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第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
赚足了人们眼球的“泰坦尼克号”
1、这么大的轮船它是怎么漂浮在海面上的呢？
2、撞击冰山后，它是怎么沉入海底的呢？
3、同学们思考一下：物体漂浮和下沉有什么条件？
情景引入
教学目标
一
1.知道物体浮沉的条件，能识别（漂浮、悬浮、沉底）等受力状态，能通过受力变化分析上浮、下沉等物理过程。
2.知道轮船和密度计的工作原理，会运用浮沉条件解释生活中的相关现象。
物体的浮沉条件
二
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
上浮： F浮＞G
F浮
G
漂浮
漂浮：F浮 = G
悬浮：F浮 = G
下沉： F浮＜G
物体的浮沉条件
二
实验序号 上浮 下沉 悬浮 漂浮
浮沉条件
受力图示
浸没在液体中的物体，其浮沉取决于它所受到的 和 的大小。
物体的浮沉条件
F浮
G
F浮
F浮
F浮
G
G
G
浮力
重力
F浮＞G
F浮＜G
F浮＝G
F浮＝G
沉底
F浮＜G
F浮
G
两个过程
三个状态
物体的浮沉条件
二
平时常见到 在水中会上浮；
在水中会下沉。
因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。
木头、泡沫等
石块、金属块等
密度
一个实心物体浸在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？
想一想
物体的浮沉条件
二
下沉：F浮< G
ρ液gV排<ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ液<ρ物
上浮：F浮> G
ρ液gV排>ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ液>ρ物
F浮
G物
F浮
G物
浮力：F浮＝ ρ液gV排 ； 重力：G ＝ ρ物g V物；
研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。
物体的浮沉条件
二
漂浮： F浮= G V排 ＜ V物
根据浮沉条件进行比较
悬浮
F浮
G
F浮
F浮
G
漂浮
FN
沉底
ρ液＜ ρ物
ρ液 = ρ物
ρ液＞ ρ物
悬浮： F浮= G V排 = V物
沉底： F浮＜ G V排 ＞ V物
当ρ石＞ρ水 时，石块下沉，最终沉底。
当ρ木＜ρ水 时，木块上浮，最终漂浮。
【趣味实验】漂浮的橡皮泥
把一小块橡皮泥放入水中，松手后橡皮泥下沉。
想一想
有什么办法能让橡皮泥上浮吗？
把橡皮泥做成“空心”的，它的重力不变，但放入水中后排开水的体积变大，受到的浮力变大，所以会漂在水面上。
物体的浮沉条件的应用
三
物体的浮沉条件的应用
三
实心钢铁浸没在水中会下沉,根据F浮=ρ液gV排,在船的重力不变的情况下,尽可能的“挖成空心的”这样就可以增大V排,在ρ液g不变时,增大浮力等重力实现漂浮。
轮船采用了“空心法”来增大浮力。
1、轮船
（1）工作原理：
轮船采用了“空心法”来增大浮力。
（2）排水量（m排）：
轮船满载时排开的水的质量。
F浮＝G排＝m排g
F浮＝G船
物体的浮沉条件的应用
三
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起
潜艇
2、潜水艇
物体的浮沉条件的应用
三
工作原理：
利用空气的浮力，通过改变自身重力来实现上升和下降的。
内部充有小于空气密度的气体——氢气、氦气、热空气等
3、气球和飞艇
物体的浮沉条件的应用
三
4、密度计
密度计是测定液体密度的仪器，它是利用漂浮条件F浮＝G工作的。
物体的浮沉条件的应用
三
1.一个均匀实心物体能悬浮于水中,如果把它浸入酒精中,这个物体将 (　　) A.下沉 B.上浮直至漂浮 C.悬浮 D.无法确定
2.将一块实心均匀物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块,仍然放在盛水的烧杯中,则 (　　) A.大块沉入烧杯底,小块漂在水面上 B.大块、小块都沉入烧杯底 C.大块、小块都漂在水面上 D.大块、小块都悬浮在水中
随堂练习
四
A
D
3.将一块重为4 N,体积为5×10-4 m3的物体放入水中,则物体静止时的状态和所受的浮力分别是(g取10 N/kg) (　　)
A.悬浮　4 N B.漂浮　3 N
C.沉底　5 N D.漂浮　4 N
4.如图13-K-2所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中正确的是 (　　)
A.F氢>F空 B.F氢=F空
C.F氢D
B
随堂练习
四
3.现将一支密度计先后放在密度分别为ρ1和ρ2的液体中，如图甲、乙所示比较两种液体的密度。
F浮1
G
F浮2
G
漂浮：F浮1＝G
ρ1gV1＝ρ2gV2
因为V1＞V2
F浮2＝G
F浮1＝F浮2
所以ρ1＜ρ2
随堂练习
四
物体的浮沉条件
上浮
漂浮
悬浮
下沉
F浮>G物
ρ 液> ρ物
F浮< G物
ρ 液< ρ物
F浮= G物
ρ 液= ρ物
F浮= G物
ρ 液> ρ物
浮沉条件的应用
轮船
密度计
轮船采用“空心法”来增大浮力
物体的浮沉条件
课堂总结
四

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