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第十章 浮力
第三节、物体的浮沉条件及应用
复习
浮力测量的方法：
1.称重法：F浮=G-F
2.压力差法：F浮=F向上－ F向下
3.阿基米德原理： F浮=G排
提出问题：
木块扔进水中，木块将如何？
石块扔进水中，石块将如何？
物体的浮沉是由什么决定的？
2023/3/23
液体
地球
浮力F
重力G
从物体受力角度分析：
情况1：
2023/3/23
2023/3/23
情况2：
G
F浮
悬浮
F浮=G
2023/3/23
情况3：
G
F浮
F浮= G
漂浮
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情况4：
漂 浮
F浮＝G
F浮
G
F浮
G
悬 浮
F浮＝G
V排＝V物
V排＜V物
漂浮：物体静止在液面上，有一部分体积露出液面 。
悬浮：物体浸没在液体中，处于静止或匀速直线运动状态。
不同点：
G
F
归纳：物体的浮沉取决于所受重力和浮力的比较。
G物G物＝F浮
G物>F浮
下沉
悬浮
上浮
G
F
G
F
F
G
G
漂浮
沉底
F
或
或
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。
猜想：物体的沉浮可能跟物体密度与液体密度大小有关。
木头、泡沫等
石块、金属块等
密度
拓展、延伸：
物质密度跟浮沉关系：
ρ物< ρ液
G< F浮
上浮或漂浮
ρ物 =ρ液
G=F浮
ρ物 >ρ液
F浮 < G
悬浮
下沉或沉底
当物体浸没在液体中
二、浮沉条件的应用—盐水选种
配制适当密度的盐水，可以用来为某些农作物选种：把种子放在放在盐水中，漂浮的种子是不饱满的，沉底的种子是饱满的。请说明道理。
2023/3/23
2023/3/23
答：饱满的种子密度比盐水大，在盐水中下沉，不饱满的种子密度比盐水小，在盐水中上浮并漂浮在水面上。
汤圆刚放入水中时，会沉入锅底
汤圆煮熟时，则会浮出水面。
为什么？
2023/3/23
G
F浮
P57页：想想做做
Why
2023/3/23
铁的密度大于水的密度。
为什么轮船能浮在水面上？
2023/3/23
二、浮沉条件的应用—轮船
橡皮泥放入水中，
它将如何？
下沉，因为橡皮泥密度比水大。
能否让橡皮泥浮起来？
想一想
可见：利用空心的办法，能增大可以利用的浮力
？
轮船
原理： 把密度大于水的钢铁采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。
2023/3/23
还可这样理解：空心时，物体的平均密度减小，小于水的密度时，物体就可以漂浮。
1、排水量：轮船满载时排开水的质量。
3、轮船的排开水的质量，等于轮船和货物的总质量。
2、根据物体的漂浮条件： F浮=G物
F浮= G排水= m排水g
G总=G船 + G货=(m船+m货)g
m排水 = m船+m货
若一轮船排水量为1.5×104t，它在河水中满载时受到的浮力为______N，若船身自重为5×107N，则它最多载货______t．（g取10N/kg）
F浮=G排 =mg=1.5×104×1000×10N=1.5×108N．
G货=Ｇ总　－G船=1.5×108－5×107=1×108N．
m货= G货／g = 1×108／10 Kg= 1×107Kg．
F浮
ｍ排＝ｍ总＝ｍ货＋ｍ船　　
ｍ货＝ｍ总－ｍ船＝ｍ排－ｍ船
　　
＝1.5×104×1000－5×107／１０＝1×107Kg
轮船从江中驶入海中，浮力是否变化，吃水深度是否变化？
想一想：
浮力不变，Ｖ排减小。
3/23/2023
河水
海水
2023/3/23
3/23/2023
河水
海水
2023/3/23
3/23/2023
河水
海水
2023/3/23
3/23/2023
河水
海水
在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，如图所示．其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线．这又是怎么回事？
每艘轮船的船身侧面都设计有一条最大吃水线，轮船在载物时水面不能超过这条吃线，从而确保了轮船的安全出航。
不同区域海水的密度不同，印度洋水的密度小，而大西洋水的密度大。
知识拓展
排水量
潜水艇能在水中随意的上浮和下沉，它的工作原理又是什么呢？
二、浮沉条件的应用—潜水艇
漂浮
悬浮
可见，潜水艇是 靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮 。
轮船从江中驶入海中，浮力是否变化，吃水深度是否变化？
想一想：
潜水艇从江中潜入海中，浮力是否变化？
浮力不变，Ｖ排减小。
Ｖ排不变，浮力最大。
由潜水艇，你想到了什么动物？
鱼是靠改变自身 ，从而改变 来实现浮沉的
体积
浮力
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热气球
飞 艇
氢气球
孔明灯
二、浮沉条件的应用—气球和飞艇
气球和飞艇为什么能升空呢？
采用充密度比空气小的气体（如热空气、氢气、氦气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时ρ平均< ρ空气。
用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮物体的浮沉关键是调节重力和浮力的关系。
(1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮（如潜水艇）；
(2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积实现沉浮（如轮船、气球和飞艇）。
归纳总结：
或：通过改变自身的密度来实现沉浮
0.8
1.0
1.8
2.0
0.8
1.0
1.8
2.0
0.8
1.0
1.8
2.0
硫酸
水
酒精
2023/3/23
二、浮沉条件的应用—密度计
用途：测量液体密度。
原理：漂浮条件 F浮=G物
特点：（1）上面读数小， 下面读数大；　　　　　　　　　
读数：所测数值是水的密度倍数。
（ 2）刻度不均匀，上疏下密。
1、物体的浮沉条件：
上浮： ρ物<ρ液 G物 < F浮
悬浮： ρ物=ρ液 G物=F浮
漂浮： ρ物<ρ液 G物=F浮
下沉、沉底：ρ物>ρ液 G物>F浮
2、密度计：
密度计是漂浮条件的应用；刻度上小下大。
3、轮船：
排水量：轮船满载时，排开液体的质量。。
4、潜水艇:
潜水艇是靠改变自身的重力，实现上浮和下潜的。
5、气球和飞艇：
气球和飞艇是因为受到空气的浮力，大于重力而升空的。
小结
练习：
1.一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是： （ ）
A、轮船受到的浮力不变
B、轮船排开的液体受到的重力不变
C、轮船排开的液体的体积不变
D、轮船排开的液体的体积增大
C
2023/3/23
3/23/2023
3.将一个铝制空心球用手没入水中，放手后球将： （ ）
A、上浮 B、下沉
C、悬浮 D、无法确定
D
2.船只采用“ ”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当 。
空心
向水舱充水
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4.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，则下列判断正确的是( )
A小球所受浮力可能等于1N B水对烧杯底的压强一定增大
C小球的质量可能小于100g D小球的体积一定等于100cm3
A
2023/3/23
5、浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到的浮力（　　　）
A、越大　　B、越小　　
C、不变　　 D、都有可能
6、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（ ）
A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定
水
酒精
水银
C
C
2023/3/23
7、有一体积是2分米3，密度是0.6×103千克/米3的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图所示，如果绳子断了，木块就上浮到水面，问：
（1）木块在上浮过程中(未露出水面），受到浮力的大小是否会发生变化？（2）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？
2023/3/23
当注射器将气体压入玻璃球时，球内的水量减少球和球内的水）受到的重力变小 G＜F浮，球将上浮.
当注射器将球内的气体吸出时球内的水量增多，球和球内的水）受到的重力变大 , G＞F浮，球将下沉.
模拟潜水艇实验

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