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第十章 第３节
物体的浮沉条件及应用
1．浸没在水中的木块为什么向上浮起？
2．浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？
3．浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？
4．钢铁制成的船为什么能在海面上航行？
5．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？
提出问题
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮>G
上升
F浮=G
F浮下沉
悬浮（静止）
完全浸入液体内的物体的受力分析
上升到液面呈漂浮状态，F浮逐渐减少到F浮=G
下沉至容器底部,F浮不变,但F浮+N支持=G
悬浮体
F浮
G
F浮
G
N支持
1．物体密度与液体密度间的关系
F浮＞ G 上浮： r液＞ r物 最终会漂浮 F'浮=G物
F浮= G 悬浮： r液 = r物
F浮＜ G 下沉： r液＜ r物 最终会沉底 F'浮+FN=G物
浮力：F浮＝r液g V排 重力：G ＝m g ＝ r物g V物；
V排 = V物
研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。
一、物体的浮沉条件
根据浮沉条件进行比较
2．浮沉条件的讨论
（1）上浮和下沉是不平衡态；
悬浮和漂浮是平衡（静止）态
（2）上浮、下沉和悬浮：V排=V物；
漂浮：V排＜V物
（3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平
均密度ρ物与液体密度ρ液比较
一、物体的浮沉条件
3．平衡法测浮力
若漂浮或悬浮时，
F浮=G物（平衡法）
达标练习题：
一 、填空：
上浮
下沉
漂浮或悬浮
25N
1、浸没在液体中的物体，当F>G时，物体将----------；当F2、一物体在空气中称重为37N，浸没到水中称重为12N，则物体受的浮力是------------。
3、一木块漂浮在水面上，没入水中的体积为总体积的3/5，则该木块密度为--------------------。
0.6×103kg/m3
二、选择题
1、一实心铁球分别放入水、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
2、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍放入水中，则（ ）
A、大块下沉，小块悬浮 B、大块下沉，小块上浮 C、两块都上浮 D、两块都悬浮
C
D
3、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水面刻度将（ ）
A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定
4、水池中有一木船，装有石块，将石块投入池水中后，水面将（ ）
A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定
C
B
　　早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。
芦湖独木舟
我国古代对浮力的应用
二、浮力的应用
（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。
（2）排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量
F浮= m排g
F浮=G总= m总g= (m船+m货)g
∴ m船+m货= m排
轮 船
二、浮力的应用
1、排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重_________N。受到河水的浮力是 ___ ___ N。如果河水密度为1.0×103kg/m3，船排开的河水的体积是 ___ m3。（g=10N/kg）
107
107
103
（3）载重线(吃水线)
表示船浸入水中的深度。
2. 轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它受到的浮力 大小 （变大、变小、不变）；它排开水的体积 （变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？
河水
海水
不变
不变
变小
你知道生活在水中的鱼是靠什么来实现上浮和下沉的？它的原理与潜水艇的原理是否一样？
鱼是靠改变鱼鳔（biào）的体积，即改变浮力的大小来实现上浮和下沉的。
当鱼鳔充气时，鱼体的体积增大，浮力增大，鱼体上浮；
当鱼鳔排气时，鱼体的体积减小，浮力减小，鱼体下沉。
而潜水艇的原理是靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
1.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
二、浮力的应用
潜水艇
2.潜水艇自重的改变取决于_________
______ _的多少。
3.过程:潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力不变。当向水舱充水时， F浮G时，则潜水艇上浮。
潜水艇
水或放水
水舱内充
工作原理：内部充有小于空气密度的气体，靠空气浮力完成升空的
二、浮力的应用
气球和飞艇
气球和飞艇的共同点
（1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气、热空气等。
（2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。
知识平台
密度计
3.读数方法：
静止时液面所对刻度乘以水的密度
漂浮原理，即 F浮＝G物
（1）读数：上小下大
（2）刻度不均匀，上疏下密。
（3）液体密度等于密度计上所标的数值n×103kg/m3
1.工作原理：
2.刻度值的特点：
密度计
　　１、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时F浮_____G物（填＝、<、>）的原理制成的。
　　２、使用密度计时必须使其______，才能正确测出液体的密度。
　　３、密度计在各种不同的液体中所受浮力是______（相同、不同）的，在密度_____ （大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上_____下_____（大、小）。　
＝
漂浮
相同
大
大
小
4.如图所示为两个密度计a、b。a密度计最上部刻线为1，而b密度计最下部刻线为1。若要测定盐水的密度，则应该使用密度计 （ ）
A、a B、b
C、任意一个 D、都不能用
A
例2　一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变）
【解析】
轮船浮在海面上，F浮 = G ；
它驶入河里也浮在河面上：F′浮= G 。
∵ G 不变，∴ F浮不变：
F浮 = F′浮
　　　　　 ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排，
　　　∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排
不变
不变
变小
例3　重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ）
A．浮在水面上 B．沉到水底
C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能
【解析】
根据阿基米德原理
F浮 = ρ水 gV排
=1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3
=4.9 N<15 N
∵ F浮B
A
B
例4　如图所示，A、B两物体
静止在水中（ ）。
A．两物体受到的浮力一定相等
B．两物体受到的浮力不等，A
物体受到的浮力大
C．两物体的密度不等，B物体的密度大
D．两物体的重力不等，B物体的重力大
【解析】 A物体漂浮，B物体悬浮。
∵ 不知GA与GB的关系，
∴ 不能根据F浮=G 比较浮力的大小。
又∵ 不知VA排与VB排的关系，
∴不能根据F浮 = ρ水 gV排比较浮力的大小。
A
B
例4　如图所示，A、B两物体
静止在水中（ ）
A．两物体受到的浮力一定相等
B．两物体受到的浮力不等，A
物体受到的浮力大
C．两物体的密度不等，B物体的密度大
D．两物体的重力不等，B物体的重力大
【解析】
A漂浮：ρA< ρ水 ； B悬浮：ρB＝ ρ水
∴　 ρB＝ ρ水> ρA ，
　　　　　ρB> ρA 。
C
例5　一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？
当冰化成水后，质量不变，所以，m水= m冰
冰排开水的体积等于冰化成水的体积
∴液面高度不变
【解析】冰漂浮在水面上，F浮= G冰
当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？
∵ ρ水< ρ盐水，∴V排> V盐水
冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积
∴液面上升
【解析】冰漂浮在盐水中，F浮 = G
2．质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力 铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力 铝球受的浮力（选填“＞”、“＜”、“=”）
1．用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（ ）
A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大
B 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等
C 密度计排液体积越大，液体密度越大
D 密度计漂浮的越高，液体密度越大
B D
＜
＝
练习
课堂小结
物体的浮沉条件
浮力的应用
浮力问题解析
轮船
潜水艇
气球和飞艇
Thank you
Bye bye

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