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第3节　浮力的应用 学案
知识点1 物体的浮沉条件
1、物体的浮沉决定于它受到的_______和_______的大小.
2、物体的浮沉条件：
①当F浮_______G物时，物体会上浮至漂浮；
②当F浮_______G物时，物体会漂浮或悬浮；
③当F浮_______G物时，物体会下沉。(填“大于”“小于”或“等于”)
物质浮沉状态与密度
3、阿基米德原理的表达式是F浮=G排　，推导式为F浮=_____________________，实心均质的物体重力G物=_______，当把此物体完全浸入某种液体中时，则V排_______V物，松手后，若：
①F浮﹤G物，可得ρ物_______ρ液，物体下沉；
②F浮=G物， 可得ρ物_______ρ液，物体悬浮；
③F浮﹥G物，可得ρ物_______ρ液，物体上浮。
4、农业生产中常用盐水浸泡法来挑选种子：将要筛选的种子浸入浓度适宜的盐水中，饱满的种子会沉在底部，而干瘪虫蛀的种子会浮在液面上，你知道这种方法的科学道理吗？
漂浮与悬浮
相同点：物体处于二力平衡状态，浮力等于重力，即F浮=G物.
不同点：漂浮是物体在液面上的平衡状态，物体只有部分浸入液体中，V排﹤V物；而悬浮是物体在液体内部的平衡状态，物体此时全部浸入(浸没)液体中，V排=V物.
典例1、一物块的质量为90g，体积为100cm3，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为_______N，松手后，物体将会_______（上浮/下沉/悬浮），最终静止时物体排开水的质量_______g．（g=10N/kg，ρ水=1.0g/cm3）
典例2、同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯不同浓度的盐水中，鸡蛋在甲杯处于悬浮状态，如图甲；在乙杯处于漂浮状态，如图乙.可以肯定的是(　)
甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小
B.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度大
C.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力小[
D.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力大
典例3、用手将一重为8N的物体全部压入水中，物体排开的水重10N，此时物体受到的浮力为_______N，放手后物体将_______（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为_______N，排开水的体积是_______m3。
知识点2 轮船、气球、气艇、潜水艇的浮沉原理
1、轮船：钢铁的密度比水大，可以把它做成_____________________，以使它能排开更多的水，增大可以利用的______________。
2、轮船的大小通常用______________来表示。排水量就是______________________________________。
3、潜水艇：由于潜水艇中两侧有水箱，它浸没在水中时受到的浮力不变，但是可以通过调节水箱中的储水量来改变潜水艇的_______，从而改变______________与______________的关系，而使它下沉、悬浮或上浮.
4、气球：充入的是密度比空气______________很多的气体，如______________、______________。空气对它的浮力______________它的重力，所以气球可以升入高空.
1、将金属箔卷成一团和做成中空的筒，分别放在水中，观察金属箔的浮沉情况.
现象分析：金属箔的密度_______水的密度，它比同体积的水______________，放入水中时，重力_______浮力，所以在水中会______________；做成空心装，金属箔受到的重力_______，但是可以使排开水的______________，受到的浮力______________，所以能够浮在水面上，即采用空心的办法能______________可利用的浮力.
2、轮船从淡水河驶往海里，船会上浮些还是下沉些？
设计实验：把木块放入水中，在齐水处作一记号，然后向水中加盐搅拌，观察此时木块浸在水面的位置，再画一条线作记号，进行比较.
实验现象：__________________________________________。
现象分析：两次都是漂浮状态，重力______________，受到的浮力______________，由G物=F浮=ρ液gV排和ρ海水_______ρ淡水，可得排开的盐水体积______.
结论：轮船从淡水河驶往海里，船会______________.
提问：轮船在淡水中的吃水线是在海水中吃水线的上方还是下方？
3、利用图示装置，探究潜水艇的上浮与下潜原理.
现象：向舱内充水后______________；
水舱内的水排出一部分后______________；
结论：潜水艇是靠改变______________来实现上浮和下潜的。
4、做一个塑料袋热气球：取一个稍大的薄塑料袋，袋口用很细的铜丝框成一个圆口，开口朝下，用电吹风向袋内吹热空气。放手后，塑料袋热气球便冉冉上升。
水中的鱼自重不变，是靠改变自身体积(改变体内鱼鳔大小)，从而改变自身受到的浮力来实现浮沉.
典例1、轮船从海里驶到河里，它受到的浮力_______，它排开河水的体积_______它排开海水的体积.
典例2、“远征号”潜水艇在南海执行任务，根据任务的要求，潜水艇需要在不同深度处悬浮，若海水密度保持不变，则下列说法错误的是( )
A．潜水艇排开海水的体积相等
B．潜水艇所受的重力大小不相等
C．潜水艇所受的浮力大小相等
D．潜水艇所受的浮力与重力大小相等
典例3、关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是（ ）
A.把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现
B.潜水艇靠改变排水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉
C.同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同
D.轮船从长江驶入东海，吃水深度变大
知识点3 密度计及其应用
阅读材料：姚宽是我国宋代的一位科学家。南宋绍兴十五年(公元1145年)，他被派到台州去做官，专管那里的盐场.为了检查盐商是否舞弊，他首创了一种简单的估测盐水密度的方法。选用体积大体相同，而质量不同的莲子十粒，当把莲子放在盐水中时，如果浮沉子——莲子有5粒以上浮起，说明盐水是最浓的；如果有三四粒莲子浮起，说明此盐水是浓盐水；如果不足3粒浮起，说明此盐水是稀盐水，这就是利用浮力粗略判断液体密度的大小的一种方法。
生活中我们可以用密度计快速准确地测定液体密度。
1、观察密度计构造：一般密度计的下端是细长的，内装弹丸，以降低重心，使密度计能稳定地竖直浮在液面上；密度计的中部则比较粗，这是为了增加浮力，使标度范围增加.
2、观察密度计的刻度特点：
密度计的刻度特点是 .
3、一杯密度不同的液体(清水)，观察同一密度计在不同液体漂浮时排开液体体积有什么变化？密度计排开液体的体积与所测液体密度有什么关系？你知道密度计是利用什么原理制成的吗？
密度计也叫比重计，是根据物体漂浮时浮力等于自身重力的原理制成的，它在不同的液体中漂浮时，露出液面的体积不同，根据液面对应的刻度读出液体的密度。密度计刻度不均匀，上疏下密，刻度值上小下大。
典例1、把一支密度计先后放入三种不同的液体中，静止时如图所示，请完成以下小题。
(1)密度计在三种液体中受到的浮力(　　)
A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 甲、乙、丙一样大
(2)密度计在三种液体中排开液体的体积(　　)
A. 甲最大 B. 乙最大
C. 丙最大 D. 甲、乙、丙一样大
(3)三种液体密度的大小关系是(　　)
A. ρ甲>ρ乙>ρ丙 B. ρ乙>ρ甲>ρ丙
C. ρ甲>ρ丙>ρ乙 D. ρ乙>ρ丙>ρ甲
典例2、在一支平底试管内装入适量铁砂，然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．试管在甲液体中受到的浮力较大
B．试管在乙液体里排开的液体质量较小
C．装乙液体的烧杯底部所受压强较大
D．在甲液体中试管底部所受液体压力较大
知识点4 浮力与物质质量的推论
推论一：物体漂浮时
推论二：物体浸没时
此法是借助常见液体——水来测密度大于水的物体的密度。反之、亦可用已知固体的密度求液体密度。
典例1、一座冰山漂浮在水面上，冰山露出水面的体积占这座冰山总体积的_______.(ρ水=1.0×103kg/m3，ρ冰=0.9×103kg/m3 )
典例2、如图甲所示，用弹簧测力计悬挂一物体，保持静止。当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示。求：(g取10 N/kg)
(1)物体的质量m。
(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮。
(3)物体的体积V。
(4)物体的密度ρ。
典例3、(广东省)如题图甲所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如题图乙所示．则物块受到的重力为________N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm，未知液体的密度为________kg/m3.(g取10 N/kg)
典例4、小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图甲所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为2.7 N；第二次如图乙所示，让金属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为1.7 N。(g取10 N/kg)
(1)求金属块在水中受到的浮力。
(2)求金属块的体积。
(3)通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明该金属块是由何种金属制成的。

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