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第十章 浮力
第2课时 物体的浮沉条件及应用
中考一轮复习
1.知道物体的浮沉条件
2.会根据物体的浮沉条件判断物体的浮沉
3.知道轮船、潜水艇、气球和飞艇等实现浮沉的原理
4.密度计的工作原理
第3节 物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
物体在液体静止时的三种状态：漂浮、悬浮、沉底
一、物体的浮沉条件
视频欣赏：
《物体在液体中的三种状态》
物体在液体静止时的三种状态：漂浮、悬浮、沉底
一、物体的浮沉条件
漂浮
悬浮
沉底
潜水艇悬浮
在海水中
石块在
水中沉底
物体在液体中，为什么有的漂浮、有的悬浮、有的沉底呢？
一、物体的浮沉条件
一、物体的浮沉条件
从物体的受力情况判断物体的浮沉：
以浸在水中的鸡蛋为例分析：
鸡蛋浸入水中时，受到重力G与浮力F浮两个力
物体的浮沉就取决于重力G与浮力F浮的大小
F浮
G
①若浮力F浮大于重力G，则鸡蛋会上浮
漂浮时：根据二力平衡条件可知：F/浮=G
一、物体的浮沉条件
F浮
G
F/浮
G
向上运动
F浮＞G
最终漂浮在水面上
一、物体的浮沉条件
②若浮力F浮等于重力G，则会悬浮，静止在水中。
悬浮时：F浮=G
F浮
G
F浮=G
悬浮
③若浮力F浮小于重力G，则物体会下沉，最终静止在底部。
静止底部时：F浮=G-F支
一、物体的浮沉条件
F支
F浮
G
F浮
G
F浮＜G
向下运动
静止底部时，受到三个力的作用：
重力G、浮力F浮、
支持力F支。
还有别的方法判断物体的浮沉？
一、物体的浮沉条件
比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小判断物体的浮沉
①当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力
F浮
G
F浮＝ρ液gV排
浮力的大小：
G=m物g＝ρ物gV物
重力的大小：
V排=V物
浸没在水中时：
②根据浮力和重力关系推导
若F浮＞G ρ液gV排＞ρ物gV物 则 ρ液＞ρ物 物体上浮
若F浮=G ρ液gV排 = ρ物gV物 则 ρ液=ρ物 物体悬浮
若F浮＜G ρ液gV排 < ρ物gV物 则 ρ液＜ρ物 物体下沉
一、物体的浮沉条件
F浮＝ρ液gV排
浮力的大小：
G=m物g＝ρ物gV物
重力的大小：
V排=V物
浸没在水中时：
F浮
G
一、物体的浮沉条件
③ρ液与ρ物 的大小与物体的浮沉的关系
冰漂浮在水面
石块沉底
①漂浮: ρ冰＜ρ水
②悬浮: ρ鸡蛋=ρ液
②沉底: ρ石块＞ρ水
悬浮
F支
当F浮 G, ρ液 ρ物,物体上浮，
最终 , F浮 = 。
当F浮 G, ρ液 ρ物,物体悬浮。
当F浮 G, ρ液 ρ物,物体下沉，
最终 ,F浮 = 。
>
>
漂浮
G
=
=
<
<
沉底
G - F支
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
F浮
G
漂浮
沉底
F浮
G
G
一、物体的浮沉条件
总结
注意：上浮和下沉是不平衡态；
悬浮和漂浮是平衡（静止）态
轮船有大有小，怎样反映轮船的运载能力呢？
二、物体的浮沉条件的应用
轮船有大有小，怎样反映轮船的运载能力呢？
排水量
——轮船满载货物时排开的水的质量。
例：一艘货船的排水量为2万吨，满载时它受到的浮力为多大？这时货船的总重力是多少？（g=10N/kg）
解：依题意，m排=20000t=2×107kg
根据阿基米德原理 F浮=G排=m排g=2×107kg×10N/kg=2×108N
∵货船漂浮时二力平衡，∴G总=F浮=2×108N
答：满载时受浮力2×108N，这时货船总重力为2×108N。
二、物体的浮沉条件的应用
即时反馈
1. 一艘轮船停靠在码头装货，它的排水量将会（ ）。
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 不一定
B
G变大 → F浮变大 → 排水量变大
排水量=满载时排开水的质量
二、物体的浮沉条件的应用
即时反馈
2. 一艘轮船从河里驶入海洋，它受到的浮力将会（ ）
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 不一定
B
ρ液变大 → F浮变大
漂浮时二力平衡
二、物体的浮沉条件的应用
即时反馈
3. 一艘轮船从河里驶入海洋，它所处的位置将会（ ）
A. 下沉一点
B. 不变
C. 上浮一点
D. 不一定
C
F浮=G排=ρ液gV排
F浮不变，ρ液变大 → V排变小
二、物体的浮沉条件的应用
应用2：潜水艇
二、物体的浮沉条件的应用
应用2：潜水艇
原理：潜水艇浸没在水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现浮沉。
露出水面以后，潜水艇受到的浮力将变小。
G1＜F浮
G2＞F浮
二、物体的浮沉条件的应用
即时反馈
1. 如图所示为长征18号潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程的三种情况示意图，则下列对此潜水艇的分析中正确的是（　　）
A．上浮过程中所受浮力逐渐变大
B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C．漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
D．漂浮时排开的海水所受的重力最小
D
二、物体的浮沉条件的应用
鱼在水中是通过改变自身体积（从而改变浮力）来实现上升和下降的。
二、物体的浮沉条件的应用
应用3：气球和飞艇
可上九天揽月
可下五洋捉鳖
二、物体的浮沉条件的应用
应用3：气球和飞艇
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。
热气球主要通过加热空气，使其膨胀改变自身密度来实现上升和下降。
二、物体的浮沉条件的应用
应用4：密度计
工作原理：利用物体漂浮时浮力等于重力的原理制成的。
刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。
读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度
二、物体的浮沉条件的应用
即时反馈
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（＝、<、>）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
即时反馈
B
4. （双选）有两根相同的缠有铜丝的木棒，将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中，会竖直立在液体中，且静止时液面相平，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．液体的密度ρ甲＞ρ乙
B．木棒在甲、乙中排开液体的质量m甲=m乙
C．木棒在液体中受到的浮力F甲＜F乙
D．容器底部受到液体的压强p甲＜p乙
D
根据阿基米德原理，物体受到的浮力
F浮=ρ水gV排
= 1.0kg/m3 ×5 =5N
因为 F浮＜G物 所以物体下沉。
选项B正确。
5. 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（g=）。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
B　
V排
即时反馈
应用5：盐水选种

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