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物体的浮沉条件
第九章 第六节
WU TI DE FU CHEN TIAO JIAN
物体的浮沉条件
01
WU TI DE FU CHEN TIAO JIAN
物体的浮沉条件
请对沉船进行受力分析
G
分析
F浮
F支
G=F浮+F支
F浮=G-F支
F浮 G
<
如何打捞沉船呢？
需要沉船上浮
沉船如何能上浮呢？请尝试进行受力分析
物体的浮沉条件
G
F浮
F支
G
F浮
v
沉底
上浮
合力向上
F浮>G
F浮物体的浮沉条件
G
F浮
F支
G
F浮
v
沉底
上浮
F浮>G
F浮悬浮
合力为0
F浮=G
G
F浮
物体的浮沉条件
G
F浮
F支
G
F浮
v
沉底
上浮
F浮>G
F浮悬浮
G
F浮
F浮=G
漂浮
G
F浮
合力为0
F浮=G
物体的浮沉条件
G
F浮
F支
G
F浮
v
沉底
上浮
F浮>G
F浮悬浮
G
F浮
F浮=G
漂浮
G
F浮
F浮=G
下沉
v
合力向下
F浮F浮
物体的浮沉条件
G
F浮
F支
G
F浮
v
沉底
上浮
F浮>G
F浮悬浮
G
F浮
F浮=G
漂浮
G
F浮
F浮=G
下沉
v
F浮
F浮物体的浮沉条件
从力的角度分析物体的浮沉条件
沉底
上浮（动态）
悬浮
漂浮
下沉（动态）
F浮>G
F浮=G
F浮=G
F浮F浮F浮=G排=ρ液gV排
G=mg=ρ物gV物
浸没
V排=V物
浸在
V排悬浮
ρ液gV排=ρ物gV物
浸没
V排=V物
ρ液=ρ物
F浮=G
物体的浮沉条件
从力的角度分析物体的浮沉条件
沉底
上浮（动态）
悬浮
漂浮
下沉（动态）
F浮>G
F浮>G
F浮=G
F浮F浮F浮=G排=ρ液gV排
G=mg=ρ物gV物
浸没
V排=V物
浸在
V排上浮
ρ液gV排>ρ物gV物
浸没
V排=V物
ρ液>ρ物
F浮=G
物体的浮沉条件
从力的角度分析物体的浮沉条件
沉底
上浮（动态）
悬浮
漂浮
下沉（动态）
F浮>G
F浮=G
F浮=G
F浮F浮F浮=G排=ρ液gV排
G=mg=ρ物gV物
浸没
V排=V物
浸在
V排漂浮
ρ液gV排=ρ物gV物
浸在
V排ρ液>ρ物
F浮=G
物体的浮沉条件
从力的角度分析物体的浮沉条件
沉底
上浮（动态）
悬浮
漂浮
下沉（动态）
F浮>G
F浮F浮=G
F浮F浮F浮=G排=ρ液gV排
G=mg=ρ物gV物
浸没
V排=V物
浸在
V排下沉
ρ液gV排<ρ物gV物
浸没
V排=V物
ρ液<ρ物
F浮=G
物体的浮沉条件
从力的角度分析物体的浮沉条件
沉底
上浮（动态）
悬浮
漂浮
下沉（动态）
F浮>G
F浮F浮=G
F浮F浮F浮=G排=ρ液gV排
G=mg=ρ物gV物
浸没
V排=V物
浸在
V排沉底
ρ液gV排<ρ物gV物
浸没
V排=V物
ρ液<ρ物
F浮=G
物体的浮沉条件
从力的角度分析物体的浮沉条件
沉底
上浮（动态）
悬浮
漂浮
下沉（动态）
F浮>G
F浮=G
F浮F浮ρ液<ρ物
F浮=G
从密度的角度分析物体的浮沉条件
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
浮沉条件的应用
02
FU CHEN TIAO JIAN DE YING YONG
浮沉条件的应用
铁的密度大于水的密度，所以铁块在水中会下沉。钢铁制成的万吨游轮密度远大于海水的密度，为什么可以漂浮在海面上而不沉底呢？
浮沉条件的应用
取一只金属材质的空鞋油管，先将它挤瘪，拧紧盖后放入水中。将鞋油管从水中取出，将它撑开并拧紧盖后再放入水中。
两次鞋油管所受的重力G甲和G乙的大小关系是G甲 G乙；
两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 V乙；
两次所受的浮力下F甲和F乙的大小关系是F甲 F乙。
=
<
<
实验
浮沉条件的应用
铁的密度大于水的密度，所以铁块在水中会下沉。钢铁制成的万吨游轮密度远大于海水的密度，为什么可以漂浮在海面上而不沉底呢？
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。
工作原理
浮沉条件的应用
靠改变自身重力来实现上浮下潜
工作原理
浮沉条件的应用
靠空气浮力升空
工作原理
内部充有小于空气密度的气体
浮沉条件的应用
工作原理
F浮=G（漂浮）
F浮=ρ液gV排
V排越大，ρ液越小。
越往上密度越小。
浮沉条件的应用
沉船打捞方法
封舱抽水打捞法。把沉船破口封堵后，将船内的水抽出，使船浮起，因封补严密困难，风浪大时难作业，故较少采用。
浮筒打捞法。用若干浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面，此法浮力大而可靠，施工方便，安全。
船舶抬撬打捞法。用钢缆兜于沉船船底，用打捞船上的起重设备将沉船提起，打捞时一般要用两艘或多艘打捞船共同作业。
泡沫塑料打捞法。将密度小的闭孔泡沫塑料输入沉船舱内，排去海水，借泡沫浮力抬起船舶，此法免去在沉船底穿引钢缆的不便，且减少或免去封舱工作，也适应海上风浪下作业。
围堰打捞法。当船沉于水深较小的水域时，可筑堰于沉船的周围，抽出堰内的水，将沉船封补或修复，再灌水将船浮起后拆除围堰。
充气排水打捞法。是向沉船舱内打入压缩空气而排出水体，使沉船浮起。
课堂练习
05
KE TANG LIAN XI
课堂练习
1.“选种”是提高农作物产量的重要措施之一。在实际生产中有一种利用浮力选种的方法。将备选的粮种浸在浓度适宜的盐水中，把漂浮在盐水表面的种子捞出来，剩下的那些沉在盐水底部的种子便是挑选出来的好粮种。试说明这种浮力选种的道理。
好粮种颗粒饱滿，密度比盐水的密度大，所以会沉在盐水的底部；差的粮种比较干瘪，密度比盐水的密度小，所以会浮在盐水表面。
弹力
2.我国古代曾发明过一种作军事信号用的灯笼，俗称孔明灯。它用很
轻的竹篾扎成框架，用薄纸糊严，只在下面留个口。在灯笼口的下面放一个小碟，碟内盛上松脂。点燃松脂，过一会儿灯笼就能腾空而起，飞上高空。参照图 试着做一个简单的孔明灯，松脂也可以用其他物品代替，如用铁丝绕上一块蘸有酒精的棉花，或用饭店里常用的“固体酒精”。制作成功后，拿到学校操场去试着放飞(注意防火）。想一想孔明灯升空的原理是什么。
孔明灯内的空气被加热后，其体积会膨胀，使灯内热空气的密度小于灯外空气的密度，灯所受的重力小于浮力，于是孔明灯就腾空而起，飞上高空。
弹力
3.轮船的大小常用设计满载时排开水的质量来表示，也就是常说的
“排水量”。小型轮船的排水量为几百吨，远洋巨轮的排水量可达几十万吨。“青岛号”导弹驱逐舰满載时的排水量是 4800t，它行驶在海面上受到的浮力是多大？当它从海洋驶入长江时，是浮起来一些还是沉下去一些，为什么？
“青岛号”行驶在海面上时处于漂浮状态，所受浮力等于排开水所受的重力，F浮=G排=m排g=4800 x103kg×9.8 N/g=4.704x107N。
当“青岛号”从海洋驶入长江时，它会沉下去一些。因为“青岛号”始终保持漂浮状态，所以浮力始终等于它所受的重力，由于江水比海水的密度小，所以V排会增大，即“青岛号”会沉下去一些。
弹力
4.把一个外观体积为 17.8cm3 的空心铜球放入水中，它恰好处于悬浮状态，已知铜的密度是8.9×103kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1）空心铜球所受的重力；
(2）铜球空心部分的体积。
（1）∵浸没 ∴V排=V
F浮=ρ水gV =1×103kg/m3×10N/kg×17.8×10-6m3=0.178N
∵漂浮 ∴ G=F浮=0.178N
（2）∵G=mg ∴m===0.0178kg
∵ρ= ∴V实===2×10-6m3=2cm3
V空=V-V实=17.8cm3-2cm3=15.8cm3

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