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第十章 浮力
第三节 物体的浮沉条件及应用
R·八年级下册
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知识回顾
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1、阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于______________________________________________。
它排开的液体所受的重力
2、公式：______________________________________。
F浮=G排=m排g=ρ液gV排
物体的浮沉条件
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G
F浮
F合
当F浮＞G时，两力的合力方向为竖直向上，物体就会上浮
物体的浮沉条件
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G
F浮
F合
当F浮＜G时，两力的合力方向为竖直向下，物体就会下沉。
物体的浮沉条件
____________________________
G
F浮
当F浮=G时，两力的合力为零，即二力平衡，物体将悬浮在水中。
物体的浮沉条件
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F浮＞G 上浮
F浮＝G 悬浮
F浮＜G 下沉
G
F浮
G
F'浮
F'浮＝G 漂浮
物体的浮沉条件
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F浮＞G 上浮
F浮＝G 悬浮
F浮＜G 下沉
G
F浮
F'浮＝G 漂浮
F支
F浮＝G－F支 沉底
物体的浮沉条件
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二力平衡
三力平衡
物体的浮沉条件
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ρ液 gV排＞ρ物 gV物
ρ液＞ρ物 物体上浮
①F浮＞G 物体上浮
②F浮＝G 物体悬浮
③F浮＜G 物体下沉
ρ液 gV排＝ρ物 gV物
ρ液＝ρ物 物体悬浮
ρ液 gV排＜ρ物 gV物
ρ液＜ρ物 物体下沉
悬浮与漂浮的异同
物体的浮沉条件
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ρ液＞ρ物 物体上浮
ρ液＝ρ物 物体悬浮
ρ液＜ρ物 物体下沉
当ρ液＞ρ木时 木块上浮最终漂浮
当ρ液＜ρ石时 石块下沉最终沉底
针对训练
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如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中，物体静止时,A漂浮,B悬浮，且两液面相平，甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,容器底部受到的液体压强分别为P甲、P乙,物体A、B所受浮力分别为F甲、F乙,则ρ甲____ρ乙 ,P甲_____P乙,F甲_____F乙(均选填“>”“<”或“=”
A
B
甲
乙
将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。
想想做做
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一个小球悬浮在容器内的盐水中，如果不断往容器中加水，则该球将(ρ盐水＞ρ水) ( )
A.上浮至水面 B.下沉至水底
C.仍然悬浮 D.向下沉后上浮
增大减小浮力的方法
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由阿基米德原理F浮= G排= ρ液 gV排可知，浸在液体中的物体，受到浮力的大小是由液体密度和排开液体的体积决定的：
提出问题:
(1) 下沉物体重力一定大于上浮物体的重力吗 (轻的物体一定上浮吗 )
(2) 上浮物体浮力一定大于下沉物体的浮力吗 (浮力大就一定上浮吗 )
合作探究
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实验器材:盛水的水槽，弹簧测力计、小铁钉、大木块、小木块、大石块
结论：轻的物体不一定上浮
结论：浮力大的物体不一定上浮
把一小块橡皮泥放入水中，松手后橡皮泥会怎么样？
如何使橡皮泥漂浮在水面上
合作探究
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把橡皮泥做成“空心”的，它的重力不变，但放入水中后排开水的体积变大，受到的浮力变大，所以会漂在水面上.
浮沉条件的应用
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钢铁制造的轮船为什么能够漂浮在水面上
实心钢铁浸没在水中会下沉，根据F浮=ρ液gV排，在船的重力不变的情况下，尽可能的“挖成空心”的这样就可以增大V排，在ρ液g不变时，增大浮力等于重力实现漂浮.
轮船采用了“空心法”来增大浮力
工作原理：把密度比水大的钢材制成空心状，使它能排开更多体积的水，增大可利用的浮力。
排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量。
m船+m货＝m排
F浮=G排=m排g
F浮=G船
轮船
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一艘轮船装满货物时船货总重107N，它受到的浮力多大 排开的水多重 排开水的质量是多少
轮船从河里驶到海里，要上浮一些。为什么
轮船始终漂浮F浮=G,,船的重力G不变，所以F浮不变;根据F浮=ρ液gV排，液体密度增大，排开液体的体积将减小，所以船要上浮一些。
载重线（吃水线）
潜水艇
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原理：潜入水中的潜水艇，排开水的体积不变，始终等于潜水艇的体积，受到的浮力也始终不变。
通过对水舱进行注水和放水来改变自身重力，从而调节潜艇的上浮和下潜。
潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，关于它受到的重力和浮力的说法正确的是（ ）
A.重力不变，浮力不变
B.重力变大，浮力变小
C.重力变大，浮力不变
D.重力变小，浮力变大
气球和飞艇
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利用充密度小于空气的气体(氦气)，使它受到的浮力大于重力而升空的。
气球和飞艇
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F浮=ρ冷空气gV排
工作原理
G总=ρ热空气gV球+G球皮
F浮＞G总 热气球上浮
加热内部空气使密度减小，重力减小，使得浮力大于重力而上浮
密度计
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用途：用来测定液体密度的仪器
原理：密度计在任何液体里都是呈漂浮状态，所受浮力大小不变等于自身重力，由F浮=ρ液gV排=G可知，液体密度越大，密度计露出液面部分越多，所以密度计的刻度是上面较小而下面较大，密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数。
如图所示，把一个自制的密度计分别放入三种不同的液体中，则下列判断正确的是（ ）
A.这个密度计在丙液体中受到的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲液体的密度最大
D.丙液体的密度最小
如果轮船从海里驶到河里，会_______(填“上浮”或是“下沉”),是因为轮船始终漂浮F浮=G,船的重力G不变，所以F浮不变; F浮=ρ液gV排，液体密度减小时，排开液体的体积将_______。
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
F浮 = ρ水 gV排
=1.0 ×103 kg/m3 ×10 N/kg×5×10-4 m3
=5 N<15 N
∵ F浮如图所示，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漂浮：ρA< ρ水 ； B悬浮：ρB＝ ρ水
∴　 ρB＝ ρ水> ρA ，
　　　　　ρB> ρA
三个完全相同的实心球，分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止，所受浮力为F甲、F乙、F丙，下面判断正确的是（ ）
A、F甲＝F乙＞F丙
B、F甲＜F乙＜F丙
C、F甲＝F乙＜F丙
D、F丙＜F甲＜F乙
科技工作者曾经制作了体积为1500m3的氢气球,球壳和吊篮总重2500N。氢气密度约为0.1kg/m3。空气密度约1.3kg/m3。问这个气球能吊起多重的物体 (g取10N/kg)

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