资源简介

(共35张PPT)
第十章 浮力 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
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？
从物体的受力情况分析判断物体的浮沉：
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浮两个力的作用。
物体的浮沉就取决于重力G与浮力F浮两个力的大小。
F浮
G
静止底部时：F浮=G-F支
F支
F浮
G
F浮
G
F浮＜G
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。
下沉
下沉：
加速向下
（浸没）
浮力：
物重：
下沉时，
所以，
悬浮时：F浮=G
F浮
G
F浮=G
悬浮
悬浮：
可静止在液体内部任何深度处
浮力：
物重：
悬浮时，
所以，
漂浮时：根据二力平衡条件可知：F浮=G
F浮
G
F浮＞G
最终静止在水面上，叫漂浮。
F浮
G
上浮
上浮：
加速向上
（浸没）
浮力：
物重：
浸没时，
上浮时，
所以，
上浮 F浮＞G
悬浮 F浮＝G
下沉 F浮＜G
漂浮 F′浮＝G
沉底 F浮＝G-F支
两个运动过程
三个静止状态
二力平衡
三力平衡
若F浮＞G，则上浮
若ρ液＞ρ物，则上浮
若F浮=G， 则悬浮
若F浮若ρ液=ρ物， 则悬浮
若ρ液<ρ物， 则下沉
总结
判断物体浮沉
的两种方法
比较浮力和
重力的大小
比较物体密度和液体密度
实验：观察鸡蛋的浮沉。
(1)向水中加盐，并搅拌，鸡蛋在浮出液面前，V排______， F浮_____，G蛋_____；加盐的整个过程中，鸡蛋由______变为_____变为______直至_______；
不变
增大
不变
沉底
悬浮
上浮
漂浮
(2)向浓盐水中加清水，并搅拌，鸡蛋在浸没液体前，V排______， F浮_____，G蛋_____；在鸡蛋浸没液体的过程中，V排______， F浮_____，G蛋_____； 加清水的整个过程中，鸡蛋由______变为_____变为_______直至______；
变大
不变
不变
不变
变小
不变
漂浮
悬浮
下沉
沉底
【例题】质量相等，体积不等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时的情景如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲受到的浮力小于乙受到的浮力
B．甲的密度小于乙的密度
C．甲下表面受到的压力比乙的大
D．甲下表面受到的压强比乙的小
C
漂浮在水面上的军舰
悬浮在水中的潜水艇
由钢铁制成的船，为什么能漂浮在水面上？
潜水艇如何实现上浮和下潜？
沉浮条件的应用
用钢铁制造的轮船为什么能够浮在水面上？
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,增大浮力等重力实现漂浮。
轮船采用了“空心法”来增大浮力。
1、轮船
（1）工作原理：
轮船采用了“空心法”来增大浮力。
（2）排水量（m排）：
轮船满载时排开的水的质量。
F浮＝G排＝m排g
F浮＝G船
漂浮条件
想一想
轮船从河里驶到了海里，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。
如果轮船从海里驶进河里，会 一些（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 。
下沉
增大
【例题】如图，是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时，排水量约12000吨，吃水深度6.6m。下列说法正确的是（　　）
A．排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B．“延安”号漂浮在海面上，所受重力小于浮力
C．“延安”号漂浮在海面上，所受浮力方向竖直向上
D．“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行，是因为流体流速越大，压强越大
C
潜水艇如何实现上浮和下潜？
潜水艇的工作原理
工作原理：浸没后所受浮力不变，靠充水和排水来改变自身重力来实现上浮和下潜。
不变
充水
G
F浮 下潜
充水适量
F浮 =G2
悬浮
排水
G
F浮 >G3
上浮
漂浮
①用途：图是一种密度计，它可以漂浮在不同液体中测量液体的密度，在酿酒、石油、化工以及农业选种等方面有广泛应用。
②主要构造：这种密度计通常中间有一个体积较大的玻璃泡。密度计下方装着金属颗粒作为配重，使密度计漂浮时能保持竖直姿态。密度计上方为细玻璃管，它的内部标有刻度，测量时可以根据液面所处的位置直接读出液体的密度值。
密度计
③原理
密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力等于它受到的重力且不变，即F浮=G。
根据F浮=ρ液gV排可知，F浮不变时，把它放在密度比较大的液体里，则V排变小，即它浸入液体的体积变小，所以会上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，则浸入液体的体积大，会下沉一些。
密度计的刻度不均匀，且从下往上的刻度数是越来越小的。
【例题】如图所示，用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度，下列说法正确的是（　　）
A．密度计在乙液体中所受的浮力大
B．乙液体的密度大于甲液体的密度
C．密度计上的刻度值上大下小
D．密度计在甲、乙两种液体中
所受的浮力相等
D
气球
气球升空是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。
(1)原理：靠空气浮力升空
(2)内部充有____空气密度的气体。
气球
飞艇
气球（或飞艇）刚能升空时：
所以，
根据阿基米德原理：
所以，
小于
热气球和飞艇
飞艇、孔明灯
内部充有小于空气密度的气体（氦气）
内部加热是空气密度减小，重力减小
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
B
如图所示，A、B两物体静止在水中，则（ ）
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
C
【例】小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放人水中静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小,判断正确的是
质量相等的甲、乙、丙三个实心小球，放入水中后，甲球漂浮，乙球悬浮，丙球下沉，位置如图所示，则( )
A.三个小球所受浮力是F甲=F乙＜F丙
B.三个小球的密度是ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
C.三个小球的体积是V甲＜V乙＜V丙
D.三个小球所受浮力是F甲=F乙＞F丙
D
一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将______。
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，液面将________。
∵ ρ水< ρ盐水，∴V化水> V排
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
（1）质量相等的甲、乙两个实心球,它们的密度之比为5:3.若将甲、乙都放入水中,静止时它们受到的浮力之比为2:3,则乙球的密度是 kg/m3
(2)若把该乙球轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,待其静止时溢出酒精的质量是40g,若把它再轻轻放入盛满水的溢水杯中,待其静止时溢出水的质量是 g(ρ酒精 = 0.8×103kg/m3）

展开更多......

收起↑