物体的浮沉条件及其应用
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物体浮沉的条件及其应用一、物体浮沉的条件两个运动过程三个平衡状态注意:①只能说上浮的过程中F 浮>G 物,上浮最终会在液面静止,上浮的最终状态是漂浮,是F 浮=G 物。
②只能说下沉的过程中F 浮<G 物,下沉最终会在容器底部静止,下沉的最终状态是沉底,也是F 浮<G 物。
分析:对浸没在液体中的物体,静止后进行受力分析可能出现三种不同情况: (填“>”、“<”或“=” )(1)当F浮_____G物,物体上浮,当部分体积露出液面时,排开水体积减小,受到浮力减小,最后如A球状态:F浮_____G物,物体处于____状态。
此时ρ物___ρ液(2)当F浮_____G物,物体悬浮,此时物体可以停留在液体内部任一位置,如B球状态,此时ρ物_____ρ液(3)当F浮_____G物,物体下沉,最后物体与容器底接触,物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止,如C球状态,即F浮+FN支持____ G物。
此时ρ物_____ρ液例:鸡蛋放入清水中时会下沉,原因是F浮_____G蛋,但在清水逐渐放入食盐并搅拌,使盐溶解,鸡蛋会慢慢上浮,其原因是盐溶解在水中后,盐水的密度逐渐变_____,根据阿基米德原理,V排水不变,受到的浮力也逐渐变________,使F浮_____G蛋,鸡蛋便浮了上来。
最后漂浮在水面时,F浮_____G蛋。
随堂练习1、当一个浸入液体中的物体受到的浮力______重力时,它会处于悬浮状态。
一个质量是50g 的鸡蛋悬浮在盐水中,它受到的浮力是_________N。
(g=10N/kg)2、把重为3N、体积为5×10-4m3的实心球浸没在盛满水的容器内,溢出水的重力为________N,金属球所受浮力的大小为________N.松手后物体将__________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
(g取10N/kg)3、用手将重4.9牛的空心金属球浸没在水中,体积是3dm3,它所受的浮力是______牛,此球在水中将______(填“上浮”、“下沉”、“悬浮”),放手后,球在水中静止时的浮力为______牛。
物体的浮沉条件及其应用一、浮沉条件的基本原理物体的浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉现象。
根据阿基米德原理,当物体浸泡在液体或气体中时,受到的浮力等于所排开的液体或气体的重力,从而决定了物体的浮沉状态。
浮沉条件可以通过比较物体所受的浮力与重力的大小来判断。
二、浮沉条件的判断1. 原理当物体所受的浮力大于其重力时,物体会浮起;当物体所受的浮力小于其重力时,物体会下沉。
2. 浮沉条件的判断标准浮沉条件的判断标准是比较物体所受的浮力和重力的大小关系:- 若浮力>Fg(物体的重力),则物体浮起;- 若浮力=Fg,则物体悬浮;- 若浮力<Fg,则物体下沉。
三、浮沉条件的应用1. 船舶浮沉原理及应用船舶的浮力是通过船体的形状和空气或水的压力产生的。
船舶的浮力要大于其重力,才能保持浮起的状态。
根据浮沉原理,船舶设计时需要考虑船体的形状和重心位置,以保证船体具有足够的浮力,避免下沉事故的发生。
2. 水下潜艇的浮沉原理及应用潜艇在水下航行时,需要通过调整潜艇内外的水的重力和浮力的平衡来控制潜艇的浮沉状态。
通过控制潜艇内部的水的排放和注入,可以改变潜艇的浮力,从而实现浮起或下沉。
3. 石油钻井平台的浮沉原理及应用石油钻井平台需要在海洋中进行钻井作业,而钻井平台本身的重量较大。
为了保证钻井平台的浮起,可以在平台底部设置空腔,通过控制空腔内的水的排放和注入来调整平台的浮力,从而实现浮起或下沉。
4. 飞机的升降原理及应用飞机在空中飞行时,需要通过调整机翼的升力和重力的平衡来控制飞机的升降状态。
通过改变飞机机翼的角度和速度,可以改变机翼所受的气流压力,从而调整飞机的浮力,实现升降。
5. 气球的浮沉原理及应用气球的浮力是由于气球内部的气体比外部气体轻而产生的。
通过控制气球内部气体的体积和压力,可以调整气球的浮力,实现上升或下降。
四、总结物体的浮沉条件是根据阿基米德原理进行判断的,通过比较物体所受的浮力和重力的大小关系来判断物体的浮沉状态。
一、物体的浮沉条件1、浸没在液体中的物体,受到两个力:一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的浮力。
其浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小关系。
2、物体的浮沉条件(1)物体的浮沉与重力和浮力大小的关系(物体可静止于液面下方任一处)将物体浸没在液体中后物体的运动情况(2)物体的浮沉与密度的关系(3)物体的浮沉情况归纳 理解:对ρ物的理解ρ物是物体的密度(平均密度),而不是构成该物体的物质的密度,因此对于实心物体,可以直接根据密度关系判断物体的浮沉情况;对于空心物体,应该用物体的平均密度与液体的密度比较来判断,不能直接用构成物体的物质的密度与液体密度比较。
【温馨提示】浸没在液体中的物体,当ρ液>ρ物时,物体会上浮,直至漂浮;当ρ液<ρ物时,物体会下沉,直至沉底;当ρ液=ρ物时,物体处于悬浮状态,可以悬浮在液体内。
二、浮力的应用1、增大或减小浮力的方法由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,浸在液体中的物体受到的浮力由液体密度和物体排开液体的体积两个因素决定。
因此,改变浮力大小也可以从这两个因素出发。
(1)增大浮力的方法:∶增大液体(或气体)的密度,如往水中加入盐;∶增大物体排开液体(或气体)的体积,如将物体做成空心或船形等。
(2)减小浮力的方法:∶减小液体(或气体)的密度,如在盐水中加清水;∶减小物体排开液体(或气体)的体积,如飞艇降落时,通过将辅助气囊中的气体放出,使飞艇排开空气的体积减小。
2、浮力的应用(1)轮船——"空心法"增大浮力∶原理:把密度大于水的铁片制成空心的轮船,使它排开的水变多,增大可利用的浮力,从而使其漂浮在水面上。
∶排水量:轮船的大小通常用排水量来表示,排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。
满载时有F浮=G排=m排g,其中 m排=m船+m货。
知识拓展:轮船吃水线的变化同一轮船无论是在海里还是在河里行驶,都处于漂浮状态,所以F浮=G,轮船的重力不变,所以轮船所受的浮力不变。
物体的浮沉条件及应用知识集结知识元物体的浮沉条件及其应用知识讲解物体在液体中的浮沉条件上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(V排=V物),然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。
如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮②ρ物=ρ液,悬浮③ρ物>ρ液,下沉浮沉条件的应用潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。
此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。
例题精讲物体的浮沉条件及其应用例1.(2019∙安丘市二模)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。
则下列选项错误的是()A.甲液体比乙液体对容器底的压强大B.三个小球中密度最小的是C球C.如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉D.A、C两球所受的浮力相等例2.(2019∙商丘二模)如图所示,A、B、C体积相同。
将它们放入水中静止后,A漂浮,B悬浮,C沉底。
则下列说法正确的是()A.A所受的浮力大于B、C所受浮力B.B下表面所受的压力小于A下表面所受水的压力C.C所受的浮力一定等于B所受的浮力D.A、B所受的浮力相等且大于C例3.(2019∙开封一模)如图所示,在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯,烧杯内分别装有不同的液体,把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,两液面相平。
关于这一现象,下列说法中正确的是()A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度B.甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力C.甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强D.甲乙两个烧杯对水平桌面的压强相等例4.(2019春∙利辛县期末)小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是()(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;③空玻璃瓶的质量为3g;④空玻璃瓶的质量为13g。
一、物体浮沉的条件(1)从密度的角度。
浸没在液体中的物体,上浮、下沉时物体的运动状态在改变,物体受到非平衡力作用;悬浮、漂浮、沉底时,物体可以处于静止状态,物体受到平衡力作用。
漂浮:物体一部分浸在液体中,另一部分在液面上方,此时浮力等于重力。
悬浮:物体可以停留在液体的任何深度处,物体全部浸没在液体中,此时浮力也等于重力。
沉底:物体下沉过程的最终状态,物体受到三个力(重力、浮力、支持力)而处于平衡状态。
当ρ物<ρ液时,物体上浮后漂浮;当ρ物=ρ液时,物体悬浮;当ρ物>ρ液时,物体下沉后沉底。
(2)从力的角度。
当F浮>G物时,物体上浮后漂浮(此时F浮=G物);当F浮=G物时,物体悬浮;当F浮<G物时,物体下沉后沉底。
【温馨提示】①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
【微点拨】如何调节浮力的大小:木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。
把树木挖成“空心”就成了独木舟,自身重力变小,可承载较多人,独木舟排开水的体积变大,增大了可利用的浮力。
牙膏卷成一团,沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,说明“空心”可调节浮力与重力的关系。
采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。
二、浮力的应用(1)轮船①因为漂浮时,F浮=G,所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海,其受到的浮力不变。
②根据F浮=ρ液gV排,同一艘轮船从大海行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以V排必增大,即船身稍下沉。
③排水量:船满载货物时排开水的质量。
(2)潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力不变。
它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水来改变自身的重力而实现的。
物体浮沉应用及条件物体浮沉是指物体在液体中的浮力与物体的重力之间的平衡状态。
根据阿基米德原理,当一个物体浸泡在液体中时,所受浮力等于物体排开的液体的重量,即F 浮= ρ液体V物体g,其中F浮为浮力,ρ液体为液体的密度,V物体为物体的体积,g为重力加速度。
物体浮沉的应用范围非常广泛,涉及到水域工程、航海、船舶设计、水下工程、矿山开采、气候变化等领域。
下面将详细介绍几个常见的应用及其条件。
1. 船舶设计:船舶的浮力与重力的平衡是船舶能够漂浮在水面上的基本原理。
船舶的设计需要考虑到船身的浮力和稳定性,根据船舶的用途和负载量来确定船体的形状和尺寸。
船舶设计中的关键因素包括船体的几何形状、质量分布、重心位置、船舶的排水量等。
通过调整船体的设计参数,可以实现船舶在不同载荷条件下的稳定浮行。
2. 潜水艇设计:潜水艇是一种具有浮沉能力的船舶,可以在水面上浮行,也可以潜入水下。
潜水艇的设计需要考虑到浮力和重力的平衡,通过控制潜艇内外的水的流动来实现浮沉。
在潜艇设计中,浮力是通过操纵潜水厂把控制潜艇的浮沉状态。
通过调节潜水厂把的气体进出,可以改变潜艇的浮沉状态,从而实现在水下的潜行和浮出水面。
3. 水下工程:在水下进行各种工程作业,如海底油气管道的铺设、海底电缆的安装、水下隧道的建设等,都需要考虑到物体的浮沉问题。
通过控制物体的重力和浮力之间的平衡,可以实现物体在水下的稳定位置。
在水下工程中,需要进行浮力计算和物体稳定性分析,确保工程设施的安全和可靠。
4. 气象学研究:气象学研究中常用气球等测控设备进行大气探测。
气球的浮力与重力的平衡决定了气球的上升和下降。
通过调节气球内外的气压差,可以控制气球的浮沉状态,使之停留在指定的高度上进行观测。
气球的浮力和稳定性分析是气象学研究中重要的问题,可以帮助科学家更好地了解大气的变化。
需要注意的是,物体在液体中浮沉的条件取决于物体的密度和液体的密度。
当物体的密度小于液体的密度时,物体将浮在液体表面;当物体的密度大于液体的密度时,物体会沉入液体中。
物理物体的浮沉条件及应用
一、物理物体的浮沉条件及其应用
物理物体的浮沉条件是物体在流体中浮力和沉力的平衡状态所
决定的,也就是当物体在流体中的浮力等于沉力的时候,物体就不再偏移,呈现出一种恒定状态。
这种恒定状态就像一颗不浮不沉的宝石,形成了一种浮沉平衡状态。
1、浮力的大小
物体在流体中浮起的浮力与物体的体积大小以及流体的密度有关。
一般情况下,当物体的体积越大,而流体的密度越小时,物体就会越容易浮起。
反之,当物体的体积越小,而流体的密度越大时,物体就会越容易沉下去。
2、沉力的大小
物体沉下去的沉力与物体的体积大小以及流体的重力有关。
一般情况下,当物体的体积越大,而流体的重力越大时,物体就会越容易沉下去。
反之,当物体的体积越小,而流体的重力越小时,物体就会越容易浮起。
3、应用
物理物体的浮沉条件可以用于潜水、水上竞赛及海洋生物的研究等方面。
潜水:浮力和沉力的平衡确定了物体在海洋活动的深度,可以帮助潜水者了解何时浮起,并可以使潜水者更安全、更轻松地完成潜水任务。
水上竞赛:物体浮沉的平衡状态可以帮助水上运动员更好地控制自己的体重,以赢得水上竞赛。
海洋生物研究:物体浮沉的平衡状态可以帮助研究人员了解海洋生物的浮沉习性,从而为改善海洋环境提供参考。
物体的浮沉条件及应用一、知识要点1.浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G物和竖直向上的浮力F浮。
而物体的运动状态取决于受力情况,物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。
当F浮>G物时,合力方向向上上浮当F浮=G物时,合力为零悬浮当F浮<G物时,合力方向向下下沉2.对于实心的物体,由F浮=G排=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,浸没时V排=V物,所以当ρ液>ρ物时,F浮>G物物体上浮;当ρ液=ρ物时,F浮=G物,物体悬浮;当ρ液<ρ物时,F浮<G物物体下沉。
3.物体上浮、下沉是运动过程,在此过程中受非平衡力作用,下沉的最终状态是沉到液体底部;上浮的最终状态是浮出液面,最后漂浮在液面,漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力(F浮=G )。
在平衡力作用下静止不动,不同点是排开液体的体积不同,漂浮时物体的体积大于排开液体的体积V物>V排;悬浮时,物体的体积等于排开液体的体积V物=V排。
4.物体浮沉各种状态比较表浮沉状况物理现象运动状态条件物液密度关系V排与V物的关系浮上浮在液体中向上运动向上运动F浮>G物ρ液>ρ物V排=V物漂浮浮在液面上静止在液面上F浮=G物ρ液>ρ物V排<V物悬悬浮停留在液体中任何深度的地方静止在液体中F浮=G物ρ液=ρ物V排=V物沉下沉在液体中向下运动向下运动F浮<G物ρ液<ρ物V排=V物沉底停留在容器底部静止在容器底部F浮+F N=G物ρ液<ρ物V排=V物5.轮船1)轮船是采用“空心”法来增大体积从而增大浮力,使它浮于水面的,它们受到的浮力等于船的总重。
2)轮船浮力的大小通常用排水量来表示,排水量是指轮船(满载时)排开的水的质量。
6.潜水艇潜水艇是靠改变自身的重力来实验浮沉的,潜水艇为了实现升降,必须使浮力大小不等于重力,潜水艇在水下时,由于艇壳不能任意改变,因此浮力是不变的,要想控制上浮、下沉就只有改变自重,潜水艇两侧都有水舱,与高压气舱相连,高压气体能将水从水舱内排出,减小潜水艇重力,当其小于浮力时潜水艇就上浮;当浮力大小等于重力,潜水艇可在水中任一位置保持静止,即悬浮;关闭高压气舱使进水口打开,在水压作用下水舱进水,自重增大到大于浮力时,潜水艇开始下沉。
物体的浮沉条件及应用(讲义)一、知识点睛1.物体的浮沉条件(浸没在液体中的实心物体)(1)浸没在液体中的物体受到竖直向下的力和竖直向上的力。
(2)请根据示意图完成下空。
下沉悬浮上浮漂浮F 浮G F 浮G F 浮G F 浮Gρ液ρ物2.浮力的应用(1)轮船:ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物①原理:将密度比水大的钢铁制成空心的,使它排开更多的水,增大,从而漂浮在水面上。
②排水量:轮船装满货物时排开的水的,也是船身质量和货物质量之和。
即。
推导:(2)潜水艇:原理:浸没后潜艇所受不变,通过充水或放水改变潜艇的,从而改变浮沉状态。
(3)气球和飞艇:原理:利用空气的浮力升空。
气球或飞艇里充的是密度比空气小的气体。
(4)密度计:原理:利用来进行测量。
刻度:刻度值上下。
二、精讲精练【板块一】物体的浮沉条件1.如图所示,把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。
如果把水面以上的部分切去,则余下的部分将处于什么状态,请说明理由。
2.如图所示,新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。
如果向水中加盐并轻轻搅拌,鸡蛋会上浮。
请解释这一现象。
3.在煮饺子的过程中,可观察到如下现象:饺子刚放入时,沉在水底;煮一段时间后,就浮了起来。
请解释这一现象。
4.小红在家帮妈妈洗菜,她把茄子没入水中,松手时发现茄子上与重力G 的浮,最后漂浮在水面上。
关于茄子受到的浮力F浮关系正确的是()A.茄子上浮过程中,F 浮<GB.茄子上浮过程中,F 浮>GC.茄子漂浮在水面时,F 浮>GD.茄子漂浮在水面时,F 浮<G5.铝是一种密度较小的金属。
近年来科学家研制出更轻的铝―泡沫铝,某种泡沫铝的密度只有0.18×103kg/m3。
把一块重10N 的这种泡沫铝浸没在水中,则放手后,它会处于什么状态?最终静止时,它受到的浮力是是多少?6.小竹将质量为120g 的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100g 的水,则物体将处于什么状态?7.把体积相同的A、B 两实心球放到水中,A 球漂浮,B 球悬浮,如图所示。
物体的浮沉条件及其应用一、引言浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉的现象。
物体的浮沉条件及其应用在工程、科学研究和日常生活中都具有重要意义。
本文将从浮沉的原理、条件和应用方面进行阐述。
二、浮沉的原理物体浮沉的原理可以通过阿基米德定律来解释。
阿基米德定律指出,当一个物体浸没在液体或气体中时,它所受到的浮力等于它排开的液体或气体的重量。
如果物体的重力大于浮力,物体就会下沉;如果物体的重力小于浮力,物体就会上浮。
三、浮沉的条件1. 密度差异:物体浮沉的关键是物体的密度与液体或气体的密度之间的差异。
如果物体的密度大于液体或气体的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于液体或气体的密度,物体会上浮。
2. 形状和体积:物体的形状和体积也会影响其浮沉的条件。
相同质量的物体,体积越大、形状越扁平,浮沉的概率越大。
3. 浸没深度:物体浸没的深度也会影响其浮沉的条件。
当物体浸没的深度增加时,浮沉的力量也会增加,可能会导致物体下沉。
四、浮沉的应用1. 船舶设计:浮沉原理在船舶设计中起着重要作用。
船体的形状和体积设计需要考虑到船只的浮沉条件,以确保船只能在水中保持平衡和稳定。
2. 潜水艇:潜水艇利用浮沉原理实现下潜和浮出水面。
通过控制潜水艇内部的浮力调节装置,可以改变潜水艇的密度,从而实现上浮或下沉。
3. 水上乐园设备:水上乐园的滑道、浮床等设备都利用浮沉原理来提供乐趣和安全保障。
例如,滑道上的水泵会产生水流,使滑道湿滑,减少摩擦力,增加乘客的滑行速度。
4. 水中救生设备:浮沉原理也应用于水中救生设备,如救生衣、救生圈等。
这些设备的设计要考虑到水中的密度,以确保在紧急情况下能提供足够的浮力,支撑人体浮在水面上。
5. 水下探测器:水下探测器利用浮沉原理来探测水下的物体。
通过控制探测器的浮力,可以调整探测器的深度,以便进行水下勘探、地质调查等工作。
五、结论物体的浮沉条件及其应用在工程、科学研究和日常生活中具有广泛的应用。
了解浮沉原理和条件,可以帮助我们更好地设计和利用物体,以满足不同的需求。
第3节 物体的浮沉条件及应用第1课时 物体的浮沉条件物体的浮沉条件三种状态:(1)浮力大于重力时,物体上浮,并最终漂浮在水面上,浮力等于重力; (2)浮力等于重力时,物体受力平衡,可以悬浮在液体内任何地方;(3)浮力小于重力时,物体下沉,直至到达液体底部,受到容器的支持力作用,停留在容器底.拓 展:假设将物体浸没在液体中,若物体的密度小于液体的密度,物体上浮;若物体的密度等于液体的密度,物体可以悬浮在液体内任何地方;若物体的密度大于液体的密度,物体下沉.注 意:(1)在讨论或计算浮力时,往往忽略物体的浮沉情况,而直接根据阿基米德原理求浮力,实际上,应先根据物体的浮沉条件判断浮沉情况,确定物体排开液体的体积,再根据阿基米德原理求解;(2)“漂浮”是指物体静止在水面上,一部分体积浸在液体中,一部分体积露出液面,在浮力和重力的作用下处于平衡状态;而“上浮”是指物体在液体中加速向上运动,此时物体所受的浮力大于自身重力,物体受的浮力与重力是非平衡力,上浮的最终结果是“漂浮”在液面上.1.将质量相同的铁块和木块放入一盆水中,发现木块漂浮在水面上,铁块沉到水底,则下列说法正确的是( B )A .木块受浮力,铁块不受浮力B .铁块受到的浮力小于自身重力C .木块受到的浮力大于自身重力D .木块所受浮力等于铁块所受浮力2.(巴中中考)一物体漂浮在水中,有14体积露出水面,则物体的密度为( B ) A .1 g/cm 3 B .0.75 g/cm 3 C .0.5 g/cm 3 D .0.25 g/cm 33.(来宾中考)把体积为2×10-3 m 3、重为12 N 的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g 取10 N/kg)( B )A .漂浮,F 浮=20 NB .漂浮,F 浮=12 NC .沉底,F 浮=20 ND .沉底,F 浮=12 N4.(汕尾中考)用手将一重为5 N 的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N ,此时物体受到的浮力为8N ,放手后物体将上浮(填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受浮力为5N.5.(阜新中考)如图所示,将一个鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,则鸡蛋的密度大于(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度.在鸡蛋完全浸没水中后的下沉过程中,鸡蛋受到的压强变大,所受浮力的大小不变(填“变大”“变小”或“不变”).6.(菏泽中考)新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示.两只鸡蛋的体积分别是V A 、V B ,质量分别是m A 、m B ,两只鸡蛋受到的浮力分别为:F A =m A g ,F B =ρgV B (已知水的密度为ρ).7.(茂名中考)一个鸡蛋悬浮在盐水中处于静止状态,请在图中画出鸡蛋受力的示意图.解:8.(桂林中考)如图所示,质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,下列说法正确的是( D )A.甲球受到的浮力大B.乙球受到的浮力大C.甲球浸在水中的体积大D.两球浸在水中的体积一样大9.(郴州中考)如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中.松手稳定后( A )A.乙漂浮,乙受到的浮力小B.甲漂浮,甲受到的浮力大C.乙下沉,甲受到的浮力大D.甲下沉,乙受到的浮力大10.(福州中考)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( C )11.(多选)(莱芜中考)如图所示,把一小球先后放入盛有不同液体的甲、乙两个容器中,在甲容器中小球漂浮在液面上,在乙容器中小球加速下沉到容器底部.已知:小球在甲容器中受到的浮力为F1,小球在乙容器中受到的浮力为F2,甲容器中的液体密度为ρ1,乙容器中的液体密度为ρ2,则下列判断正确的是(AC)A.F1>F2B.F1<F2 C.ρ1>ρ2 D.ρ1<ρ212.(盐城中考)小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150 g,体积为1.6×10-4m3的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为1.6N.松手后苹果将上浮(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最后静止时,苹果受到的浮力是1.5N.(g取10 N/kg)13.(德州中考)用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力,测力计的示数为5 N;把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数如图所示,此时物体所受浮力为3N,当把物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止时,物体所处的状态是漂浮(填“漂浮”“悬浮”或“下沉”).14.(哈尔滨中考)小明用手将小球浸没在水中,小球排开水的质量是0.1 kg,此时小球受到的浮力是1N.若小球的质量为0.3 kg,松手后小球会下沉(填“上浮”“悬浮”或“下沉”).(g取10 N/kg) 15.(杭州中考)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长.(1)这三个球受到浮力的大小关系是C(填字母);A .F 甲<F 乙<F 丙B .F 甲>F 乙>F 丙C .F 甲=F 乙=F 丙(2)这三个球的密度大小关系是A(填字母);A .ρ甲<ρ乙<ρ丙B .ρ甲>ρ乙>ρ丙C .ρ甲=ρ乙=ρ丙(3)其中乙球(填“甲”“乙”或“丙”)的密度与液体密度相同.16.(绍兴中考)将重10 N 的长方体木块A 放入水平放置的盛水容器中静止时,有13的体积露出水面,木块受到的浮力是10N ,若在木块上放另一物块B ,使木块刚好全部压入水中,如图,若所加物块B 的体积是木块A 的13,则物块B 密度与木块A 密度之比是3∶2.第2课时浮沉条件的应用1.轮船原理:用密度大于水的钢铁材料制造轮船,采用“空心”的办法增大可以利用的浮力.大小:轮船的大小用排水量表示,即满载货物时排开水的质量.注意:轮船漂浮在水面上,F浮=G,当它从内陆河中驶入海中,受到的浮力是不变的,由于海水的密度大于河水的密度,它排开海水的体积小于排开河水的体积,所以它要上浮一些.2.潜水艇原理:潜水艇是通过调节两个水舱中的水量来改变自身的重力,从而实现上浮和下潜的.注意:当潜水艇在水面下潜行时,由于艇壳不能任意变大或变小,因此浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变,它受到的浮力也不变.但若是从一种液体进入另一种液体,所受浮力是变化的.3.气球和飞艇原理:热气球、氢气球、飞艇内的气体密度小于外部空气的密度,它们所受的浮力大于它们的自身重力,所以它们能升空.4.密度计原理:密度计是用来测定液体密度的仪器,类似于轮船,它利用漂浮原理:G密度计=F浮=ρ液gV排,即ρ液大,V排就小,密度计露出部分大,所以大的刻度值在下面,小的刻度值在上面.1.(泉州中考)一艘轮船从长江驶入东海,船受到的浮力( C )A.变大B.变小C.不变D.条件不足,无法判断2.(厦门中考)某些鱼的浮沉靠鳔的膨缩实现.原来静止在水中的鱼( B )A.鳔膨胀时浮力小于重力会下沉B.鳔膨胀时浮力大于重力会上浮C.鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮D.鳔收缩时浮力大于重力会上浮3.(舟山中考)人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起,下列说法正确的是( B ) A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力B.浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力4.(内江中考)许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4 800 t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4 800 t,此时舰船所受的浮力是4.8×107N(g取10 N/kg).当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度变大(填“变大”“变小”或“不变”).5.(永州中考)潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇.潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力的大小关系为F浮=G(填“>”“<”或“=”);当潜水艇水舱充水时,潜水艇将下沉(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).6.(成都中考)关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( A )A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大C.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的D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉7.(滨州中考)测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( D )A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大C.乙烧杯中液体的密度较大D.丙烧杯中液体的密度较大8.(山西中考)海权握,国则兴,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中的悬浮、上浮、漂浮训练过程.下列对此潜艇分析正确的是( C )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.漂浮时排开的海水所受的重力最小D.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大9.中国的“辽宁号”航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力等于(填“大于”“等于”或“小于”)它的总重力.当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积减小(填“增大”“减小”或“不变”).10.(莆田中考)重60 N的空心金属球,悬浮于4 ℃的水中,受到的浮力是60N,水温从4 ℃降低到1 ℃的过程中,金属球下沉(填“上浮”或“下沉”).11.(丹东中考)取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中,如图所示.两次牙膏皮的质量m甲和m乙的大小关系为m甲等于m乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系为F甲小于F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系为p甲小于p乙.(填“大于”“小于”或“等于”)12.(沈阳中考)“彩球温度计”是一种家居装饰品.如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数.当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度变大(填“变大”“变小”或“不变”),小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温.根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中C (填字母)球的密度最大.13.(连云港中考)现有一形状不规则的木块,小明同学用图甲、乙、丙所示的方法测出了木块的密度,实验步骤如下:(1)向容器内倒入适量的水,水的体积记为V 1;(2)将木块轻轻放入容器中,液面上升至V 2;(3)用细针将木块按压,使木块浸没于水中,液面上升至V 3.请写出下列物理量的表达式:木块的质量m =ρ水(V 2-V 1),木块的体积V =V 3-V 1,木块密度ρ=ρ水(V 2-V 1)V 3-V 1(已知水的密度ρ水).。
物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件是相对于其所处的介质而言的。
一个物体能够浮起来,就必须满足以下两个条件:
1.物体的密度小于介质的密度。
这个条件是浮力原理的基础,介质的密度相对于物体的密度越大,物体浮出介质表面的难度就越大。
2.物体所受的浮力要大于等于其所受到的重力。
这个条件决定了物体能够在介质中升起的深度和高度。
应用方面,物体的浮沉条件在我们日常生活和工业生产中有广泛的应用,比如:
1.船只的设计就要考虑船体的密度,以保证船只在水中能够浮起来,并且在荷载合适的情况下能够稳定航行。
2.在水中工作或进行水下探测的设备必须满足浮沉条件,以保证其能够在水中自由移动,并且能够承受所受到的水压。
3.工业生产过程中,需要进行密度测量的情况很多,比如测量油水混合物中油的含量等。
4.在建筑设计中,人们需要考虑建筑物结构的重量和所在地区的地质条件,以保证建筑物能够安全稳定地立在地面上。
总之,物体的浮沉条件对于我们日常生活和工作中的很多方面都有着非常重要的影响。
第十章浮力第三节物体的浮沉条件及应用
教学目标
知识与技能
1、理解物体的浮沉条件。
2、知道轮船是采用空心的方法增大浮力。
3、知道潜水艇是通过改变自身重力而实现浮沉的。
4、知道气球和飞艇是利用充入密度不空气小的气体而实现上浮的。
5、知道密度计的原理和特点。
过程与方法
1、通过观察演示实验,培养学生的观察能力、初步的分析和概括能力。
2、尝试应用已有的物理知识去解决一些具体问题。
情感态度与价值观
1、学生通过对轮船和潜艇的认识受到热爱科学、热爱国防的教育。
2、通过浮沉条件的实验使学生认识到观察和实验是研究物理学的基本方法。
教学重难点
重点:1、理解浮沉条件。
2、会用浮沉条件解决实际问题
难点:1、学会对物体进行受力分析。
2、能进一步推导出物体密度和液体密度的关系。
教学过程
一、新课引入
提出下列问题
1.浸没在水中的木块为什么向上浮起?
2.浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部?
3.浸没在水银中的铁块为什么向上浮起?
4.钢铁制成的船为什么能在海面上航行?
5.物体在液体中都受到浮力,为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮?
学习本节内容就可以回答上述问题
二、新课讲解
1、物体的浮沉条件
提问:有的物体在水中下沉,有的物体在水中上浮,这是什么原因呢?
教师提示:判断一个物体的运动状态应该分析它的受力情况。
启发学生分析总结:上浮: F浮>G 悬浮:F浮 = G 下沉: F浮<G 漂浮:F浮 = G 教师进一步引导学生分析物体密度与液体密度间的关系
F浮> G 上浮:ρ液>ρ物
F浮= G 悬浮:ρ液 = ρ物漂浮:ρ液>ρ物
学生交流讨论课本“想想做做”。
二、浮力的应用
介绍我国古代对浮力的应用
1、轮船
教师:轮船是钢铁做的。
钢铁的密度比水大还是比水小?轮船为什么能浮在水面上呢?
(1)轮船用空心办法,增大体积,增大受到的浮力。
教师:如果一只轮船,它本身和装的货物总重100000牛,它受到的浮力多少牛?它排开的水重多少牛?它排开的水的质量是多少吨?(简单交代什么叫排水量)讨论:这只船如果从河水驶入海里,它受到的浮力变不变?它排开的水的体积变不变?它是沉下一些,还是浮起一些?为什么?
2、潜水艇
多媒体播放潜水艇浮沉动画
用改变水舱中水量的办法,使潜水艇受到的重力大于、等于或小于受到的浮力来实现下潜、悬浮、上浮。
3、气球和气艇(让学生看课文而后问学生)
教师:气球、气艇采用了什么办法使它能够受到空气的浮力而升空呢?(根据学生的回答板书)
用充密度小于空气的气体的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。
讨论:要使充了氢气、升到空中的气球落回地面,你们能想出什么办法?要使热气球落回地面,有什么办法?
三、课堂练习
四、课堂小结
五、布置作业
六、板书设计
第三节物体的浮沉条件及应用
一、物体的浮沉条件
1、上浮: F浮>G ρ液>ρ物
2、悬浮: F浮 = G ρ液 = ρ物
4、漂浮: F浮 = G ρ液>ρ物
二、浮力的应用
1、轮船空心
2、潜水艇改变自身重力
3、气球、飞艇改变浮力。