物体浮沉条件及其应用课件.ppt

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1、第十章浮力第3节物体的浮沉条件及应用学习目标1．理解物体的浮沉条件。2.知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理。3．能应用物体的浮沉条件解决实际问题。(重、难点)1．浮力与重力的关系悬浮上浮下沉F浮GF浮GF浮G上浮：F浮＞GF浮G漂浮漂浮：F浮=G悬浮：F浮=G下沉：F浮＜G（一）物体的沉浮条件想想做做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。2．物体密度与液体密度间的关系F浮＞G上浮：r液＞r物F浮=G悬浮：r液=r物F浮＜G下沉：r液＜r物浮力：F浮＝r液gV排；重力：G＝r物gV物；物体浸没在液体中，V

2、排=V物研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。漂浮：r液＞r物根据浮沉条件进行比较3．浮沉条件的讨论（1）上浮和下沉是不平衡状态；悬浮和漂浮是平衡（静止）状态（F浮=G物）（2）上浮、下沉和悬浮：V排=V物；而漂浮：V排＜V物以上我们讨论的都是实心物体，那么空心我们就要另当别论了。用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。想想做做（二）物体沉浮条件应用（1）工作原理：将钢铁制做成“空心”的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮=m排g而F浮=G∴m船+m货=m排1.轮船工作原理：靠改变自身重力上浮和

3、下潜。模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打气，将瓶内的水排出，瓶向上浮起潜艇2.潜水艇9工作原理：靠空气浮力升空内部充有小于空气密度的气体3.气球和飞艇检测反馈1.用手把体积为5×10-4m3的球浸没在水中,球受到的浮力是N,若该球重为8N，放手后这个球将（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。（g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3）.【解析】由阿基米德原理知,用手把体积为5×10-4m3的球浸没在水中时,球受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。如果该球重8N,则G>F浮,根据物体的浮沉条件可知,放手后

4、这个球将下沉。5下沉2.如图所示,先将半个西瓜轻轻放在水缸中,发现它漂在水面上,此时它受到的浮力大小为F浮1;然后把它按入水面下,发现它沉入水底,此时它受到的浮力大小为F浮2。则F浮1与F浮2的大小关系是（）A.F浮1>F浮2B.F浮1=F浮2C.F浮1F浮2,故选A。A3.如图所示,有一质量分布均匀的物体,漂浮在水面上,有1/3的体积露出水面,将露出水面部分切去后,剩余浸在水中的部分将()A.上浮B.悬浮C.下沉D.无法确定【解析】其露出

5、水面的那部分截去后,物体的密度不变,仍然小于水的密度,剩余部分物体仍漂浮,所以剩余浸在水中的部分将要上浮。故选A。A4.体积为60L的救生圈,所受重力为50N,体重为450N的林林同学在水中使用这个救生圈,当他处于静止状态时,下列判断正确的是（）A.人和救生圈没入水中,处于悬浮状态B.人和救生圈漂浮,部分露出水面C.人和救生圈沉入水底D.以上情况都有可能【解析】当救生圈完全浸没在水中时,它所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×60×10-3m3=600N,林林同学在使用这个救生圈时,所受的总重力G=G人+G救生圈=500N,所以只需

6、救生圈提供500N的浮力即可,此时救生圈不会完全浸没,而是在水面上漂浮,故选B。B5.密度计是用来测量液体密度的仪器,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,如图所示。甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则（）A.p甲F乙C.p甲>p乙F甲=F乙D.p甲>p乙F甲

7、体积大于在乙液体中排开的液体的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得，在浮力相同时,V排大的液体密度小,即ρ甲<ρ乙,又根据液体压强公式p=ρgh可知,在两液体深度相同时,液体密度大的对容器底的压强大,即p甲F乙C.p甲>p乙F甲=F乙D.p甲>p乙F甲