第十章 第节 物体的浮沉条件及应用 1浸没在水中的木块为什么向上浮起？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？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？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？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、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？有的下沉、有的悬浮？提出问题提出问题悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉1 1浮力与重力的关系浮力与重力的关系浮力与重力的关系浮力与重力的关系悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉F浮浮GF浮浮GF浮浮G上浮：上浮： F浮浮G一、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件F浮浮G漂浮漂浮漂浮：漂浮：F浮浮 = G悬浮：悬浮：F浮浮 = G下沉：下沉：F浮浮G2物体密度与液体密度间的关系物体密度与液体密度间的关系F浮浮= G 悬浮：悬浮：液液 = 物物 F浮浮 G 下沉：下沉：液液 物物浮力：浮力：F浮浮 液gV排排 ； 重力：重力：G 物物g V物物； V排排 = V物物研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。浮力。F浮浮G 上浮：上浮： 液液 物物F浮浮=G 漂浮漂浮：液液 物物根据浮沉条件进行比较根据浮沉条件进行比较3 3浮沉条件的讨论浮沉条件的讨论浮沉条件的讨论浮沉条件的讨论（1）上浮和）上浮和下沉是不平衡态；下沉是不平衡态；悬浮和悬浮和漂浮是平衡（静止）态漂浮是平衡（静止）态（2）上浮、上浮、下沉和悬浮：下沉和悬浮：V排排=V；漂浮：漂浮：V排排V（3）空心空心物体运用浮沉条件时可以用物体的物体运用浮沉条件时可以用物体的平平均密度均密度物物与与液体密度液体密度液液比较比较一、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件状态状态上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮漂浮漂浮物体受力分析物体受力分析浮浮沉沉条条件件浮力和重力浮力和重力比较比较液体密度和物液体密度和物体密度比较体密度比较特点特点说明说明F浮浮G物物F浮浮G物物F浮浮=G物物F浮浮=G物物F浮浮G物物F浮浮G物物F浮浮G物物分析运动状态变化的分析运动状态变化的过程过程分析平衡状态分析平衡状态F浮浮G物物液液物物液液物物液液=物物液液物物物物是物体的密度（平均密度），而不是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度是构成该物体的物质的密度物体沉浮情况各物理量的关系：浸没情况 物理现象 状态 条件液与物 关系 V排与V物 关系浮部分浸没 漂浮在液面上 静止于液面上 F浮=G物液 物 V排G物液 物 V排V物悬全部浸没 停留在液体里任何深度处静止于液体中F浮=G物液=物 V排V物沉全部浸没 下沉向下运动F浮G物液物 V排V物全部浸没 沉底静止在液体底部F浮G物液下沉下沉不变不变变大变大变大变大等于等于？思考？思考:实心铁块密度大于水的密度就实心铁块密度大于水的密度就下沉，钢船为什么可以浮在水面？下沉，钢船为什么可以浮在水面？一、结论：采用一、结论：采用“空心空心”的办法能增的办法能增大可以利用的浮力。大可以利用的浮力。1.知道采用知道采用_的办法，增大的办法，增大_，从，从而增大可利用的而增大可利用的_.2.轮船排水量轮船排水量:满载时满载时_“空心空心”浮力浮力V排排一一.轮船原理轮船原理排开水的排开水的质量质量 m排排排水量排水量= =船自身的质量船自身的质量+ +满载时货物的质量满载时货物的质量3、漂浮：浮力、漂浮：浮力=重力重力（4 4）载重线载重线 轮船排水量为轮船排水量为10000t,1.在河水中在河水中V排排多大多大,2.在海水中在海水中V排排多大多大,它从河入海是浮起一些还是沉下一些它从河入海是浮起一些还是沉下一些?（）如果是从海驶入河是浮起一些还是沉如果是从海驶入河是浮起一些还是沉下一些？下一些？（）上浮些上浮些下沉些下沉些河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水工作原理：工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。靠改变自身重力上浮和下潜。模拟潜水艇：模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起浮起潜艇潜艇二、浮力的应用二、浮力的应用潜水艇潜水艇 工作原理：工作原理：靠空气浮力升空靠空气浮力升空内部充有小于空气密度的气体内部充有小于空气密度的气体二、浮力的应用二、浮力的应用气球和飞艇气球和飞艇气球、飞艇气球、飞艇充入密度充入密度_空空气的气体气的气体三三.气球、飞艇气球、飞艇小于小于想想议想想议议议?下降时下降时,氦气球氦气球_热气球热气球_放气放气停止加热（降温）停止加热（降温）密度计的原理密度计的原理根据漂浮的条件来工作根据漂浮的条件来工作F浮浮一定（等于一定（等于G）则）则液液和和V排排成反比成反比比重计（测密度大于水密度的液体）比重计（测密度大于水密度的液体）比轻计（测密度小于水密度的液体）比轻计（测密度小于水密度的液体）表的刻度值从上起往下越表的刻度值从上起往下越。大大实例实例轮轮船船潜潜水水艇艇气球和飞艇气球和飞艇具体具体方法方法原理原理实际实际应用应用二、浮力的二、浮力的利用利用用空心办法，用空心办法，增大体积，增增大体积，增大受到的浮力大受到的浮力靠水舱充、靠水舱充、放水来改放水来改变自重变自重靠充气或升温靠充气或升温来改变体积，来改变体积，从而改变浮力从而改变浮力利用漂浮利用漂浮条件工作条件工作利用浮沉利用浮沉条件工作条件工作利用浮沉利用浮沉条件工作条件工作F浮浮=G船船=水水gV排排V排排=G船船/水水gV排排与与G船船和和水水有关有关F浮浮一定一定G变化变化G一定（忽略气体一定（忽略气体重力变化）重力变化）V排排变化变化F浮浮变化变化1.知道轮船采用知道轮船采用“空心空心”的办法，增大的办法，增大V排排，从而增大可利用的浮力；，从而增大可利用的浮力；2.知道密度计的原理知道密度计的原理；3.知道潜水艇体积不变，靠改变重力知道潜水艇体积不变，靠改变重力来实现浮沉；来实现浮沉；4.知道气球、飞艇充密度小于空气知道气球、飞艇充密度小于空气的气体。的气体。5、知道用盐水选种的道理：、知道用盐水选种的道理：饱满种子饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。的密度要大于盐水的密度而下沉。二二.浮力的应用浮力的应用例例1 1关于浮力，下列说法中正确的是（关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。）。 A. . 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大 B. . 沉在容器底部的物体一定不受浮力沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. . 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D. . 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大力越大运用浮力知识解决问题运用浮力知识解决问题C三、例题分析三、例题分析例例2一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力，它受到的浮力 ；它排开水的体积；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变）。（填变大，变小或不变）【解析解析】 轮船浮在海面上，轮船浮在海面上，F浮浮 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：它驶入河里也浮在河面上：F浮浮= G 。G不变不变，F浮浮不变：不变： F浮浮 = F浮浮 海水海水 g V排排= 海水海水 g V排排， 海水海水 海水海水 ， V排排 V排排不变不变不变不变变小变小例例3重重为为15 N的的物物体体，浸浸没没于于装装满满水水的的容容器器中中后后，溢出了溢出了510-4 m3的水。则此物体是（的水。则此物体是（ ） A浮在水面上浮在水面上 B沉到水底沉到水底 C悬浮在水中悬浮在水中 D以上几种情况都有可能以上几种情况都有可能【解析解析】 根据阿基米德原理根据阿基米德原理 F F浮浮 = 水水 gV排排 =1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮浮G 物体下沉物体下沉BAB例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体静止在水中（静止在水中（ ）。）。 A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大【解析解析】 A物体漂浮，物体漂浮，B物体悬浮。物体悬浮。 不知不知GA与与GB的关系，的关系，不能根据不能根据F浮浮=G 比较浮力的大小。比较浮力的大小。又又不知不知VA排排与与VB排排的关系，的关系， 不能根据不能根据F浮浮 = 水水 gV排排比较浮力的大小。比较浮力的大小。AB例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体静止在水中（静止在水中（ ） A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大【解析解析】 A漂浮：漂浮：A A ， B A 。C例例5一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？容器中的水面将如何变化？当冰化成水后，质量不变，所以，当冰化成水后，质量不变，所以，m水水= m冰冰 冰排开水的体积等于冰化成水的体积冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变液面高度不变【解析解析】冰漂浮在水面上，冰漂浮在水面上，F浮浮= G冰冰当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？ 水水V盐水盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积液面上升液面上升【解析解析】冰漂浮在盐水中，冰漂浮在盐水中，F浮浮 = G课堂小结课堂小结物体的浮沉条件物体的浮沉条件浮力的应用浮力的应用浮力问题解析浮力问题解析轮船轮船潜水艇潜水艇气球和飞艇气球和飞艇 2质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力的浮力 铝球受的浮力；若把它们都放在水银铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力中静止时，则铁球受的浮力 铝球受的浮力铝球受的浮力（选填（选填“”、“”、“=”） 1用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（述正确的是（ ） A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等 C 密度计排液体积越大，液体密度越大密度计排液体积越大，液体密度越大 D 密度计漂浮的越高，液体密度越大密度计漂浮的越高，液体密度越大B D作作 业业一物体在空气中称重一物体在空气中称重10N10N，浸没在水，浸没在水中测时为中测时为2N2N，则求：，则求：1 1、浮力？、浮力？2 2、排开水的体积？、排开水的体积？3 3、物体的质量？、物体的质量？4 4、物体的密度？、物体的密度？1.有一个实心物体，为了测量构成它的物质的有一个实心物体，为了测量构成它的物质的密度，将它挂在弹簧秤下，弹称秤的示数为密度，将它挂在弹簧秤下，弹称秤的示数为19.6牛，将它没入水中称，弹簧秤的示数为牛，将它没入水中称，弹簧秤的示数为14.7牛，此物体的体积是牛，此物体的体积是米米3，质量，质量是是千克，由此可知其密度是千克，由此可知其密度是。2、若给你一块矿石，再给你一支弹簧测力计、若给你一块矿石，再给你一支弹簧测力计、一杯水和细线。利用上述器材进行实验，并运一杯水和细线。利用上述器材进行实验，并运用有关知识进行计算，能测出这块矿石的：用有关知识进行计算，能测出这块矿石的：A质量质量B所受水浮力所受水浮力C体积体积D密度密度3、弹簧秤下挂一个体积为、弹簧秤下挂一个体积为200厘米厘米3的实心金属球的实心金属球（金属的密度是（金属的密度是8103千克千克/米米3），弹簧秤的示数），弹簧秤的示数为为。将球的一半浸入水中，球受到浮。将球的一半浸入水中，球受到浮力力牛，此时，弹簧秤的示数为牛，此时，弹簧秤的示数为牛。牛。4.有一飞艇有一飞艇,体积是体积是500米米3,在地面附近的空中静在地面附近的空中静止时止时,空气对它的浮力是空气对它的浮力是牛顿牛顿,飞艇的自飞艇的自重是重是牛顿牛顿.( 空气空气=1.29千克千克/米米3)5、用细绳系着的铁块，把它从水中匀速拉至水面、用细绳系着的铁块，把它从水中匀速拉至水面（铁块未露出水面），此过程中绳对铁块的拉力：（铁块未露出水面），此过程中绳对铁块的拉力：A逐渐变大逐渐变大B逐渐变小逐渐变小C始终不变始终不变D无法判断无法判断6.弹簧秤下挂着体积是弹簧秤下挂着体积是1分米分米3的钢块的钢块,试问试问:钢块浸没在水中静止时钢块浸没在水中静止时,弹簧秤的读数是多少弹簧秤的读数是多少牛顿牛顿? 7、一个重、一个重27牛的铝块浸没在水中时，所受牛的铝块浸没在水中时，所受到的浮力是多少？到的浮力是多少？8.给你一个弹簧秤，一个金属块，一杯水，给你一个弹簧秤，一个金属块，一杯水，请你设计一个测量金属块密度的实验，要求：请你设计一个测量金属块密度的实验，要求：、写出实验步骤和记录实验数据的表格；、写出实验步骤和记录实验数据的表格；、写出金属块密度的表达式。、写出金属块密度的表达式。