第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用第十章浮力下沉上浮懸浮物體的浮與沉是由什么因素決定的呢？想一想1.知道物體的沉浮取決于浮力與重力的大小關(guān)系。2.知道物體的沉浮與密度的關(guān)系。3.運(yùn)用浮力知識(shí)解決具體問(wèn)題。4.知道人類(lèi)從遠(yuǎn)古時(shí)候就開(kāi)始利用浮力。5.知道潛水艇、輪船、密度計(jì)等浮沉條件的應(yīng)用。GF浮GF浮目標(biāo)與任務(wù)

我們可以從浸在液體里的物體的受力情況去分析，設(shè)計(jì)如右圖的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。物體的浮沉條件一探究物體的浮沉條件實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)方法觀察小瓶運(yùn)動(dòng)情況小瓶受力情況1把蓋上蓋子的空小瓶浸沒(méi)于水中再松手2把裝滿(mǎn)水并蓋上蓋子的小瓶浸沒(méi)于水中，再松手3設(shè)法使小瓶既不上浮也不下沉，即靜止在水中（也叫懸?。┬∑可细⌒∑肯鲁列∑快o止F?。綠F?。糋F浮＝G實(shí)驗(yàn)探究物體在液體中的沉浮取決于物體所受的浮力和重力的大小。通過(guò)改變重力或浮力的大小，可以改變物體的浮沉狀態(tài)。當(dāng)F?。綠

時(shí)，物體上浮當(dāng)F?。糋

時(shí)，物體下沉當(dāng)F浮＝G

時(shí)，物體處于懸浮或者漂浮狀態(tài)結(jié)論懸浮上浮下沉F浮GF浮GF浮GF浮G漂浮水面G物F浮F浮G物下沉上浮關(guān)于浮沉的兩個(gè)過(guò)程：F浮＜G物

物體下沉

F?。綠物

物體上浮關(guān)于浮沉的三個(gè)狀態(tài)：

F浮=G物

物體漂浮

F浮=G物

物體懸浮

F浮＜G物

物體下沉到水底G物F浮水面F浮G物G物F浮漂浮懸浮下沉到水底平時(shí)常見(jiàn)到

在水中會(huì)上??；

在水中會(huì)下沉。因?yàn)椴煌镔|(zhì)

不同。那么物體在液體中的沉浮跟物體密度與液體密度之間的關(guān)系是什么呢？木頭、泡沫等石塊、金屬塊等密度

一個(gè)實(shí)心物體浸在液體中，你能否根據(jù)物體密度與液體密度之間的關(guān)系，對(duì)物體的浮沉作出判斷？思考GF浮>G

上浮F浮GF浮<G下沉F浮下沉：由F浮<G可得：

ρ液gV排<ρ物gV物因?yàn)?/p>

V排=V物所以

ρ液<ρ物上?。河蒄浮>G可得：

ρ液gV排>ρ物gV物因?yàn)閂排=V物所以

ρ液>

ρ物GF浮F浮=G懸浮F浮GF浮=G漂浮

漂浮：由F浮=G可得：

ρ液gV排=ρ物gV物

因?yàn)?/p>

V排<V物所以ρ液>ρ物懸?。河蒄浮=G可得：

ρ液gV排=ρ物gV物因?yàn)閂排=V物所以ρ液=ρ物漂浮

F浮=G

V排<V物∴ρ液>ρ物懸浮F浮=G

V排=V物∴ρ液=ρ物上浮

F浮>G

V排=V物∴ρ液>ρ物下沉F浮<G

V排=V物∴ρ液<ρ物

簡(jiǎn)單的說(shuō)，浸在液體中的物體的浮和沉，取決于所受的浮力和重力的合力的情況。還可以通過(guò)改變液體和物體密度來(lái)改變物體的浮沉狀態(tài)。懸浮與漂浮有何不同？懸浮物體全部浸入；漂浮物體部分浸入。小結(jié)狀態(tài)上浮下沉懸浮漂浮物體受力分析浮沉條件浮力和重力比較液體密度和物體密度比較特點(diǎn)說(shuō)明F?。綠物F?。糋物F浮

=G物F浮

=G物F浮G物G物F浮F浮G物分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過(guò)程分析平衡狀態(tài)F浮G物ρ液＞ρ物ρ液＜ρ物ρ液=ρ物ρ液＞ρ物ρ物是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度結(jié)論肥皂泡先上升后下降的原理吹出肥皂泡開(kāi)始時(shí)會(huì)上升，隨后便下降，這是為什么呢？

在開(kāi)始的時(shí)候，肥皂泡里是從嘴里吹出的熱空氣，里面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度，此時(shí)，肥皂泡內(nèi)氣體的密度小于外部空氣的密度，根據(jù)阿基米德原理可知，此時(shí)肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它會(huì)上升。

隨著上升過(guò)程的開(kāi)始和時(shí)間的推移，肥皂泡內(nèi)、外氣體發(fā)生熱交換，內(nèi)部氣體溫度下降，因熱脹冷縮，肥皂泡體積逐步減小，它受到的外界空氣的浮力也會(huì)逐步變小，而其受到的重力不變，這樣，當(dāng)重力大于浮力時(shí)，肥皂泡就會(huì)下降。思考

早在殷商之前，我國(guó)古代人民對(duì)浮力就有深入的觀察，到殷商時(shí)已由制獨(dú)木舟發(fā)展到用木板組成大的船體，這是我國(guó)最早的木船。蘆湖獨(dú)木舟物體浮沉條件的應(yīng)用二橡皮泥的密度大于水的密度，直接將實(shí)心橡皮泥放入水中，它會(huì)下沉。如果將橡皮泥做成小船狀，橡皮泥所受的重力不變，但是排開(kāi)水的體積增加，故受到的浮力增大，所以就能夠承載更多的重物漂浮在水面上，如圖所示。輪船就是根據(jù)這個(gè)道理制造的。船的奧秘浮橋

周朝以后不僅在小河上能架設(shè)浮橋，在黃河、長(zhǎng)江這樣的大河流上也多次架設(shè)過(guò)浮橋。

我國(guó)漢代曾發(fā)明過(guò)一種做軍事信號(hào)用的燈籠，燈籠能騰空而起，飛向天空。

木頭漂浮在水面上，從密度角度來(lái)講，是因?yàn)槟绢^的密度小于水的密度。如果將其挖成空心，則其自身重力變小，可載貨物重力增加。工作原理：將鋼鐵制成空心的輪船，可以排開(kāi)更多的水，漂浮在水面上。排水量（m排）：輪船滿(mǎn)載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量：F浮=m排g

而F浮=G

∴m船+m貨=m排載重線輪船工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛。模擬潛水艇：用注射器向密封的試管內(nèi)打氣，將試管內(nèi)的水排出，瓶向上浮起潛艇潛水艇工作原理：靠空氣浮力升空內(nèi)部充有小于空氣密度的氣體氣球和飛艇密度計(jì)是一種什么儀器？它的刻度有什么特點(diǎn)？測(cè)量液體密度的儀器,刻度是上小下大，上稀下密。密度計(jì)的工作原理是什么？物體漂浮在液面上的條件F浮＝G密度計(jì)浸入液體中越深，說(shuō)明液體的密度是越大還是越??？越小密度計(jì)物體的浮沉條件上浮漂浮懸浮下沉F浮>G物

ρ

液>ρ物F浮<G物

ρ

液<ρ物F浮=G物

ρ

液=ρ物F浮=G物

ρ

液>ρ物應(yīng)用農(nóng)業(yè)軍事氣象其他鹽水選種潛水艇熱氣球密度計(jì)總結(jié)與復(fù)習(xí)3容器內(nèi)盛有水，在一試管里面放一小球后，浮在水面上。如圖所示，現(xiàn)將小球取下沉入水中，試管仍浮在水面上，則（）。

A.液面下降

B.液面上升

C.容器底部受到的液體的壓強(qiáng)不變

D.試管下表面受到的液體壓強(qiáng)變小學(xué)以致用13【解析】以試管和小球?yàn)檠芯繉?duì)象：球在試管內(nèi)，試管漂浮：F浮1＝G球沉底，試管漂?。篎浮2+F支＝G∵總重G不變，F(xiàn)浮1＝F浮2+F支∴F浮1＞F浮2根據(jù)F浮＝ρ水gV排∴V排1＞V排2

液面下降試管V排變小，h變小，根據(jù)p＝ρgh

p變小同理：當(dāng)小球取出放入水中漂浮或懸浮F浮1=F浮2，V排1=V排2

液面不變一冰塊漂浮在水面上，當(dāng)冰完全熔化后，容器中的水面將如何變化？當(dāng)冰化成水后，質(zhì)量不變，所以，m水=m冰

冰排開(kāi)水的體積等于冰化成水的體積

∴液面高度不變【解析】冰漂浮在水面上，F(xiàn)浮=G冰學(xué)以致用

2將120g的物體浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯中時(shí)，從杯中溢出了100mL的水。自由釋放后，該物體將（）A．上浮

B．懸浮

C．沉至杯底

D．無(wú)法確定關(guān)于浮力，下列說(shuō)法中正確的是（）A．上浮的物體一定比下沉的物體受到的浮力大B．沉在容器底部的物體一定不受浮力C．在水中上浮的物體在煤油中可能懸浮D．沒(méi)入水中的物體在水中的位置越深受到的浮力越大CC學(xué)以致用3、4

三個(gè)體積相同而材料不同的小球A、B、C在水中靜止時(shí)的情況如圖所示，若它們的重力和浮力分別為GA、GB、GC和FA、FB、FC，則下列判斷正確的是（）A．GA＞GB═GC

B．GA＜GB═GC

C．FA＞FB＞FC

D．FA＜FB═FCDABC學(xué)以致用

5潛水艇浸沒(méi)在水中，在它下潛的過(guò)程中，關(guān)于它受到的重力和浮力的說(shuō)法正確的是（）A．重力不變，浮力不變B．重力變大，浮力變小C．重力變大，浮力不變D．重力變小，浮力變大C以下有關(guān)熱氣球的說(shuō)法正確的是（）A．為使靜止的熱氣球下降，必須繼續(xù)給熱氣球中的空氣加熱B．為使靜止的熱氣球下降，只需把熱氣球上的物體拋掉一部分C．