五、物體的浮與沉壓強和浮力第九章第九章壓強和浮力五、物體的浮與沉新知梳理

應用示例

課堂小結

1.前提條件:物體浸在液體中,且只受浮力和重力。2.研究方法:研究物體的浮沉時,物體應浸沒于液體中(V排=V物),然后比較此時物體受到的浮力與重力的關系;也可比較物體的平均密度和液體密度的大小關系,然后作出正確的判斷。一、物體的浮沉條件3.物體的浮沉條件:如下表所示。下沉懸浮上浮漂浮

F浮<GF浮=GF浮>GF浮=Gρ液

ρ物

ρ液

ρ物

ρ液

ρ物

ρ液

ρ物

<

=>

>

[說明](1)上浮和下沉是在非平衡力作用下的一種運動狀態(tài);漂浮與懸浮是在浮力和重力這對平衡力作用下的一種靜止狀態(tài)。漂浮是物體的一部分浸入液體中,懸浮是整個物體浸沒在液體中。(2)密度均勻的物體切去一塊后浮沉情況不變,如某均勻物體懸浮(或漂浮)在某液體中,若把該物體切成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都懸浮(或漂浮)。

二、物體浮沉條件的應用質量2.潛艇工作原理:通過水艙吸水和排水的方式改變自身

,從而實現(xiàn)下潛和上浮。(浸沒時浮力不變)

[說明]

潛艇的上浮和下潛是靠改變自身重力實現(xiàn)的,潛艇在水下時所受的浮力保持不變;載貨一定的輪船,在河里和海里航行時,浮力也保持不變,但由于河水密度小于海水密度,導致輪船從河里航行到海里時V排減小,船體將上浮一些。重力3.氣球和飛艇工作原理:氣球是利用空氣的

升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體,如氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩,人們還制成了飛艇。

浮力4.密度計(1)原理:根據(jù)物體漂浮時受力平衡及阿基米德原理制成。(2)構造:由一根上部標有刻度、形狀特殊的玻璃管制成,管下部的玻璃泡內封裝小鉛丸或水銀。(3)特點:密度計上的刻度值上面小、下面大,且刻度線上疏下密。類型一物體的浮沉條件例1

(2024蘇州姑蘇區(qū)二模)在“探究怎樣使物體上浮或下沉”的實驗中,如圖9-5-1所示。小明用手將重1.9N、體積為2×10-4m3的蘋果壓入水中,直到蘋果浸沒在水中,蘋果浸沒時受到的浮力大小為

N;松手后蘋果將

(選填“上浮”“懸浮”或“下沉”),最后靜止時,蘋果受到的浮力大小是

N。(g取10N/kg)

圖9-5-12上浮1.9[方法指導]

物體浮沉狀態(tài)的判斷及求浮力的方法方法一:通過比較物體密度ρ物與液體密度ρ液的大小,判斷物體靜止時的最終狀態(tài),從而計算出物體受到的浮力大小。注:ρ物必須是實心物體的密度或物體的平均密度。方法二:通過比較物體的重力G物與浸沒時物體受到的浮力F浮'的大小,判斷物體靜止時的最終狀態(tài),從而計算出物體受到的浮力大小。類型二物體浮沉條件的應用例2

(2023泰州)用硬質塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等,制作如圖9-5-2所示的潛水艇模型(不計進、排氣管的體積),然后將模型放入水中,使其上浮或下潛。圖9-5-2下列說法正確的是 (

)A.當模型漂浮于水面時,它受到的浮力小于重力B.向瓶中充氣時,瓶內氣體壓強變大,模型將下潛C.從瓶中抽氣時,模型會下潛,它受到的浮力將變小D.讓原本在較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮,應使瓶內的水先增加后減少圖9-5-2D[易錯警示]

潛艇浸沒在水中,無論是上浮還是下潛,潛艇的體積不變(排開水的體積不變),故它所受浮力不變。實際上,潛艇是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮或下潛的。類型三和浮沉條件相關的計算

[方法指導]利用物體漂浮、懸浮求物體、液體密度的方法物體的浮與沉物體的浮沉條件應用上浮漂浮懸浮下沉F浮>G物,ρ液>ρ