資源簡(jiǎn)介

(共41張PPT)
10.3
物體浮沉條件及其應(yīng)用
物體浮沉的判斷：
力的比較：
密度的比較：
上浮：
下沉：
懸浮：
F浮>G
ρ液>ρ物
F浮=G
ρ液=ρ物
F浮ρ液<ρ物
一、浮沉條件
浮沉條件規(guī)律總結(jié)：
用平衡法
2個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程：上浮、下沉
3種自然狀態(tài)：漂浮、懸浮、沉底
2種外力狀態(tài)：
5種狀態(tài)
F浮
G
F浮
G
F浮
N
G
F浮
F
G
F
F浮
G
課堂訓(xùn)練
1、成成同學(xué)課外實(shí)驗(yàn)時(shí)，把雞蛋放入盛水的杯中，雞蛋沉在杯底，如圖甲；向杯中加鹽并攪拌，直到雞蛋懸浮，如圖乙，此過(guò)程中，雞蛋受到的浮力　 ，由此可知物體受到浮力的大小與　 有關(guān).
2、小明看到雞蛋浮在鹽水水面上（如圖甲）,他沿杯壁緩慢加入清水使雞蛋下沉．在此過(guò)程中,雞蛋受到的浮力F隨時(shí)間t的變化圖像可能是圖乙中的（ ）
A
3、用手將一個(gè)木球放入水中某一深度后，松開(kāi)手，木
球上浮，在木球未露出水面的時(shí)候，下列說(shuō)法中正
確的是　（ ）　　　
A．木球所受的重力、浮力都不變；　　　
B．木球所受的重力不變，浮力變大；
C．木球所受的重力、浮力都變小；
D．木球所受的重力不變、浮力逐漸變小．
A
二、漂浮問(wèn)題“六規(guī)律”
規(guī)律一：“二力平衡”，即物體漂浮在液面上，所受浮力等于重力(F浮＝G物)。
規(guī)律二：“質(zhì)量相等”，即物體漂浮在液面上，所排開(kāi)液體的質(zhì)量等于其質(zhì)量(m排＝m物)。
規(guī)律三：“浮體定比”，即物體漂浮在液面上，排開(kāi)液體的體積與其總體積之比等于物體密度與液體密度之比(V排∶V物＝ρ物∶ρ液)。
規(guī)律四：“任漂、浮等”，即物體任意漂浮在不同液面上，所受浮力相等
(F浮1＝F浮2＝G物)。
規(guī)律五：“密大浸少”，即物體漂浮在不同液面上，在密度大的液體里浸入的體積少。
規(guī)律六：“三力平衡”，即將漂浮物體全部浸入液體中，物體受到浮力、重力及壓力或拉力作用處于平衡狀態(tài)(F′浮＝G物＋F壓或拉)，需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力(F壓或拉＝F′浮－G物)。
1、如圖所示，若“玉林號(hào)”導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦從大海駛?cè)胫榻? 下列分析正確的是（　　 ）
A. 浮力變小，艦體上浮一些
B. 浮力不變，艦體下沉一些
C. 浮力變大，艦體下沉一些
D. 浮力不變，艦體上浮一些
課堂訓(xùn)練
B
拓展：輪船總是漂浮在水面上， 一艘輪船從河里駛向大海，它受到的重力大小_________（變大、變小、不變）；它受到的浮力大小____________（變大、變小、不變）；它排開(kāi)水的體積________（變大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮些？__________。
不變
不變
變小
上浮
2、在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，把它分別置于甲、乙、丙三種不同的液體中，鉛筆靜止時(shí)的情形如圖所示。則鉛筆分別在三種液體中受到的浮力F的大小和三種液體密度ρ之間的關(guān)系正確的是 (　 　)
A．F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
B．F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
D．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C
3、如圖所示，在一支未點(diǎn)燃的蠟燭的下端插入一根小鐵釘，使蠟燭能直立漂浮在水面上，其露出水面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。當(dāng)把蠟燭水面以上部分截掉后，剩余部分（ ）
A．還會(huì)重新露出水面
B．不會(huì)重新露出水面
C．以上兩種可能都有
D．無(wú)法判斷是否會(huì)重新露出水面
A
三、懸浮問(wèn)題
潛水艇
魚(yú)
雞蛋
靠改變自身重力上浮和下潛。
靠改變浮力（自身體積）上浮和下潛。
靠改變浮力（液體密度）上浮和下潛。
2、魚(yú)在水中的上浮和下沉靠的是( )
A改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的
B改變自身體積來(lái)實(shí)現(xiàn)的
C魚(yú)尾的擺動(dòng)
D以上說(shuō)法都不正確
1、關(guān)于潛水艇的上浮和下沉，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 潛水艇下沉越深，所受浮力越大
B. 潛水艇浮出水面的過(guò)程中，所受浮力不變
C. 潛水艇是通過(guò)改變浮力達(dá)到上浮和下沉的
D. 潛水艇是通過(guò)改變自身重力達(dá)到上浮和下沉的
D
B
4、密度均勻的實(shí)心物體懸浮在水中，將物體截成大小不等
的兩塊后，仍放入水中，則（ ）
A、大塊下沉，小塊懸浮 B、大塊下沉，小塊上浮
C、兩塊都上浮 D、兩塊都懸浮
D
3、將一枚重為0.5N的雞蛋放入一杯均勻濃鹽水中,靜止時(shí)如圖所示.然后向杯子里加入一些清水,則( )
A. 雞蛋會(huì)下沉 B. 雞蛋的重力增加
C. 雞蛋所受浮力變大 D. 雞蛋所受浮力為0.5N
A
5、如圖所示，三個(gè)相同的容器內(nèi)水面高度相同，甲容器內(nèi)只有水，乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上，丙容器中懸浮著一個(gè)小球，則下列四種說(shuō)法正確的是 (　　)
A．三個(gè)容器對(duì)水平桌面的壓力相等
B．三個(gè)容器中，丙容器對(duì)水平桌面的壓力最大
C．如果向乙容器中加入鹽水，木塊受到的浮力變大
D．如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不變
A
四、浮力變化問(wèn)題
1、如圖所示，一質(zhì)地均勻的圓柱形平底玻璃杯置于水平桌面中央，杯內(nèi)水中漂浮著一冰塊。若冰熔化前、后，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)分別為p1、p2，杯底對(duì)桌面的壓強(qiáng)分別為p3、p4，已知ρ水﹤ρ玻璃，則下列關(guān)系式中正確的是 (　 　)
A．p1＜p2＜p3＜p4
B．p1＞p2＞p3＞p4
C．p1＝p2、p3＝p4，且p1＝p3
D．p1＝p2、p3＝p4，且p1＜p3
D
課堂訓(xùn)練
三、浮力大小問(wèn)題
質(zhì)量相等的A、B、C三球，放于同一液體中靜止后如圖，可知密度最小的是_____球，受浮力最小的是________球。
A、B、C為體積相同的實(shí)心球，放入盛有某種液體的容器中，從圖可知：______球的密度最大，______球所受的浮力最小。
A
C
C
A
同種液體中的浮力比較
1、體積相同的實(shí)心木球、鐵球和銅球分別放在水中,物體靜止時(shí)受到的浮力分別為F1 、F2、F3,則F1 F2 F3
2、體積相同的實(shí)心木球、鐵球和銅球分別放在水銀中,物體靜止時(shí)受到的浮力分別為F1 ′、F2′、F3′,則F1′ F2 ′ F3′
3、質(zhì)量相同的實(shí)心木球、鐵球和銅球分別放在水中,物體靜止時(shí)受到的浮力分別FA、FB、FC,則FA　　　FB　　　FC
4、質(zhì)量相同的實(shí)心木球、鐵球和銅球分別放在水銀中,物體靜止時(shí)受到的浮力分別FA′、FB′、FC′,則FA′ FB′ FC′
（以上均填“＞”、“＜”或“＝”）
<
=
<
<
>
>
=
=
1、如圖所示,體積相同的甲、乙、丙三個(gè)物體浸沒(méi)在水中的浮沉情況,此時(shí)甲、乙、丙三個(gè)物體所受的浮力分別為
F甲、F乙、F丙,則下面關(guān)系正確的是（　　）
A、F甲＞F乙＞F丙
B、F甲＜F乙＜F丙
C、F甲=F乙=F丙
D、F甲=F乙＞F丙
C
課堂訓(xùn)練
2、三個(gè)體積相同而材料不同的球A、B、C,分別靜止在不同
深度的水里,以下說(shuō)法正確的是( )
A．A球所受的浮力最小
B．A球所受的浮力最大
C．B球的密度最大
D．C 球的密度最小
3、同上題圖,將三個(gè)小球放入水中,A球漂浮在水面上（部分露在水面以上）,B球懸浮在水中,C球沉至容器 底（對(duì)容器底有壓力）。已知A、B兩球質(zhì)量相等,B、 C兩球體積相等。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A、C球的體積大于A球的體積
B、A球所受浮力大于C球所受浮力
C、B球所受浮力大于C球所受浮力
D、三球所受浮力相等
A
D
4、將體積相同材料不同的甲、乙、丙三個(gè)實(shí)心小球，分別輕輕放入三個(gè)裝滿水的相同燒杯中，甲球下沉至杯底，乙球漂浮和丙球懸浮，如圖3所示，下列說(shuō)法正確的是（　 ）
A. 三個(gè)小球的質(zhì)量大小關(guān)系是m甲>m乙>m丙
B. 三個(gè)小球受到的浮力大小關(guān)系是F甲=F丙C. 三個(gè)燒杯中的水對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)大小關(guān)系是p甲>p乙>p丙
D. 三個(gè)燒杯底部對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系是p′甲>p′乙=p′丙
D
不同種液體中浮力的比較
1、將同一物體放在不同液體中的三種情況如圖所示,比較它受到的浮力大小,其中浮力最小的是（ ）
A、圖甲 B、圖乙 C、圖丙 D、無(wú)法比較
2、將一個(gè)生雞蛋放進(jìn)盛有清水的杯中,雞蛋下沉至杯底,如圖甲所示。向水中加適量鹽并使其溶解,雞蛋恰好處于懸浮狀態(tài),如圖乙所示。繼續(xù)加鹽并使其溶解,雞蛋處于漂浮狀態(tài),如圖丙所示。三種狀態(tài)下雞蛋所受的浮力分別為F甲、F乙、F丙 ,則F甲、F乙、F丙的關(guān)系為（ ）
A 、 F甲<乙C 、F甲=F乙>F丙 D 、F甲>F乙>F丙
A
B
3、一實(shí)心鐵球分別浸在水、酒精、水銀中，受到浮力最大的是（ ） A、水 B、酒精 C、水銀 D、無(wú)法確定
4、有一密度計(jì)，先后放入甲、乙兩種液體中，靜止時(shí)，如圖所示，由此可判斷甲的密度______乙的密度。此木棒在液體甲中受到的浮力______在液體乙中受到的浮力。（選填“等于、大于、小于”）
大于
C
等于
5、在裝有液體的甲、乙兩燒杯中,同時(shí)放入兩個(gè)完全相同的物體,如圖示,當(dāng)物體靜止后兩燒杯內(nèi)液面恰好相平。若液體對(duì)甲、乙兩燒杯底部壓強(qiáng)分別是P甲、P乙,液體對(duì)兩物體的浮力分別是F甲、F乙,則對(duì)它們的判斷正確的是（ ）
A.P甲＞ P乙,F甲＝F乙　
B.P甲＝ P乙,F甲＞F乙
C.P甲＝ P乙,F甲＜F乙　
D.P甲＜ P乙,F甲＝F乙
A
五、通過(guò)浮力測(cè)密度
一、測(cè)固體密度
1．雙提法：測(cè)密度大于水的固體的密度
表達(dá)式： 。（條件：浸沒(méi)）
2.一漂一沉法：測(cè)密度小于水的固體的密度時(shí)，需要用細(xì)針使物體浸沒(méi)在水中，如圖(1)；測(cè)密度大于水的固體的密度時(shí)，需要把沉底的物體變成漂浮，如圖(2)。
表達(dá)式： 。
1
3N
2.8N
降低重心
等于
等于
越小
浮力計(jì)算題的解題方法
浮力部分壓強(qiáng)和浮力部分往往涉及力學(xué)方面的知識(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)綜合性問(wèn)題。并與質(zhì)量和密度、重力、二力平衡、力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及力的合成等知識(shí)有關(guān)。一般解題的思路是：
1、認(rèn)真審題，并注意題目中的關(guān)鍵詞語(yǔ)，如：
“浸沒(méi)”（V排=V物）、
“漂浮”（V排＜V物，F(xiàn)浮=G物）
懸浮（V排=V物，F(xiàn)浮=G物）
“水”（指已知水的密度，ρ水=1.0×10 kg/m ）等已知條件；
2、確定研究對(duì)象，對(duì)受力物體進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力物體的示意圖，并標(biāo)出物體所受向下的重力G，向上的浮力F浮和向上（或向下）的拉力（或壓力）等其他力，即按一重力、二浮力、三其他力的順序進(jìn)行分析；
(3)由于所研究的物體一般處于平衡狀態(tài)，滿足力的平衡條件，根據(jù)有關(guān)定律、原理和規(guī)律，建立未知量與已知量的方程，
F浮+F向上=G
或F浮=G+F向下，
把浮力公式F浮=ρ液gV排
或G=ρ物gV物代入上式，
分析解方程，即可解出未知數(shù)
0.6×103kg/m3
0.75×103kg/m3
4N
2、如圖，重為5N的木塊A，在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)繩子的拉力為3N，若繩子突然斷了，木塊A在沒(méi)有露出水面之前，所受合力的大小和方向是　　（　　）
　　A．5 N，豎直向下　　　 B．3N，豎直向上
　　C．2N，豎直向上　　　　D．8N，豎直向下
【分析】　繩子未斷時(shí)，A物體受3個(gè)力：重力GA，拉力F，浮力F浮．3個(gè)力關(guān)系為：GA＋F＝F浮，求得F浮＝5N＋3N＝8N．繩子剪斷后，物體只受重力和浮力，且浮力大于重力，物體上浮，浮力大小仍等于8N．合力F合＝F浮—G＝8N—5N＝3N
　　合力方向：與浮力方向相同，豎直向上．
B
3、用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示. 從此處勻速下放物塊，直至浸沒(méi)于水中并繼續(xù)勻速下放（物塊未與水底接觸）. 物塊下放過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關(guān)系圖像如圖21乙所示. g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3. 求：
（1）物塊受到的重力；
（2）物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力；
（3）物塊的密度.
答：（1）物塊受到的重力為18N；
（2）物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力為8N；
（3）物塊的密度為2.25×103kg/m3.
4、如圖甲所示，在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧上端連有一邊長(zhǎng)為0.1m的正方體物塊A，當(dāng)容器中水的深度為20cm時(shí)，物塊A有 的體積露出水面，此時(shí)彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）.求：
（1）物塊A受到的浮力；
（2）物塊A的密度；
（3）往容器緩慢加水（水未溢出）至物塊A恰好浸沒(méi)時(shí)水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的增加量△p（整個(gè)過(guò)程中彈簧受到的拉力跟彈簧的伸長(zhǎng)量關(guān)系如圖乙所示）．
解：（1）6N；
（2）0.6×103kg/m3；
（3）800Pa.
5、如圖所示,某同學(xué)在薄壁平底試管中裝入一些沙子，管口密封,制成一個(gè)“土密度計(jì)"。當(dāng)把它放入水中豎直漂浮時(shí)，試管露出水面的高度為5cm；當(dāng)把它放入某液體中豎直漂浮時(shí),試管露出液面的高度為7cm.若試管和沙子的總質(zhì)量為30g，試管的橫截面積為1.5cm2,水的密度為1×103kg/m3．求：
（1）試管在水中漂浮時(shí)受到的浮力；
（2）在水中漂浮時(shí)，水對(duì)試管底部的壓強(qiáng)；
(3）某液體的密度．(取g = 10N/kg，小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù)）
6、去年武漢市對(duì)東湖進(jìn)行了首次換水清淤，換水后的大明湖水清見(jiàn)底,魚(yú)兒歡暢。愛(ài)湖小分隊(duì)的同學(xué)準(zhǔn)備利用自己掌握的科學(xué)知識(shí)對(duì)湖水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，他們通過(guò)調(diào)查，了解到東湖周邊主要污染源很容易導(dǎo)致湖水密度增大，而密度達(dá)到1。05×103kg/m3的水域就不適宜湖里魚(yú)類(lèi)的生存，他們就想到做一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)來(lái)監(jiān)控湖水密度。為此找來(lái)了一根長(zhǎng)1。2m粗細(xì)均勻的木條，在底端嵌入適量重物，使其能直立漂浮在水中，做好相應(yīng)的標(biāo)記后，就可以監(jiān)測(cè)湖水密度了，測(cè)量得該簡(jiǎn)易密度計(jì)的總質(zhì)量為0.5kg(g=10N/kg）
(1）先將該木條放入足夠深的清水中，測(cè)得木條露出水面0.2m，在水面處畫(huà)上白線，請(qǐng)計(jì)算出木條底端受到的水的壓強(qiáng)及木條受到的浮力。
（2）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)在木條的什么位置畫(huà)上表示污水密度達(dá)到1.05×103kg/m3時(shí)的紅線，以監(jiān)測(cè)湖水的密度是否超標(biāo).

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