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(共23張PPT)
第十章 浮力
第3節(jié) 物體的浮沉條件及應(yīng)用
1.通過觀看演示實(shí)驗(yàn)、小組討論，能利用二力平衡條件和力與
運(yùn)動(dòng)的關(guān)系描述物體的浮沉條件;
2.通過觀看演示實(shí)驗(yàn)、小組討論，并知道通過改變物體所受重
力或浮力的大小，使物體在液體或氣體中處于不同的浮沉狀態(tài);
3.通過觀看動(dòng)手制作、演示實(shí)驗(yàn)、自主閱讀，知道輪船、潛水艇、飛艇、熱氣球的浮沉原理。
　　欣賞視頻，通過按壓塑料瓶，其里面裝的小瓶便實(shí)現(xiàn)了上浮與下沉，你知道這其中的原理是什么嗎？
【視頻欣賞】
（1）物體上浮，最終漂浮在液面上。
1.液體中常見的三種浮沉現(xiàn)象
小鴨子漂浮在水面上
（2）物體懸浮，可以靜止在液體中的任何位置。
鸚鵡螺懸浮在海水中
（3）物體下沉，最終沉入液底。
石頭沉在水底
知識(shí)點(diǎn)一：物體的浮沉條件
2.浮力與重力的大小關(guān)系
根據(jù)物體所受浮力和重力大小的不同，物體的浮沉存在三種情況。
（1）當(dāng)F浮>G 時(shí)，合力豎直向上，物體向上運(yùn)動(dòng)，稱為上浮；
（2）當(dāng)F浮=G 時(shí)，合力為零，物體會(huì)停留在液面以下的任何位置，這種現(xiàn)象稱為懸浮；
（3）當(dāng)F浮＜G 時(shí)，合力方向豎直向下，物體在液體中向下運(yùn)動(dòng)，稱為下沉。
V排=V物
F浮>G
上浮：
下沉：
懸浮：
F浮=G
F浮ρ液gV排>ρ物gV物
ρ液>ρ物
ρ液gV排=ρ物gV物
ρ液gV排<ρ物gV物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
V排=V物
V排漂浮
沉底
3.密度與物體的浮沉
【視頻欣賞】
物體懸浮和漂浮的比較
相同點(diǎn)
都是靜止的平衡狀態(tài)，受力特點(diǎn)相同：F浮=G物。
不同點(diǎn)
①懸浮是物體完全浸沒在液體中，V排＝V物
對(duì)于實(shí)心物體：ρ物＝ρ液。
②漂浮是物體部分浸沒在液體中，V排＜V物
對(duì)于實(shí)心物體：ρ物＜ρ液。
F浮
G物
F浮
G物
懸浮
漂浮
上浮 漂浮 懸浮 下沉 沉底
運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 向上運(yùn)動(dòng) 靜止在液面上 靜止在液體內(nèi)任意深度處 向下運(yùn)動(dòng) 靜止在容器底部
受力分析 F浮＞G F浮=G F浮=G F浮＜G F浮+F支=G
4.物體的浮沉分析
ρ液與ρ物的關(guān)系 ρ液>ρ物 ρ液>ρ物 ρ液=ρ物 ρ液<ρ物
ρ液<ρ物
漂浮物體規(guī)律
規(guī)律一：物體所受浮力等于自身重力（F浮=G物）
規(guī)律二：排開液體重量等于自身質(zhì)量（m排=m物）
規(guī)律三：同一物體漂浮在不同液體中F浮不變
規(guī)律四：同一物體在密度大的液體中V排變小
規(guī)律五：體積比和密度比的關(guān)系
ρ物= ρ液
F浮= F2-F1
F
F浮
G
F浮＝G-F
（1）壓力差法
（2）稱重法
5.計(jì)算浮力的四種方法
（3）公式法
F浮= G排= m排g=ρ液gV排
（4）平衡法
F浮= G物
人類從遠(yuǎn)古時(shí)代就開始利用浮力了，最初可能是抱住或騎在一段樹干上順?biāo)鳎髞砣藗兙桶l(fā)明了船。
據(jù)記載，1405年鄭和下西洋時(shí)乘坐的木船長(zhǎng)約147m，是當(dāng)時(shí)世界上最大的木船。
知識(shí)點(diǎn)二：浮力的應(yīng)用
1.改變浮力的方法：
改變液體（氣體）密度；改變物體排開液體（氣體）的體積
2.應(yīng)用實(shí)例：
采用空心，增大V排
排水量：m排=m船+m貨
載貨量：m貨=m排-m船
改變自身重力
上浮：往外排水
下潛：往里吸水
改變內(nèi)部氣體密度
上浮：沖入ρ小氣體
下降：沖入ρ大氣體
潛水艇的艇身裝有水艙，向水艙充水時(shí)，潛水艇變重，逐漸潛入水中。
當(dāng)水艙充水后潛水艇重等于同體積的水重時(shí)，它可以懸浮在水中。
當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時(shí)，潛水艇變輕，從而上浮。
潛水艇
氣球
飛艇
氣球和飛艇靠充入或排出密度較小的氣體來實(shí)現(xiàn)升降。
氣球和飛艇
把種子放入濃度適宜的鹽水中，干癟、蟲蛀的種子就會(huì)上浮直至漂浮在水面，而飽滿的種子則下沉到容器底部。
鹽水選種
原理：利用漂浮條件測(cè)液體密度。
G計(jì)＝F浮＝ρ液gV排
注意：所受浮力是一個(gè)定值，密度計(jì)露出越多，該液體密度越大。越往下刻度值越大！
特點(diǎn)：（1）自下而上，密度值逐漸變小
（2）刻度線間隔不均勻，是上疏下密
自制密度計(jì)
物體的浮沉條件及應(yīng)用
物體的浮沉條件
物體浮沉條件的應(yīng)用
F浮＞G物，上浮，ρ液>ρ物
F浮=G物，懸浮，ρ液=ρ物
F浮輪船
空心結(jié)構(gòu)
改變自身重力
充入或排出密度較小的氣體
潛水艇
氣球和飛艇
鹽水選種
密度計(jì)
1.2024 年5 月8 日下午3 時(shí)許，我國(guó)第三艘航空母艦福建艦完成為期8 天的首次航行試驗(yàn)任務(wù)，順利返回上海江南造船廠碼頭。
(ρ海水=1.02×103 kg/m3，g 取10 N/kg)
(1)福建艦排水量為88 000 t ，該艦滿載時(shí)，受到的浮力為_______N。
8.8×108
(2)當(dāng)福建艦從海上駛回長(zhǎng)江港口，受到的浮力_______(填“不變”
“變大”或“變小”)，航母要_______(填“下沉”或“上浮”)一些。
不變
下沉
(3)一架殲-15 艦載機(jī)從福建艦甲板起飛后，航母排開的海水體積改變了26m3，則該艦載機(jī)的重力為 N。
2.652×105
2.我國(guó)自主研制的亞洲第一深水導(dǎo)管架“海基一號(hào)”質(zhì)量為3 萬噸，被順利裝上駁船運(yùn)往珠江口盆地海域。駁船因載有“海基一號(hào)”而多排開海水的質(zhì)量( )
A. 等于3 萬噸 B. 大于3 萬噸
C. 小于3 萬噸 D. 都有可能
A
3.用硬塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等，制作如圖5 所示的潛水艇模型，不計(jì)進(jìn)排氣管體積。要讓原本懸浮在a 位置的潛水艇下潛至b 位置懸浮，采取的措施是使瓶?jī)?nèi)氣體( )
A. 增加 B. 減少
C. 先增加后減少 D. 先減少后增加
D
4. 中國(guó)長(zhǎng)征18 號(hào)核潛艇引領(lǐng)中國(guó)核潛艇新高度。在進(jìn)行備戰(zhàn)訓(xùn)練時(shí)，下列對(duì)該潛艇的說法中正確的是( )
A. 通過改變排開水的體積來實(shí)現(xiàn)上浮與下沉的
B. 在水面下勻速下潛過程中，受到的浮力增大
C. 從長(zhǎng)江潛行進(jìn)入東海時(shí)，需要往水艙內(nèi)注水
D. 從長(zhǎng)江潛行進(jìn)入東海時(shí)，受到的浮力會(huì)變小
C

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