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第九章 浮力
第3節(jié) 物體的浮沉條件
1.知道物體浮沉的條件；
2.能識別（漂浮、懸浮、沉底）等受力狀態(tài)；
3.能通過受力變析上浮、下沉等物理過程；
4.知道潛水艇、氣象臺、浮筒、密度計(jì)等浮沉條件的應(yīng)用。
受力分析
F浮
G
F浮
G
為什么有的物體會上浮，有的物體卻會下沉？
這個問題自然讓我們想到物體在液體中的受力情況，因?yàn)橹挥辛Σ拍芨淖兾矬w的運(yùn)動狀態(tài)。
對于以上這些現(xiàn)象,你們想提出什么問題？
物體的浮與沉取決于什么條件呢？
知識點(diǎn)一：物體的浮沉條件
物體沉浮的條件
F浮
G
F合
F浮＞G
當(dāng)F浮＞G時(shí)，兩力的合力方向?yàn)樨Q直向上，物體就會上浮
F浮＜G
F浮
G
F合
F合
當(dāng)F浮＜G時(shí)，兩力的合力方向?yàn)樨Q直向下，物體就會下沉
F浮=G
F浮
G
F合=0
當(dāng)F浮=G時(shí)，兩力的合力為零，即二力平衡，物體懸浮在水中
F浮＞G 上浮
F浮
G
F′浮＝G 漂浮
F′浮
G
F浮＜G 下沉
F浮
G
F浮
G
F支
F浮＝G-F支 沉底
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
F浮＜ G物
物體下沉
F浮＞G物
物體上浮
兩個過程
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
三個狀態(tài)
平時(shí)常見到 在水中會上浮； 在水中會下沉。
因?yàn)椴煌镔|(zhì) 不同。猜測物體在液體中的沉浮跟物體密度與液體密度之間的關(guān)系有關(guān)。
木頭、泡沫等
石塊、金屬塊等
密度
一個實(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，對物體的浮沉作出判斷？
想一想
當(dāng)物體浸沒在液體中，V排＝V物
F浮＞G 物體上浮
ρ液gV排＞ρ物gV物
g為定值
所以當(dāng)ρ液＞ρ物 物體上浮
F浮＝G 物體懸浮
ρ液gV排＝ρ物gV物
所以當(dāng) ρ液＝ρ物 物體懸浮
F浮＜G 物體下沉
ρ液gV排＜ρ物gV物
所以當(dāng)ρ液＜ρ物 物體下沉
判斷浸沒在液體中的物體浮沉方法
當(dāng)ρ木＜ρ水 時(shí)，木塊上浮，最終漂浮。
當(dāng)ρ石＞ρ水 時(shí)，石塊下沉，最終沉底。
當(dāng)ρ物＜ρ液 時(shí)，物體上浮。
當(dāng)ρ物＝ρ液 時(shí)，物體懸浮。
當(dāng)ρ物＞ρ液 時(shí)，物體下沉。
【趣味實(shí)驗(yàn)1】鹽水浮雞蛋
1.將雞蛋放入裝滿清水的杯中，向清水中加入濃鹽水，看看會發(fā)生什么現(xiàn)象？
2.什么因素改變了？改變了哪個力的大小？
沉底的雞蛋慢慢浮了起來
F浮
G
雞蛋G不變，浸沒在液體中的V排不變，ρ鹽＞ρ水，故ρ液增大了。
F浮=ρ液gV排
V排不變ρ液增大,
F浮＞G 雞蛋上浮
雞蛋重力沒有變，浮力變大了，浮力大于重力，合力方向向上導(dǎo)致雞蛋向上運(yùn)動。
小結(jié)：改變物體浮沉情況的方法可以改變ρ液，從而改變浮力。
【趣味實(shí)驗(yàn)1】鹽水浮雞蛋
設(shè)計(jì)問題：
1.下沉物體重力一定大于上浮物體的重力嗎？
（輕的物體一定上浮嗎？）
2.上浮物體重力一定大于下沉物體的浮力嗎？
（浮力大就一定上浮嗎？）
實(shí)驗(yàn)器材：
【趣味實(shí)驗(yàn)2】實(shí)驗(yàn)辨析
盛水的水槽，彈簧測力計(jì)、小鐵釘、大木塊、大石頭。
漂浮
沉底
大木塊
鐵釘
G=0.5N
G=0.01N
沉底
漂浮
大石塊
大木快
G=1.4N
G=0.5N
結(jié)論:輕的物體不一定能上浮
結(jié)論:浮力大的物體不一定能上浮
判斷某個物體單獨(dú)浸沒在液體中的沉浮情況，需要比較什么？
物體所受合力的情況。
【趣味實(shí)驗(yàn)2】實(shí)驗(yàn)辨析
知識點(diǎn)二：浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用
潛水艇怎樣實(shí)現(xiàn)在水中的沉浮的？
1.潛水艇
潛水艇的浮沉原理:
F浮 > G1
F浮 = G2
F浮 < G3
改變自身重力控制浮沉
上浮
漂浮
下潛
2.探測氣球原理：球內(nèi)充有密度很小的氫氣，工作完釋放。(改變浮力)
探測氣球
浮筒灌滿水，沉到水底，拴在沉船的兩側(cè)。把空氣壓進(jìn)浮筒，將筒內(nèi)的水排出去，沉船就浮起來。
3.浮筒
（1）密度計(jì)是一種什么儀器？它的刻度有什么特點(diǎn)？
測量液體密度的儀器,刻度是上小下大,上稀下密。
（2）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。
（3）密度計(jì)浸入液體中越深，說明液體的密度是越大
還是越小？
越小
4.密度計(jì)
物體的
浮沉
比較浮力和
重力的大小
比較物體密度
和液體密度
若F浮＞G，則上浮（漂浮時(shí)F浮=G ）
若ρ物＜ρ液，則上浮
若F浮=G， 則懸浮
若F浮若ρ物=ρ液， 則懸浮
若ρ物＞ρ液， 則下沉
浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用
1.將一支密度計(jì)分別放入兩種不同的液體中，如圖所示。若兩種液體的密度分別ρ甲、ρ乙，靜止時(shí)密度計(jì)所受浮力分別為F甲、F乙，則（ ）
A．ρ甲>ρ乙 ； F甲＝F乙
B．ρ甲<ρ乙 ； F甲>F乙
C．ρ乙>ρ甲 ； F甲D．ρ乙>ρ甲 ； F甲＝F乙
D
2.關(guān)于浮力，下列說法中正確的是（ ）。
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. 沒入水中的物體在水中的位置越深受到的浮力越大
C
3．小明想模擬同一艘輪船在海洋和河流中的沉浮情形。她將小鐵塊B固定在木塊A上面代表“輪船”，用相同燒杯盛裝等質(zhì)量的水和鹽水代表“河流”和“海洋”，放在水平桌面上，如圖所示。第一次將AB放在水中，發(fā)現(xiàn)A的上表面恰好與液面相平；第二次放在鹽水中，發(fā)現(xiàn)A的上表面露出了液面。則下列說法正確的是（ ）
A．由模擬實(shí)驗(yàn)可知，輪船由河流航行到海洋將下沉
B．AB在水中懸浮，在鹽水中漂浮
C．AB在水中所受的浮力大于在鹽水中所受的浮力
D．兩燒杯底部所受液體的壓力相等
D

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