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(共38張PPT)
第九章 浮力
物體的浮與沉
第4節(jié)
01
知道物體的浮沉條件，了解浮力在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
02
學(xué)會應(yīng)用收集資料和問題討論的方法認識浮力在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。
03
通過浮力在科技方面的實例，體會掌握科學(xué)知識的重要性。
活動1：將小木塊、乒乓球、金屬塊浸沒在水中，松手后，它們將怎樣運動？
活動2：我們可以從浸在液體里的物體的受力情況去分析，設(shè)計實驗來驗證。
實驗序號 實驗方法 觀察小球 運動情況 小球受力
情況分析
1 把蓋上蓋子的空小瓶浸沒水中，再松手
2 把裝滿水并蓋上蓋子的小瓶浸沒水中，再松手
3 設(shè)法使小瓶既不上浮也不下沉，即靜止在水中（也叫懸浮）
一、實驗探究：物體的浮沉條件
觀察現(xiàn)象，填表格
一、實驗探究：物體的浮沉條件
實驗序號 實驗方法 觀察小球 運動情況 小球受力
情況分析
1 把蓋上蓋子的空小瓶浸沒水中，再松手
2 把裝滿水并蓋上蓋子的小瓶浸沒水中，再松手
3 設(shè)法使小瓶既不上浮也不下沉，即靜止在水中（也叫懸浮）
上浮
下沉
靜止
F浮 ＞G
F浮 ＜G
F浮 ＝G
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。
通過改變重力或浮力的大小，可以改變物體的浮沉狀態(tài)。
當F浮＞G 時， 物體上浮
當F浮＜G 時， 物體下沉
當F浮＝G 時， 物體處于懸浮
或者漂浮狀態(tài)
懸浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
漂浮
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
兩個過程：
F浮＜ G物
物體下沉
F浮＞G物
物體上浮
三個狀態(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
平時常見到 在水中會上浮；
在水中會下沉。
因為不同物質(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？
G
F浮>G 上浮
F浮
G
F浮F浮
下沉：由F浮ρ液 gV排<ρ物 gV物
因為 V排= V物
所以 ρ液>ρ物
上浮：由F浮>G可得：
ρ液 gV排>ρ物 gV物
因為 V排= V物
所以 ρ液>ρ物
G
F浮
F浮=G懸浮
F浮
G
F浮=G漂浮
漂浮：由F浮=G可得：
ρ液 gV排=ρ物 gV物
因為 V排< V物
所以 ρ液>ρ物
懸浮：由F浮=G可得：
ρ液 gV排=ρ物 gV物
因為 V排= V物
所以 ρ液= ρ物
浮沉條件
漂浮 F浮=G V排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浮簡單的說，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。還可以通過改變液體和物體密度來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。
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 說 明 F浮 ＞G物
F浮 ＜G物
F浮 =G物
F浮 =G物
分析運動狀態(tài)變化
分析平衡狀態(tài)
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
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
迷你實驗室1：物體會停在哪個液面？
1.把糖漿、水及油沿湯匙注入玻璃杯中，由于密度不同，液體會分成三層。
2.把蠟塊、橡皮、瓶塞、雞蛋等放入杯中，觀察它們分別位于哪一層液面上？你能說出原因嗎？
迷你實驗室2：橡皮泥為什么能漂浮？
G
F浮1
G
F浮2
G
F浮1
<
下沉
G
F浮2
=
漂浮
<
空心時，排開液體體積增大
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
1.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
解析　物體所受浮力大小與液體密度、排開液體體積有關(guān)，與物體所處液體的位置無關(guān)，故A、D錯誤；沉在容器底部的物體如果受到來自液體的壓力差，就會受到浮力，故B錯誤；物體在水中上浮，說明物體密度小于水的密度，而物體密度可能和煤油密度相等，可能處于懸浮狀態(tài)，故C正確。
A
B
2.如圖所示，A、B兩物體靜止在水中（ ）
A.兩物體受到的浮力一定相等
B.兩物體受到的浮力不等，A物體受到的浮力大
C.兩物體的密度不等，B物體的密度大
D.兩物體的重力不等，B物體的重力大
C
解析　由題圖可知，A物體漂浮，F(xiàn)浮A＝GA，B物體懸浮，F(xiàn)浮B＝GB，因A、B體積關(guān)系未知，所以浮力、重力大小無法判斷，故A、B、D錯誤；A物體漂浮，說明A物體密度小于水的密度；B物體懸浮，說明B物體密度等于水的密度，故C正確。
二、浮沉條件的應(yīng)用
1.密度計是一種什么儀器？它的刻度有什么特點？
測量液體密度的儀器，刻度是上小下大，上稀下密。
2.密度計的工作原理是什么？
物體漂浮在液面上的條件F浮＝G
3.密度計浸入液體中越深，說明液體的密度是越大還是越小？
越小
密度計
1.
答案：根據(jù)浮力公式F浮＝ρ液 gV排，液體密度越大，密度計排開液體的體積越小，露出的體積越大，密度計與液面相平處的刻度就越大，所以密度計的刻度數(shù)是下面較大而上面較小。
思考：為什么密度計的刻度是上小下大的呢？
1.工作原理：將鋼鐵做制成空心的輪船，可以排開更多的水，漂浮在水面上。
2.排水量（m排）
輪船滿載時排開水的質(zhì)量
F浮= m排g 而 F浮=G
∴ m船+m貨= m排
3.載重線
輪 船
2.
潛水艇
3.
工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛。
2.工作原理：靠空氣浮力升空
1.內(nèi)部充有小于空氣密度的氣體
熱氣球
4.
鹽水選種是我國古代勞動人民發(fā)明的一種巧妙的挑選種子的方法。各種莊稼的種子，都有一定的密度。長得很飽滿的小麥種子密度大，長得干癟的種子密度小得多。　　　
鹽水選種，就是把種子放在一定濃度的鹽水里，利用浮力把好種子和壞種子分開來。干癟、蟲蛀的種子就會上浮直至漂浮，而飽滿的種子則下沉至容器底部。請你說說這是為什么呢？
鹽水選種
5.
1．用同一支密度計測定不同液體的密度，下列敘述正確的是（ ）
A 密度計漂浮的越高，所受的浮力越大
B 密度計漂浮在不同液體中，所受的浮力都相等
C 密度計排液體積越大，液體密度越大
D 密度計漂浮的越高，液體密度越大
BD
解析　密度計漂浮在液體中，所受浮力等于自身重力，而密度計的刻度特點是上小下大，上稀下密，密度計漂浮得越高，說明液體密度越大，故B、D正確。
2. 質(zhì)量相等的實心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的浮力 鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中靜止時，則鐵球受的浮力 鋁球受的浮力（選填“＞”、“＜”、“=”）。
＜
＝
解析　質(zhì)量相等的實心鋁球和鐵球，鐵球密度大于鋁球密度，所以鐵球體積小于鋁球體積，因為浸沒在水中，排開水的體積等于物體體積，所以鐵球受到的浮力小于鋁球受到的浮力。若放置在水銀中，兩球密度都小于水銀密度，在水銀中處于漂浮狀態(tài)，兩球所受浮力相等，等于其重力大小。
1.把一個重5.4 N、體積600 cm3的實心物體放入足夠深的水中。當物體靜止時，物體所處的狀態(tài)是( g取10 N/kg)(　　)
A.漂浮 B.沉底
C.懸浮 D.無法判斷
A
解析　通過計算，該實心物體的密度為0.9 g/cm3，小于水的密度，由物體的浮沉條件可知，物體處于漂浮狀態(tài)，故選A。
2.一只輕質(zhì)極薄的小塑料袋,袋內(nèi)裝滿水(袋內(nèi)無空氣)且水的質(zhì)量為200g,將其浸沒在水中,靜止時如圖所示。則此時盛水的小塑料袋受到了豎直向上的_________作用,其大小為______N。(g=10 N/kg)
　浮力　
　2　
解析 將裝滿水小塑料袋浸沒在水中，靜止時如圖所示，小塑料袋受到了
重力，還受到了水對其向豎直向上的浮力。
浮力與裝滿水小塑料袋的重力是平衡力，故浮力的大小為
F浮=G=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N
3.兩個相同的燒杯中裝有體積相等的不同液體甲、乙，放置在水平桌面上靜止。將同種材料制成的實心物體A、B分別放入兩燒杯中，靜止時液面等高，如圖所示。則兩個燒杯中液體密度大小ρ甲___ρ乙，A、B所受浮力大小__。(均選填“>”“<”或“＝”)
>
>
解析　A物體在甲液體中處于漂浮狀態(tài)，A物體密度小于甲液體密度，B物體在乙液體中懸浮，B物體密度等于乙液體密度，又A、B兩物體密度相等，則ρ甲>ρ乙。物體A、B放入容器中前后，容器內(nèi)液面高度都相等，
即V排A＝V排B，A漂浮，VA>V排A，B懸浮，VB＝V排B，所以VA>VB。
又因為ρA＝ρB，則mA>mB，由G＝mg知GA>GB。
A漂浮，F(xiàn)浮A＝GA，B懸浮，F(xiàn)浮B＝GB，所以F浮A>F浮B。
4.如圖甲，將一重8 N的物體A放在裝有適量水的燒杯中，物體A漂浮于水面，浸入水中的體積占總體積的。如果將一小球B用體積和重力不計的細線系于A下方后，再輕輕放入該杯水中，靜止時A上表面與水面恰好相平，如圖乙。已知ρB＝1.8×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)圖甲中物體A受到的浮力
解：因為A漂浮在水中，所以F浮＝GA＝8 N
(2)物體A的密度
解：物體A排開水的體積：V排＝＝8×10-4 m3
已知浸入水中的體積占總體積的，
則物體A的體積：VA＝×8× 10-4 m3＝1×10-3 m3
根據(jù)G＝mg＝ρVg可得A的密度：
ρA＝＝0.8×103 kg/m3
(3)小球B的體積
解：圖乙中A、B共同懸浮，則F浮A＋F浮B＝GA＋GB。
根據(jù)F浮＝ρ水 gV排和G＝mg＝ρVg可得：ρ水 g(VA＋VB)＝GA＋ρBgVB
所以小球B的體積：VB＝＝2.5×10-4 m3

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