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(共33張PPT)
沉與浮
4
第10章　流體的力現象
2
知道物體的沉浮與密度的關系。
1
知道物體的沉浮取決于浮力與重力的大小關系。
3
會利用浮沉條件解決實際問題。
觀察與思考
浮在水面的軍艦和沉底的軍艦都受到浮力的作用，那為什么有時浮在水面，被攻擊后又沉底呢？物體的浮與沉由哪些因素決定？
一、物體的沉浮條件
拓展1：小組合作，按要求完成下面的實驗。觀察現象并思考原因。
1.把蓋緊蓋子的空玻璃瓶浸沒在水中再松手；
2.把裝滿水蓋緊蓋子的玻璃瓶浸沒在水中再松手；
3.設法使小瓶既不上浮也不下沉，即靜止在水中。
交流討論：
1.松手后，瓶子會有哪些不同的運動狀態？
上浮、下沉、靜止三種運動狀態
2.松手后，瓶子受到了哪些力的作用？
受到浮力和重力的作用
G物
F浮
3.根據瓶子的受力情況，分析瓶子的運動狀態
G物
F浮
下沉
F?。?G物
物體下沉
F浮
G物
上浮
F?。綠物
物體上浮
F浮= G物
物體懸浮
F浮
G物
1.對于浸沒在液體中的物體，如果只受到重力和浮力：
當F浮___G 時，物體上浮，最終會漂??；
當F浮___G 時，物體下沉，最終沉底；
當F浮___G 時，物體處于懸浮或者漂浮狀態。
>
<
=
上浮
F浮
G
F浮
G
漂浮
下沉
F浮
G
沉底
F浮
G
F支
懸浮
F浮
G
2.雞蛋的沉浮
觀看演示實驗，思考下面的問題：
加鹽使雞蛋浮起來這個過程中什么因素變了？導致哪個力變了？
雞蛋的______不變，浸沒時_____不變，但_____增大，根據__________，______變大，當F浮___ G時，雞蛋上浮。
重力
V排
ρ液
F浮=ρ液gV排
浮力
>
3.浸沒在液體中物體的浮沉與物體的密度和液體密度的關系：
(1)當ρ液___ρ物，物體上浮，最終漂浮在液面上；
(2)當ρ液___ ρ物，物體下沉，最終沉底；
(3)當ρ液___ρ物，物體懸浮。
>
<
=
學以致用
1.關于浮力，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.在水中上浮的物體受到的浮力比它本身的重力大
D.沒入水中的物體在水中的位置越深受到的浮力越大
C
2.把重為5 N，體積為0.6 dm3的物體沒入水中，若不計水的阻力，當物體靜止時，下列說法正確的是(　　)
A.物體懸浮，浮力為6 N
B.物體漂浮，浮力為5 N
C.物體下沉，浮力為6 N
D.物體上浮，浮力為6 N
B
解析　當物體浸沒在水中時，V排=V=0.6 dm3=6×10-4 m3，
受到的浮力為：
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N
F浮>G物，所以物體上浮，當物體靜止時，處于漂浮狀態，
此時F浮'=G物=5 N，故選B。
3.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
總結提升
物體的浮沉條件
浸沒時 受力 動態 過程 靜止時 受力 靜止時 浮沉 密度 關系 體積
關系
F浮>G物 上浮 F浮=G物 漂浮 ρ液>ρ物 V排F浮=G物 懸浮 F浮=G物 懸浮 ρ液=ρ物 V排=V物
F浮拓展2：制作橡皮泥小船。
1. 把塊狀橡皮泥放水里，觀察到橡皮泥會______；
2. 把橡皮泥捏成瓢形后可以____________。
沉底
漂浮在水面
兩次橡皮泥所受浮力F浮1和F浮2的大小關系是： F浮1_____F浮2。
＜
兩次排開水的體積V排1和V排2的大小關系是：V排1_____V排2。
＜
二、控制沉與浮
1.浮船打撈
借浮力起重，利用浮力大于重力而上浮，是浮船打撈的基本原理。
2.輪船是用密度______水的材料制成的，所以必須把它做成______的，這樣雖然受到的重力不變，但排開水的體積______很多，受到的浮力______，所以能浮在水面。輪船的大小通常用排水量來表示。排水量就是輪船裝滿貨物時排開水的______。由于輪船漂浮在水面上，所以F浮___G船，即m排___m船。
大于
空心
增大
變大
質量
=
=
“口罩孔明燈”為什么能夠浮起來
3.活動　制作一個熱氣球
取一個大的輕紙袋，用細鐵絲編一個簡單的小筐，再用幾條膠帶把小筐掛在紙袋下面，筐里面放一團用酒精浸濕的棉花。把熱氣球拿到室外，點燃酒精棉，熱氣球就能慢慢升起來。
和同學進行討論、交流，解釋熱氣球為什么會升起來。
(1)熱氣球主要通過加熱球內的空氣以減小熱氣球整體所受的______來實現上升?？酌鳠鬫_____(選填“屬于”或“不屬于”)熱氣球。
重力
屬于
(2)氣球內部充有______(選填“大小”“小于”或“等于”)空氣密度的氣體，當F浮___G物，氣球在空氣中上浮。節日放飛的氣球、攜帶氣象儀器的高空探測氣球，充的是______。
(3)熱氣球和飛艇工作原理：靠____________升空。
小于
>
氦氣
空氣浮力
4.自制密度計
按照教材第79頁發展空間的步驟，自制一個密度計。你有什么發現？你知道它的原理嗎？
答案　密度計的刻度特點：上小下大，上疏下密。是根據物體漂浮時受力平衡及阿基米德原理制成的。
學以致用
1.(2024·武威涼州區期末)一艘輪船空載時的排水量是3 000 t，裝滿貨物時的排水量為8 000 t，那么這艘輪船最多可以裝載____________ t的貨物。如果它從長江駛進大海，它所受到的浮力___________。
5 000
不變
2.以下有關熱氣球的說法正確的是(　　)
A.為使靜止的熱氣球下降，必須繼續給熱氣球中的空氣加熱
B.為使靜止的熱氣球下降，只需把熱氣球上的物體拋掉一部分
C.正在勻速下降的熱氣球，假如有一物體從熱氣球上掉下，熱氣球將立即上升
D.正在勻速下降的熱氣球，假如有一物體從熱氣球上掉下，熱氣球將先下降后上升
D
3.(2024·六安金安區期末)如圖所示，靜止在地面上的熱氣球被加熱后開始升空，是因為它此時的平均密度____________(選填“大于”“小于”或“等于”)空氣的密度。
小于
1.將120 g的物體浸沒在盛滿水的溢水杯中時，從杯中溢出了100 mL的水。自由釋放后，該物體將(　　)
A.上浮 B.懸浮
C.沉至杯底 D.無法確定
C
2.三個體積相同而材料不同的小球A、B、C在水中靜止時的情況如圖所示，若它們的重力和浮力分別為GA、GB、GC和FA、FB、FC，則下列判斷正確的是(　　)
A.GA>GB=GC B.GAC.FA>FB>FC D.FAD
3.(2024·福州倉山區模擬)柱狀容器內加入濃鹽水，把一枚土豆輕輕放入其中，靜止時土豆漂浮在水面上，如圖甲所示，向容器中緩慢注入清水，土豆逐漸下沉；注入適量清水時，土豆懸浮在鹽水中，如圖乙所示；繼續注入清水，土豆沉到容器底部，如圖丙所示。
下列說法正確的是(　　)
A.漂浮在水面上時，土豆受到的浮力大于重力
B.懸浮在鹽水中時，土豆的密度與此時鹽水的
密度相等
C.沉到底部后，土豆受到的浮力可能大于漂浮時受到的浮力
D.沉到底部后，繼續注入清水，土豆受到的浮力不再變化
B
解析　根據物體的浮沉條件可知，土豆漂浮在水
面上時，土豆受到的浮力與其重力大小相等，故
A錯誤；土豆懸浮在鹽水中時，土豆的密度與此
時鹽水的密度相等，故B正確；土豆漂浮時受到
的浮力等于其重力(即F浮=G土豆)，繼續注入清水，
土豆沉到底部后，受到的浮力小于其重力(即F浮'4.(2024·株洲醴陵市一模)如圖，將一把種子倒入一定濃度的鹽水中，漂浮于水面的是次種，沉入容器底的就是良種，這種方法稱之為鹽水選種?？紤]種子個體差異，在圖示情境中(　　)
A.良種所受浮力小于重力
B.次種所受浮力大于重力
C.良種體積大于次種體積
D.良種密度小于次種密度
A
解析　良種下沉，所受浮力小于重力，次種漂浮，所受浮力等于重力，故A正確，B錯誤；良種體積可能小于、大于或等于次種的體積，即不能比較良種體積與次種體積的關系，故C錯誤；良種沉底，良種密度大于水的密度，次種漂浮，次種密度小于水的密度，
所以良種密度大于次種密度，故D錯誤。
5.(2023·泰安東平縣模擬)“夏寶西瓜”味道甜美，是運城人夏天喜歡的水果。愛動腦筋的小明同學學完浮力后想知道西瓜在水中的浮沉，于是取一個體積約為3.1×103 cm3，重力為30 N的西瓜進行驗證。(g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)請通過計算說明西瓜浸沒在水中后的浮沉；
解：西瓜的體積：V=3.1×103 cm3=3.1×10-3 m3，
西瓜浸沒在水中時受到的浮力：
F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×3.1×10-3 m3×10 N/kg=31 N，
西瓜的重力為30 N，則F浮>G瓜，
所以，西瓜浸沒在水中后會上浮，最后漂浮在水面上；
(2)求出西瓜靜止時所受的浮力。
解：西瓜靜止時漂浮在水面上，則西瓜受到的浮力：F浮'=G瓜=30 N。
歸納總結
物體的浮沉條件
上浮
F浮>G物
ρ液>ρ物
F浮ρ液<ρ物
F浮=G物
ρ液=ρ物
F浮=G物
ρ液>ρ物
下沉
漂浮
懸浮
ρ液＜ρ物
F浮＜G物
沉底

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