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第八章　第七節　物體的浮沉條件及其應用
物體的浮沉條件的應用
第2課時
第7節
01
知道人類從遠古時候就開始利用浮力
02
了解輪船、潛水艇、密度計、氣球和飛艇等浮沉條件的應用
1.將下表填寫完整
狀態 運動 靜止 上浮 下沉 漂浮 懸浮 沉底
示意圖
F浮與G關系 F浮____G F浮____G F浮____G F浮____G F浮=G__F支
ρ物與ρ液關系 ρ物_____ρ液 ρ物_____ρ液 ρ物_____ρ液 ρ物_____ρ液 ρ物_____ρ液
>
<
<
>
=
<
=
=
－
>
2.請在圖中畫出潛水艇加速上浮過程中所受重力G和浮力F浮的示意圖。
G
F浮
觀察與思考
“泰坦尼克”號這樣的鋼鐵巨輪為什么能浮在海面上？
撞上冰山后，“泰坦尼克”號為什么會沉沒？
【活動1】制作橡皮泥小船。
一、輪船
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。
＜
閱讀教材98頁，總結前面的實驗結論，完成下面的填空。
輪船是用密度_____水的材料制成的，所以必須把它作成______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。
空心
增大
變大
大于
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
2.一艘貨船的排水量為2萬噸，滿載時它受到的浮力為多大？這時貨船的總重力是多少？（g=10N/kg）
解：依題意，m排=20000t=2×107kg
根據阿基米德原理
F浮=G排=m排g=2×107kg×10N/kg=2×108N
因為貨船漂浮時受平衡力作用，所以貨船的總重力：
G總=F浮=2×108N
答：滿載時它受到的浮力是2×108N；貨船的總重力是2×108N。
【活動2】觀看浮沉子視頻
二、潛水艇
實驗中為什么擠瓶子時，小藥瓶會下沉？而松手后小藥瓶會上浮？
結論：擠壓瓶子時，水進入小藥瓶，使得小藥瓶整體_____變大，此時重力_____浮力，小藥瓶下沉，松手后水從小藥瓶流出，小藥瓶整體_____變小，使得重力_____浮力，小藥瓶上浮。潛水艇就是利用這個原理工作的。
重力
重力
小于
大于
閱讀教材第95頁5、6段，完成下面的填空。
1.原理：通過改變__________來實現上浮或下潛。
2.充水：G艇變大，此時F浮______G艇，潛水艇逐漸______。
3.排水：G艇變小，此時F浮______G艇，潛水艇逐漸______。
自身重力
<
下潛
>
上浮
1.潛水艇浸沒在水中，在它下潛的過程中，關于它受到的重力和浮力的說法正確的是(　　)
A.重力不變，浮力不變
B.重力變大，浮力變小
C.重力變大，浮力不變
D.重力變小，浮力變大
C
2.潛水艇能潛入水下航行，進行偵察和襲擊，是一種很重要的軍用艦艇，潛水艇漂浮在水面時，其所受浮力與重力的大小關系為F浮　　(選填“>”“<”或“=”)G，當潛水艇水艙充水時，潛水艇將　　 (選填“上浮”“下沉”或“懸浮”)；在下沉過程中，浸沒后，浮力將　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
=
下沉
不變
“口罩孔明燈”為什么能夠浮起來
三、飛艇和熱氣球
1.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，物體在空氣中上浮。節日放飛的氣球、攜帶氣象儀器的高空探測氣球，充的是氦氣。
2.熱氣球主要通過加熱空氣，使其膨脹改變自身______來實現上升和下降。孔明燈屬于熱氣球。
3. 氣球和飛艇工作原理：靠__________升空
小于
>
密度
空氣浮力
1.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
2.(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
閱讀教材第99頁1、2段，了解密度的有關知識，完成下面的填空。
1.用途：測量液體的______。
2.密度計的工作原理：物體漂浮在液面上的條件F浮______G。
3.密度計的刻度特點：________________________。
四、密度計
密度
=
上小下大，上疏下密
如圖所示，把一個自制的密度計分別放入三種不同的液體中，則下列判斷正確的是(　　)
A.這個密度計在丙液體中受到的浮力較大
B.這個密度計在乙液體中受到的浮力較大
C.甲液體的密度最大
D.丙液體的密度最小
D
1.(2024·巴彥淖爾烏拉特前旗期末)如圖所示是我國2012年第一艘航空母艦——遼寧艦，其滿載排水量可達67 500 t，該遼寧艦在海上航行過程中，下列說法正確的是(　　)
A.遼寧艦所受浮力方向總是豎直向下
B.取下重物后，遼寧艦會上浮一些
C.排水量指的是遼寧艦所受的重力
D.遼寧艦在海上航行過程中，所受浮力變大
B
解析　浮力方向與重力方向相反，總是豎直向上，故A錯誤；
遼寧艦漂浮，浮力等于自身總重力，取下重物后，總重力減小，浮力減小，由F浮=ρ液gV排知，排開水的體積減小，所以遼寧艦會上浮一些，故B正確；
排水量指的是遼寧艦滿載時排開水的質量，故C錯誤；
遼寧艦漂浮，浮力等于自身總重力，遼寧艦在海上航行過程中，總重力不變，所以浮力不變，故D錯誤。
2.(2024·德州德城區開學考)某潛水艇在海面下隱蔽跟蹤某個目標，有時要上浮或下潛，但都未露出水面。若下潛時所受重力為G1，浮力為F1；上浮時所受重力為G2，浮力為F2，則(　　)
A.F1F2，G1=G2
C.F1=F2，G1>G2 D.F1=G1，F2>G2
C
解析　在海水中，潛水艇所受浮力F浮=ρ海水gV排，始終沒有露出水面，所以所受浮力不變；
潛水艇可以通過“讓海水進入壓力艙”增大自重下潛、“將海水排出壓力艙”減小自重上浮，F浮>G2，潛水艇上浮，F浮3.(2024·晉中平遙縣二模)新疆的天山天池被譽為“瑤池”，乘坐熱氣球可以俯瞰其景色之美。如圖所示的熱氣球，其下方開口處燃燒液化氣，隨著熱氣球內部氣體溫度升高，熱氣球體積膨脹到一定程度，便會升空。關于熱氣球升空的過程，下列說法正確的是(　　)
A.熱氣球排開空氣的重力大于熱氣球的總重力
B.熱氣球內部的氣體密度大于空氣的密度
C.熱氣球所受的浮力大于它排開空氣的重力
D.熱氣球所受的大氣壓逐漸變大
A
解析　熱氣球內空氣受熱膨脹，球內氣體密度會變小，小于空氣密度，故B錯誤；
根據阿基米德原理，浮力大小等于排開空氣的重力，熱氣球升空的過程，所受的浮力大于熱氣球的總重力，故熱氣球排開空氣的重力大于熱氣球的總重力，故A正確，C錯誤；
大氣壓隨高度的升高而減小，熱氣球升空所受的大氣壓逐漸變小，故D錯誤。
4.(2024·泉州永春縣開學考)如圖是用同一支密度計測量甲、乙兩種液體密度時的情景，相同的兩燒杯中液面相平，下列說法正確的是(　　)
A.密度計上的刻度值上大下小
B.甲液體的密度比乙液體的密度大
C.甲圖密度計受到的浮力比乙大
D.甲液體的密度比乙液體的密度小
D

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