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(共17張PPT)
第九章 浮 力
第四節(jié) 物體的浮與沉
新課引入
為什么鐵塊在水中下沉，而鐵船可以漂浮在水面上？
1.實驗設(shè)計思路：因為只有力才能改變物體的運動狀態(tài)，所以我們可以通過研究物體在液體中的受力情況，分析物體的浮沉條件。
2.實驗器材：帶蓋子的小玻璃瓶、水和水槽。
新課講授
知識點
一
物體的浮沉條件
3.實驗步驟
實驗方法 觀察玻璃瓶運動情況 玻璃瓶受力情況分析
把擰緊蓋子的空玻璃瓶浸沒于水中，然后松手
把裝滿水并擰緊蓋子的玻璃瓶浸沒于水中，然后松手
瓶子上浮，最后漂浮在水面上
瓶子下沉，最后沉在水底
上浮時：F浮>G物
漂浮時：F浮=G物
下沉?xí)r：F浮沉底時：F浮+F支持=G物
4.實驗探究的結(jié)論：
（1）當(dāng)浮力大于重力時，物體上?。?br/>（2）當(dāng)浮力小于重力時，物體下沉；
（3）當(dāng)浮力等于重力時，物體處于懸浮或漂浮狀態(tài)。
浸沒在液體中的物體，其浮沉主要取決于它所受
到的浮力和重力的大小。
（2）當(dāng)浮力小于重力時，物體下沉；
物體下沉?xí)r，F(xiàn) 浮ρ 液V 排g< ρ 物V 物g，
由于V 排=V 物，故ρ 液<ρ 物。
物體上浮時，F(xiàn) 浮>G 物可知，
ρ 液V 排g> ρ 物V 物g，
由于V 排=V 物，故ρ 液>ρ 物。
（1）當(dāng)浮力大于重力時，物體上?。?br/>典例
（3）當(dāng)浮力等于重力時，物體處于懸浮或漂浮狀態(tài)。
物體懸浮時，F(xiàn) 浮=G 物可知，
ρ 液V 排g= ρ 物V 物g，
由于V 排=V 物，故ρ 液=ρ 物。
物體漂浮時，F(xiàn) 浮=G 物可知，
ρ 液V 排g= ρ 物V 物g，
由于V 排ρ 物。
1. 密度計
測量時，密度計漂浮在被測液體中，F(xiàn) 浮=G。液體的密度越大，為獲得同樣的浮力，密度計排開液體的體積越小，它的位置也就越高。根據(jù)液面在密度計上的位置可以直接讀出液體的密度。
知識點
二
浮沉條件的應(yīng)用
把密度大于水的材料做成空心的，使它能夠排開更多的水，受到更大的浮力，從而能漂浮在水面上。根據(jù)這個道理，人們用鋼鐵制造了輪船。
2. 輪船
把種子放入濃度適宜的鹽水中，飽滿種子的密度大于鹽水的密度，會沉在水底；而干癟、蟲蛀的種子的密度小于鹽水的密度，會浮在水面上。
3. 鹽水選種
4. 潛水艇
潛水艇漂浮在水面
壓力艙
壓力艙充滿空
氣，閥門關(guān)閉
閥門打開，海水進人壓力艙
潛水艇下沉
（1）大型的熱氣球主要是由氣袋、鋼索、吊籃、燃氣裝置、液化氣儲罐及各種儀表組成。
（2）熱氣球的升降與熱氣球體積及熱氣球內(nèi)部氣體的密度變化有關(guān)。熱氣球的巨大氣袋中充滿空氣（忽略體積變化），從燃氣裝置中噴出的火焰加熱氣袋中的空氣，熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高，密度降低。當(dāng)熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時，熱氣球便上升了。
5. 熱氣球
氣袋
燃氣裝置
吊籃
典例
知識點
三
浮力的計算方法
1. 稱重法
把物體掛在彈簧測力計上，測出物體受到的重力G，再把物體浸入液體中，記下此時彈簧測力計的示數(shù)F示，那么物體受到的浮力F 浮=G-F 示。
2. 壓力差法
由浮力產(chǎn)生的原因可知，浮力等于物體受到的液體對它向上和向下的壓力差，即F 浮=F 向上-F 向下。
知識點
三
浮力的計算方法
3. 阿基米德原理法
根據(jù)阿基米德原理可知，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力，即F浮=G排=ρ液V排g，也適用于氣體。
4. 平衡法
當(dāng)物體漂浮或懸浮時，處于平衡狀態(tài)，利用二力平衡知識可知F浮=G物。
課堂小結(jié)
物體的
浮與沉
物體的浮沉條件
浮沉條件的應(yīng)用
浮力的計算方法
物體上浮時，F(xiàn) 浮>G 物，ρ 液>ρ 物
物體懸浮時，F(xiàn) 浮=G 物，ρ 液=ρ 物
物體下沉?xí)r，F(xiàn) 浮物體漂浮時，F(xiàn) 浮=G 物，ρ 液>ρ 物
物體沉底時，F(xiàn) 浮密度計、鹽水選種、潛水艇、輪船、熱氣球等
稱重法：F浮=G-F示
壓力差法：F浮=F向上-F向下
阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液V排g
平衡法：F浮=G物
隨堂練習(xí)1
漂浮
9
隨堂練習(xí)2
D(共18張PPT)
第九章　浮力
第四節(jié)　物體的浮與沉
練基礎(chǔ)
知識點1　物體的浮沉條件
1.（四川德陽中考）如圖所示，將同一個小球分別放入甲、乙、丙三種不同液體中，靜止時小球在甲液體中漂浮、在乙液體中懸浮、在丙液體中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分別表示三種液體的密度，則關(guān)于三種液體密度大小的關(guān)系說法正確的是 （　　）
A. ρ甲>ρ乙=ρ丙 B. ρ甲=ρ乙>ρ丙
C. ρ甲>ρ乙>ρ丙 D. ρ甲<ρ乙<ρ丙
C
2. （教材P223實驗改編）了解了浮力的相關(guān)概念后，小明在家自主開展實驗探究，就地取材設(shè)計了如下實驗：他把一枚雞蛋放在一個透明玻璃杯中，加入清水后發(fā)現(xiàn)雞蛋懸?。ㄈ鐖D甲所示）；接著他向水里加鹽并攪拌，最后雞蛋漂?。ㄈ鐖D乙所示），則雞蛋排開液體的質(zhì)量m排甲________
m排乙，雞蛋排開液體的體積V排甲________V排乙，玻璃杯
對桌面的壓力F甲________F乙，圖乙中雞蛋受到的浮力
________雞蛋的重力。（以上四空均選填“大于”“小于”
或“等于”）
等于
大于
小于
等于
3. 【新情境·傳統(tǒng)文化】《三國志》記載了曹沖稱象的故事：曹沖生五六歲，智意所及，有若成人之智。時孫權(quán)曾致巨象，太祖欲知其斤重，訪之群下，咸莫能出其理。沖曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，稱物以載之，則校可知矣。”若曹沖稱象時，船底離水面的深度為0.5 m，船的質(zhì)量為1 t，船上所裝石塊的質(zhì)量為2.5 t，ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
（1）船底所受到的水的壓強；
（2）大象的質(zhì)量；
（3）船排開水的體積。
（1）5×103 Pa
（2）2.5×103 kg
（3）3.5 m3
知識點2　浮沉條件的應(yīng)用
4.（河南中考）兩同學(xué)分別在底端封閉的兩支相同吸管中裝入不同質(zhì)量的細沙，制成了A、B兩支密度計，放入同一個盛有水的燒杯中，靜止后如圖所示。下列說法正確的是 （　?。?br/>A. 密度計A所受浮力較小
B. 密度計B所受重力較小
C. 兩支密度計底部所受水的壓強相等
D. 兩支密度計在水面處的刻度值不同
A
5.（江蘇南京模擬）如圖所示，熱氣球是由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構(gòu)成的。在球囊下方安裝燃燒器，當(dāng)火點燃時，由鼓風(fēng)機將熱風(fēng)吹
入球囊，加熱球囊內(nèi)的空氣，使之變輕獲得升力。請針對
熱氣球回答下列問題：（忽略球囊體積變化）
（1）熱氣球在加熱后，球囊內(nèi)空氣的溫度比球囊外空氣的溫
度高，球囊內(nèi)空氣的________比球囊外空氣的小。
（2）結(jié)合“加熱球囊內(nèi)的空氣，使之變輕獲得升力”這句話，請你運用學(xué)過的物理知識，解釋加熱球囊內(nèi)的空氣時熱氣球能上升的原因：________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
密度
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　球囊內(nèi)空氣受熱膨脹，密度變小，體積不變，質(zhì)量變小，由阿基米德原理可知F浮=ρ氣gV排，V排不變，故熱氣球所受浮力不變，當(dāng)熱氣球的重力小于熱氣球所受的浮力時，熱氣球就能上升
易錯點　沒有判斷物體所處狀態(tài)，直接計算浮力
6.（山東濟寧鄒城期末）一個實心小球重4.5 N，體積為5×10-4 m3，將小球分別輕輕放入水中（ρ水=1.0×103 kg/m3）和酒精中（ρ酒精=0.8×103 kg/m3），若小球靜止時，在水中所受浮力為F1，在酒精中所受浮力為F2，其大小分別為（g取10 N/kg） （　?。?br/>A. F1=4.5 N，F(xiàn)2=4 N B. F1=5 N，F(xiàn)2=4 N
C. F1=4.5 N，F(xiàn)2=5 N D. F1=4 N，F(xiàn)2=4.5 N
A
7.（河南安陽期末）如圖所示，將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形，分別放入相同的甲、乙兩杯水中，甲杯中橡皮泥沉入水底，乙杯中橡皮泥浮在水面。下列說法正確的是 （　?。?br/>A. 橡皮泥受到的浮力大小F甲>F乙
B. 橡皮泥受到的浮力大小F甲=F乙
C. 甲、乙液面高度h甲>h乙
D. 甲、乙液面高度h甲D
練提升
8.（山東濟南市中模擬）兩個棱長相同、材料不同的實心正方體甲和乙，用質(zhì)量不計的細線連接，輕輕放入某液體中，靜止后懸浮，細線處于繃緊狀態(tài)，如圖所示。則 （　?。?br/>A. 甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B. 甲的密度與液體的密度相等
C. 如果將細線剪斷，甲、乙再次靜止后，容器底部受到的壓力大小不變
D. 如果將細線剪斷，甲、乙再次靜止后，容器底部受到液體的壓強不變
C
9. （山東淄博臨淄期中）如圖所示，小球重為3 N，體積為0.4 dm3，完全浸入水中后，所受浮力為________N（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg），松手后小球?qū)_______（選填“上浮”“下沉”或“懸浮”）。請畫出圖中小球的受力示意圖。
4
上浮
F浮=4 N
G=3 N
10. （四川南充中考）將兩個相同的小球分別放入裝滿不同液體的甲、乙兩個相同杯子中，穩(wěn)定后如圖所示，甲中小球漂浮，乙中小球沉底，甲杯溢出的液體質(zhì)量________（選填“大于”“小于”或“等于”）乙杯溢出的液體質(zhì)量，此時________（選填“甲”或“乙”）杯底部受到的液體壓力較大。
大于
甲
11. 【新情境·生活實踐】小科清洗甜瓜時發(fā)現(xiàn)它漂浮在水面上，他想知道該甜瓜的密度，于是將甜瓜放入盛滿水的溢水杯中，靜止時溢出水410 mL，再將甜瓜向下按直至浸沒在水中，又溢出水90 mL。求：（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
（1）甜瓜的重力；
（2）甜瓜的密度。
（1）4.1 N
（2）0.82×103 kg/m3
12.【新題型·短文閱讀題】閱讀短文，回答下列問題。
絕境重生的372潛艇
　　海水躍層也稱“躍變層”，它是指海水中某水文要素在豎直方向上出現(xiàn)突變或不連續(xù)劇變的水層。如果海水躍層是上層密度大、下層密度小的狀態(tài)，形成負密度梯度躍變層，被稱為“海中斷崖”。潛艇在水下航行時，如突遭“海中斷崖”，會急劇掉向海底，稱為“掉深”。大多數(shù)常規(guī)潛艇的有效潛深為300 m，潛艇不受控制地掉到安全潛深以下時，會被巨大的海水壓力破壞，造成失事。
　　中國海軍372潛艇在一次戰(zhàn)備巡邏中，遇上“掉深”的情況。這次潛艇掉得
練素養(yǎng)
又快又深，潛艇的主機艙管路發(fā)生破損，艇長立即發(fā)出命令：“損管警報!向所有水柜供氣!”不到10秒鐘，應(yīng)急供氣閥門打開，所有水柜開始供氣；1分鐘內(nèi)，上百個閥門關(guān)閉，數(shù)十種電氣設(shè)備關(guān)閉；2分鐘后，全艇各艙室封艙完畢，潛艇“掉深”有所減緩，但依然繼續(xù)；3分鐘后，“掉深”終于停止，潛艇開始緩慢上升。372潛艇闖過鬼門關(guān)，化險為夷，創(chuàng)造了我軍乃至世界潛艇史上的奇跡。（海水的密度取1×103 kg/m3，g取10 N/kg）
（1）潛艇遇到“海中斷崖”時，潛艇所受的浮力突然________（選填“變大”或“變小”），潛艇會失去平衡而急劇下沉。
變小
（2）潛艇下潛至300 m深度時受到海水的壓強等于1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的________倍。（1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取1×105 Pa）
（3）“向所有水柜供氣”的目的是________（選填“增大”或“減小”）潛艇自身的重力。
（4）2分鐘后，潛艇“掉深”有所減緩，但不會立即停止，原因是潛艇具有________。
（5）某潛艇的質(zhì)量為2.6×103 t，體積為3×103 m3，要使它從海面潛入海水中，至少要向水柜充入海水的體積是多少？
30
減小
慣性
400 m3

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