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源莲 山课件 w ww.5 Y
K J.cOm

第3节 物体的浮沉条件及应用

第1课时 物体的浮沉条件


1.浸没在液体中物体的浮沉情况:
(1)利用F浮与G物的关系判断:
①当F浮>G物时,物体会上浮至漂浮(物体漂浮时,F浮=G物).
②当F浮=G物时,物体会悬浮.
③当F浮<G物时,物体会下沉.
(2)利用ρ液和ρ物的关系进行判断:
①当ρ物<ρ液时,物体会上浮至漂浮.
②当ρ物=ρ液时,物体会悬 浮.
③当ρ物>ρ液时,物体会下沉.
2.不要误认为上浮的物体受到的浮力大,下沉的物体受到的浮力小.这是因为物体的浮沉取决于物体的重量与所受浮力的大小关系(或者说决定于物体的密度与液体密度的大小关系),而物体所受的浮力取决于其排开液体的重量.
 
容易混淆的几个物理概念:
(1)“浸没”是指物体全部浸入液体中,被液体全部包围,V物=V排.
(2)“浸入”是指物体部分或全部浸在液体中,部分或全部被液体包围.
(3)“漂浮”是物体浮在液面上,只有部分浸入液体中,V物>V排.
(4)“悬浮”是指物体全部浸入液体中,并且可以停留在液体中的任何深度,V物=V排.                           
(5)“上浮”和“下沉”是物体在重力和浮力共同作用下,物体向上或向下运动的过程,即F浮>G,物体上浮;F浮<G,物体下沉.
 
如图是小明在学习了浮力的知识后,按照课本提示,在家利用水、止咳糖浆、食用油尝试自制一杯“鸡尾酒”的情景.突然,旁边淘气的弟弟把一颗玻璃珠丢到了小明自制的“鸡尾酒”中,最终,这颗玻璃珠落到了杯子底部.你能判断出在玻璃珠下落过程中的甲、乙、丙三个时刻,其所受浮力F浮甲、F浮乙、F浮丙的大小关系吗(  )
 
A.F浮甲=F浮乙=F浮丙
B.F浮甲=F浮乙>F浮丙
C.F浮甲<F浮乙<F浮丙
D.F浮甲>F浮乙>F浮丙
【提示】 因为不同颜色的酒的密度不同,密度小的总要漂浮在密度大的上面,调配时使密度大的酒在下面,密度小的酒在上面,密度从上到下由小到大顺序排列起来;玻璃珠处甲、乙、丙三个时刻液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,所以玻璃珠落到了杯子底部的过程中由于排开液体的体积相同根据F浮=ρ水V排g可知:F浮甲<F浮乙<F浮丙.
【答案】 C
【方法归纳】 当不同密度的液体混合时,密度最大的在最下层,密度最小的在液体的最上层.                         


 01  课前预习                         
知识点 物体的浮沉条件
1.物体的浮沉条件:(1)物体上浮时,F浮________G;(2)物体漂浮或悬浮时,F浮________G;(3)物体下沉时,F浮 ________G.(填“大于”“等于”或“小于”)
02  当堂训练
1.某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验,他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬 浮,然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆(  )
A.下沉  B.上浮
C.悬浮  D.漂浮
2.漂浮在液面上处于静止状态的木球,所受到浮力的大小与下列哪个因素有关(  )
A.木球的体积  B.木球的密度
C.液体的密度  D.木球的重力
3.(来宾中考)把体积为2×10-3 m3、重为12 N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10 N/kg)(  )
A.漂浮,F浮=20 N  B.漂浮,F 浮=12 N
C.沉底,F浮=20 N  D.沉底,F浮=12 N
4.(汕尾中考)用手将一重为5 N的物体全部压入水中,物体排开 的水重8 N,此时物体受到的浮力为____N,放手后物体将________(填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受浮力为________N.
5.(邵阳中考)一个质量为160 g、体积为200 cm3的物体,将它完全浸没在水里,松手后,物体将________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”).(g取10 N/kg)
6.一个重为2 N的苹果悬浮在水中如图(a),它受到的浮力为______N;往水中加盐,苹果逐渐浮起,最后漂浮在水面如图(b),则漂浮时与悬浮时相比受到的浮力______(填“增大”“减小”或“不变”).
 

7.(阜新中考)如图所示,将一个鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,则鸡蛋的密度______(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度.在鸡蛋完全浸没水中后的下沉过程中,鸡蛋受到的压强______,所受浮力的大小______(填“变大”“变小”或“不变”).
 
 03  课后作业
8.(郴州中考)如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图像,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中.松手稳定后(  )
 
A.乙漂浮,乙受到的浮力小
B.甲漂浮,甲受到的浮力大
C.乙下沉,甲受到的浮力大
D.甲下沉,乙受到的浮力大
9.(滨州中考)小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的(  )
 

10.(多选)(莱芜中考)如图所示,把一小球先后放入盛有不同液体的甲、乙两个容器中,在甲容器中小球漂浮在液面上,在乙容器中小球加速下沉到容器底部.已知:小球在甲容器中受到的浮力为F1,小球在乙容器中受到的浮力为F2,甲容器中的液体密度为ρ1,乙容器中的液体密度为ρ2,则下列判 断正确的是(  )
 
A.F1>F2  B. F1<F2
C.ρ1>ρ2  D.ρ1<ρ2

11.(盐城中考)小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150 g,体积为1.6×10-4 m3的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为______N.松手后苹果将______(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最后静止时,苹果受到的浮力是______N.(g取10 N/kg)
12.(益阳中考)体积均为200 cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8 N,合金块重为6 N,则木块受到的浮力为______N,合金块受到的浮力为______N.
 
13.(茂名中考)一个鸡蛋悬浮在盐水中处于静止状态,请在图中画出鸡蛋受力的示意图.
 
挑战自我
14.(绍兴中考改编)将一密度比水小的木块,系好绳子后放入甲图容器中,并把绳子的另一端固定在容器底部的中央,然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水浴木块位置变化如乙图.请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图.(温馨提示:t1时木块恰好离开杯底,t2时绳子刚好拉直,t3时木块刚好完全浸没)
 
 
第2课时 浮力的应用
 
1.轮船:要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体,可以把它做成空心的,使它能排开更多的水,增大浮力,使物体所受的浮力等于物体自身的重力,即:F浮=G,从而能漂浮在水面上;轮船就是根据这个道理制造的.
2.潜水艇:潜水艇中设有水箱,通过调节水箱中的储水量,可以改变自身的重力,从而实现潜水艇的上浮、下潜和悬浮.
3.气球和气艇:气球和气艇的气囊里充的是密度小于空气的氢气或氦气,通过充气和放气改变气球或气囊的体积从而改变浮力的大小,实现升降.或者保持体积一定,通过增大或减小内部气体的密度来实现浮沉.
4.密度计:是用来测定液体密度的仪器,类似于轮船,它利用漂浮原理:G密度计=F浮=ρ液gV排,即ρ液大,V排就小,密度计露出部分大,所以大的刻度值在下面,小的刻度值在上面.
 
1.轮船在海水和河水中受到的浮力是不变的,只是上浮或下沉一些而已.
2.潜水艇在同种液体中下沉或上浮(未露出水面)时,浮力是不变的,但若是从一种液体驶入另一种液体,所受浮力是变化的.                          
 
(滨州中考)测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断(  )
 
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.丙烧杯中液体的密度较大
【提示】 同一个密度计放在乙、丙液体中都漂浮,F浮乙=F浮丙=G,即密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,则A、B错误;由图知密度计排开液体的体积V排乙>V排丙,又F浮=ρ液gV排,浮力相等,则ρ乙<ρ丙,因此C错误,D正确.
【答案】 D
【方法归纳】 根据密度计在不同 液体中漂浮的具体位置,可以定性或定量的判断液体的密度.解题的突破口是密度计在不同液体中受到的浮力总是相等的,且均可以表示为F浮=ρ液gSh,其中浮力、截面积都是确定的,对比密度计在不同液体中浸入的深度从而可以得出液体的密度大小关系.    
01   课前预 习                     
知识点 浮力的应用
1.轮船:用密度大于水的钢铁材料制造轮船,采用“______”的办法增大可以利用的浮力.轮船的大小用________表示,即满载货物时排开水的质量.轮船漂浮在水面上,F浮=G,当它从内陆河中驶入海中,受到的浮力是不变的,由于海水的密度大于河水的密度,它排开海水的体积______排开河水的体积,所以它要上浮一些.
2.潜水艇:潜水艇在水下航行时,体积不变,即排开水的体积不变,因而它受的浮力______,潜水艇是利用向水舱内充、排水来改变自身的______完成上浮和下潜的.
3.热气球、氢气球、飞艇内的气体密度________外部空气的密度,它们所受的浮力________它们的自身重力,所以它们能升空.
 02  当堂训练
1.潜 水艇在水中是靠改变自身重力实现上浮和 下沉的.下列分析正确的是(  )
A.潜水艇上浮未露出水面的过程中,它的水舱需要吸入水
B.潜水艇上浮未露出水面的过程中,它受到的浮力变小
C.潜水艇在水面下继续下沉时,它受到的浮力会变大
D.潜水艇在水面下继续下沉时,它受到的浮力会不变
2.关于在欢乐的节日里放飞的气球,下列说法正确的是(  )
A.气球里面充的是空气
B.气球里面气体的密度比空气密度小
C.气球里面气体的密度比空气密度大
D.气球里面气体的密度与空气密度相等
3.(聊城中考)潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作 用.如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮______(填“>”“<”或“=”)G.当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).
 [来源:学,科,网Z,X,X,K]
4.(东营中考)一艘船重为8.0×104 N,当船漂浮在水面上时,船排开水的重力为________N,此时船排开水的体积为______m3(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3).
5.(烟台中考)一艘远洋轮船装上货物后,发现船下沉了一些,则它受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”).当船由内河驶入大海后,船受到浮力______(填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将______(填“上浮”“下沉”或“不变”).
 03  课后作业
6 .(徐州中考)2014年12月,中央军委主席习近平高度赞扬了海军372潜艇官兵.372潜艇在海上正常航行时,突然遭遇海水密度变化,引发潜艇“掉深”,即突然快速向海底沉降.指战员临危不惧,冷静处置,转危为安.造成潜艇沉降的原因可能是(  )
A.潜艇所受浮力突然增大  B.潜艇所受压强突然增大
C.潜艇所受浮力突然减小  D.潜艇所受压强突然减小
7.在下列情形中,物体所受浮力不变的是(  )
A.从海水中走向沙滩的游泳者  B.从黄河入海口驶向大海的轮船
C.正在码头装载货物的轮船  D.逐渐露出水面的潜水艇
8.物理小组制作的潜水艇模型如图所示.通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮.当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会(  )                   [来源:Z+xx+k.Com]
 
A.上浮,它受到的浮力增大  B.下沉,它受到的浮力减小
C.下沉,它受到的浮力不变  D.上浮,它受到的浮力不变

  
9.如图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水中.第一次放,因水太深,铁箱没触碰到水底,此时船的吃水线在A处.换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底.下列说法正确的是(  )
 
A.铁箱在船上时,船的吃水线在A处下方
B.铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在A处
C.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之下
D.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之上
10.(广东中考)如图 所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计在被测液体中________(填“悬浮”“漂浮”或“下沉”).将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1______ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1______m2.(后两空填“<”“=”或“>”)
 
11.中国的“辽宁号”航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力________(填“大于”“等于”或“小于”)它的总重力.当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积________(填“增大”“减小”或“不变”).[来源:学|科|网Z|X|X|K]
 
12.(娄底中考)6月1日,由南京驶往重庆的“东方之星”旅游客轮突遇龙卷风发生翻沉.经过多方营救,截至6月3日,已有14人获救.其中,张辉依靠救生圈在湍急的江水中漂流了10多个小时,终于在我省岳阳获救.张辉在江水中漂流时,他与救生圏的总重力________(填“大于”“等于”或“小于”)所受总浮力.事故发生后,潜水员潜到水下船舱搜救乘客,在下潜过程中,潜水员受到水的压强不断________.
 
13.(连云港中考)皮划艇是一项水上运动项目,如图所示,某次比赛中,两运动员的总质量为145 kg,双人划艇的质量为15 kg,则该划艇静止时所受的浮力大小为________N,排开水的体积为______m3.(取g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
挑战自我
14.边长为4 cm、密度为2×103 kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上.以下计算结果正确的是(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)(  )
A.橡皮泥块的质量是12.8 g
B.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28 N
C.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64 N
D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10-4 m3

 

第3节 物体的浮沉条件及应用
第1课时 物体的浮沉条件
课前预习
1.大于 等于 小于
当堂训练
1.A 2.C 3.B 4.8 上浮 5 5.上浮 6.2 不变 7.大于 变大 不变
课后作业
8.A 9.D 10.AC 11.1.6 上浮 1.5 12.1.8 2 13.  14. [来源:学科网]
第2课时 浮力的应用[来源:学科网]
课前预习
1.空心 排水量 小于 2.不变 重力 3.小于 大于
当堂训练
1.D 2.B 3.= 上浮 4.8×104 8 5.变大 不变 上浮
课后作业
6.C 7.B 8.C 9.C 10.漂浮 < = 11.等于 减小 12.等于 变大 13.1 600 0.16 14.D
 

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