(
课件网) 第2课时 物体的浮沉条件及应用 第10讲 浮力 过教材 串知识 夯基础 知识点 物体的浮沉条件及应用 1．物体的浮沉条件 状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F浮与G物的关系 F浮____ G物 F浮___ G物 F浮＝G物 F浮＝G物 F浮＜G物F浮＋FN＝G ρ液与ρ物的关系 ρ液____ρ物 ρ液____ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 物体最终所处状态 处于过程量(非平衡状态) 最终状态(处于静止状态，受力平衡) 漂浮 沉底 ＞ ＜ ＞ ＜ 2．轮船：轮船漂浮在水面上_____(阿基米德原理_____)，即G总＝G排；轮船的大小通常用排水量(轮船满载货物时排开水的质量)来表示。 3．潜水艇：改变_____，实现浮沉。 4．气球和飞艇：充入密度比空气_____的气体，通过充气或放气(升温或降温)来控制浮沉。 F浮＝G总 F浮＝G排 自身的重力 小 研重难 学方法 提能力 重难点1 浮力的应用 【典例1】 (2024·枣庄二模)2022年6月17日，我国第三艘国产航空母舰“福建号”成功下水，其满载排水量为88 000 t，如图所示。该航母满载时，受到的浮力为_____N，当舰载机飞离航母后，航母所受浮力变_____，舱底所受海水压强变_____，此时航母排开的海水体积改变了26 m3，则 该舰载机的质量是_____t。(取ρ海＝1.0 ×103 kg/m3，g＝10 N/kg) 8.8×108 小 小 26 解析：满载时受到的浮力为F浮＝G排＝m排g＝88 000×103 kg× 10 N/kg＝8.8×108 N 满载时航母漂浮，处于平衡状态，所受浮力和航母的总重是一对平衡力，舰载机飞离航母后，航母总重力变小，航母仍漂浮，根据F浮＝G可知航母所受浮力会变小。航母将会上浮一些，舱底到海面的深度h会变小，根据p＝ρ液gh可知舰底所受海水的压强变小。 因为航母漂浮在水面上，则F浮＝G 舰载机飞离该航母后，则F浮′＝G′ 【变式1】 如图所示是我国海军配备的某战略核潜艇，它潜入海水下时的排水量是8 000 t。(g取10 N/kg，海水的密度为1.03×103 kg/m3)，求： (1)该核潜艇潜入海水下时，水对潜艇顶部的压强为4.12×105 Pa，则潜艇顶部面积为1.5 m2的舱门受到海水的压力是多大？ (2)该核潜艇潜入海水下时，受到的浮力是多大？ (3)在补充给养时，核潜艇需要浮出海水面，若压 力舱排出2 000 t水，核潜艇漂浮在海面上，此时 核潜艇排开海水的体积是多大(结果保留两位小数) 解析：(1)已知水对潜艇顶部的压强为p＝4.12×105 Pa 潜艇顶部面积为1.5 m2的舱门受到海水的压力F＝pS＝4.12×105 Pa ×1.5 m2＝6.18×105 N。 (2)水下排水量m排＝8 000 t＝8×106 kg 由阿基米德原理得，潜艇水下潜航时，受到的浮力 F浮＝G排＝m排g＝8×106 kg×10 N/kg＝8×107 N。 答案：(1)6.18×105 N (2)8×107 N (3)5.83×103 m3 【变式2】 为避免压坏反射面板，在维修“中国天眼”时，用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起，利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重，减少对反射面板的压力，甚至形成“零重力”，下列对维修过程描述正确的是( ) A．“零重力”是指维修工人所受重力为零 B．“零重力”时浮力与总重力大小相等 C．上升时维修工人和球所受的浮力变大 D．下降时维修工人和球排开的气体所受重力变小 √ 【变式3】 把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中，情况如图甲、乙所示，由此得出的下列判断正确的是( ) A．这个密度计在甲液体中受到的浮力较大 B．这个密度计在乙液体中受到的浮力较大 C．甲液体的密度较大 D．密度计B处的刻度值小于A处的刻度值 √ 重难点2 浮沉条件及其应用 【典例2】 (2024·聊城)我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨，这么大的货船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载质量。物理小组根 ... ...
