物体浮沉条件及其应用

3.4物体浮沉条件及其应用导学案 一、要点梳理 1. 物体的沉浮与 和 有关； 2. 用比较物重G与浮力F大小来判断沉浮时，如果G F，则物体上浮，如果G F，则物体下沉，如果G F，则物体不上浮也不下沉，可以停留在液体内部的任何位置（即处于 状态）； 3. 用比较 与 大小也能判断物体的沉与浮；如果ρ液 ρ物，则物体上浮，如果ρ液 ρ物，则物体下沉，如果ρ液 ρ物，则物体悬浮； 4. 轮船工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成 （空心或实心）的，使它能够 ； 5. 轮船的排水量：轮船 时排开水的 ，单位 。正常情况下，船 在水面上的，排水量等于 ； 6. 潜水艇的工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变 来实现的；气球和飞艇的工作原理：气球是利用 升空的。密度计的原理：利用物体的 来进行工作。 二、温馨提示 1．密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮(或漂浮)。 2．一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为2/3ρ。 3．悬浮与漂浮的比较 相同：F浮= G物 不同：悬浮ρ液=ρ物 V排=V物 漂浮ρ液<ρ物;V排 < V物 4．判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较F浮与G物或比较ρ液与ρ物 5. 漂浮问题"五规律” 规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力; 规律2：同一物体在不同液体里，所受浮力相同; 规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小; 规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度是液体密度的几之几; 规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体 对物体增大的浮力。 6. 计算浮力方法： ①称量法：F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)。 ②力差法：F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力) ③浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力) ④F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用) ⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用) 。 三、解题指导 [例题1] 如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中，静止时小球漂浮在甲液面上，小球悬浮在乙液体里，小球则沉入丙液体的底部，则小球在三种液体中所受浮力的关系，正确的是（ ） 　 A． F甲＞F乙＞F丙 B． F甲=F乙＞F丙 C． F甲＞F乙=F丙 D． F甲＜F乙＜F丙 [解析] ∵甲球漂浮，∴F浮甲=G甲，∵乙球悬浮，∴F浮乙=G乙，∵丙球下沉，∴F浮丙＜G丙． 由题，三球的质量相等，所以三球重力相等，即G甲=G乙=G丙，∴F甲=F乙＞F丙． [答案] B [例题2] 小兰同学在探究物体的“浮沉条件”时，将一个质量为120g的物体浸没在装满水的深桶后，溢出100g水，物体受到的浮力是　　　　　N（取g=10N/kg）．这个物体在水中将会　　　　　　　　（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。 [解析] （1）把物体放入盛满清水的溢水杯中，排开的水重：G排=mg=0.1kg×10N/kg=1N， 物体受到的水的浮力：F浮=G排=1N；（2）物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N， 因为物体重1.2N，G物＞F浮，所以松手后物体将下沉。 [答案] 1；下沉。 巩固练习 1. 小明同学在做鸡蛋浮沉的实验时，用适当浓度的盐水使鸡蛋正好悬浮。那么，下列操作和判断正确的是( ) A. 向盐水中继续加清水，鸡蛋将上浮，直至漂浮，但鸡蛋所受浮力不变 B. 向盐水中继续加清水，鸡蛋将下沉至容器底部，但鸡蛋所受浮力减小 C. 向盐水中继续加盐，鸡蛋将上浮，直至漂浮，但鸡蛋所受浮力不变 D. 向盐水中继续加盐，鸡蛋将下沉至容器底部，但鸡蛋所受浮力增加 2. 一个空心球，空心部分体积为整个体积的一半，它漂浮在水面上，有一半体积露出水面，若将空心部分注满水，放入水中再静止时将（水足够深）（ ） A．漂浮 B．悬浮 ... ...