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课件网) 第九章 浮力 9.3 物体的浮沉 潜艇时而浮于水面，时而潜入水底，有时又能停留在水中，其中的奥秘在哪里 物体的浮沉条件 下面我们一起用实验来研究物体的浮沉条件。 让鸡蛋像潜艇一样浮沉 如图 9-3-1 所示，把一个鸡蛋轻轻地放入浓盐水中，使鸡蛋处于漂浮状态(即停留在液面上，有一部分露出液面)；然后将清水缓缓倒入浓盐水中并轻轻地搅拌。 随着盐水密度的减小，鸡蛋排开的液体的体积也随之增大，鸡蛋由漂浮状态慢慢变成悬浮状态(即鸡蛋全部浸没在水中，并可停留在液体里任何深度的地方)； 继续倒入清水，鸡蛋下沉。若再加入适量盐粒，鸡蛋重新缓慢地上浮。 讨论：(1)鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用 鸡蛋在盐水中受到重力和浮力的作用。 (2)鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化 鸡蛋的质量不变，故鸡蛋受到的重力不变。 开始时，鸡蛋漂浮，处于静止状态，此时重力等于浮力，即 F浮＝G； 随着清水的加入，盐水的密度减小，但鸡蛋排开液体的体积也随着增大，由漂浮变为悬浮，此过程中浮力始终等于重力； 继续倒入清水，盐水的密度继续减小，但鸡蛋排开液体的体积不变，根据阿基米德原理 F浮＝ρ液gV排 可知，浮力减小，当F浮＜G 时，鸡蛋下沉； 如果再加入适量的盐粒，液体的密度变大，浮力变大，当 F浮＞G 时，鸡蛋又会缓慢地上浮。 可见在下沉或上浮过程中变化的是鸡蛋受到的浮力。 比较鸡蛋在各种状态下受到的浮力 F浮 和重力 G 的大小，我们可以归纳出物体的浮沉条件： 当物体受到的浮力 F浮 大于物重 G 时，浸在液体中的物体就会上浮； 当物体受到的浮力 F浮 小于物重 G 时，浸在液体中的物体就会下沉； 当物体受到的浮力 F浮 等于物重 G 时，物体会悬浮在液体中或漂浮在液面。 鸡蛋在悬浮和漂浮两种状态下，浮力都等于重力，那么，这两种状态的不同之处是什么 漂浮是物体浮在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中，V物＞V排，ρ物＜ρ液；悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，物体浸没在液体中，V物＝V排，ρ物＝ρ液 。 浮沉条件在技术上的应用 根据物体的浮沉条件，可以控制物体在液体中的浮沉。上面的实验就是用改变液体密度的方法来控制物体浮沉的。 潜艇能在水中上浮和下潜，它是通过改变自身重力的方法来控制浮沉的，其基本原理如图 9-3-2所示。 当潜艇的水舱中充入适量的水时，浮力和重力相等，潜艇就能悬浮在水中，并做水下航行了。 核潜艇是重要的军事战略装备，是国家海上军事实力的重要标志。新中国成立后，中国工程院院士黄旭华(图9-3-3)率领其团队用了几十年的时间，完成了新中国第一代核潜艇的研制，使中国成为少数拥有核潜艇的国家之一(图9-3-4)。他为我国的核潜艇事业作出了突出贡献，2019年获得“共和国勋章”。 气象台经常要放出探测气球(图9-3-5)用于气象观测。 气球内充有密度比空气小得多的氢气，气球升空后，安装在它上面的探空仪能把高空的温度、气压、湿度、风速、风向等信息用无线电传送给地面观测站。气球的顶部装有放气阀门，当其工作完毕后，会自动打开阀门释放掉部分氢气，使气球体积缩小，所受浮力随之减小，气球就会缓缓地落回地面。 浮筒常被用于打捞沉船。打捞时，先在浮筒内注满水，并将其固定在沉船上，再向浮筒中输入高压空气，排出其中的水，使连成一体的沉船和浮所受的重力小于浮力，沉船随着浮筒上升。2007年我国打捞“南海一号”沉船就是采用浮筒将船身整体打捞出水的。 1. (2024·新疆中考)人体密度跟水的密度差不多。质量为 40 kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时，小明浸在水中的体积为他的体积的，则游泳圈浸在水中的体积约为 ( ) A. 10 dm3 B. 20 dm3 C. 30 dm3 D. 40 dm3 A 2. ... ...
