(
课件网) §10.3《物体的浮沉条件及应用》 陈 贤 灶 本课要点 物体的浮沉条件 浮力的应用 浮力问题解析 轮船 潜水艇 气球和飞艇 1．浮力与重力的关系 悬浮 上浮 下沉 F浮 G F浮 G F浮 G 上浮： F浮＞G 一、物体的浮沉条件 F浮 G 漂浮 漂浮：F浮 = G 悬浮：F浮 = G 下沉： F浮＜G 2．物体密度与液体密度间的关系 F浮＞ G 上浮： r液＞ r物 F浮= G 悬浮： r液 = r物 F浮＜ G 下沉： r液＜ r物 浮力：F浮＝r液gV排 ； 重力：G ＝r物g V物； V排 = V物 研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。 一、物体的浮沉条件 漂浮： r液＞r物 F浮＇= G 根据浮沉条件进行比较 3．浮沉条件的讨论 （1）上浮和下沉是不平衡态（动态）； 悬浮、漂浮和沉底是平衡态（静态） （2）上浮、下沉和悬浮：V排=V物； 漂浮：V排＜V物 （3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的 平均密度ρ物与液体密度ρ液比较 一、物体的浮沉条件 浮沉 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 条件 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G F浮 + N = G ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 说明 处于动态，(运动状态不断改变)受非平衡力的作用 可以停留在 液体内部 任何深度处 是“上浮” 过程的 最终状态 是“下沉” 过程的 最终状态 处于静态，受平衡力的作用 ＞ ＞ ＜ ＜ = = = ＞ ＜ 总结 浸没物体的浮沉决定于它受到 和 的大小关系. ① 当 时，物体上浮, 最终漂浮 (ρ液 ρ物) ② 当 时，物体悬浮 (ρ液 ρ物) ③ 当 时，物体下沉, 最终沉底 (ρ液 ρ物) 注意 ①浸没的物体在上浮过程中，浮力先_____后_____, 最终漂浮又_____ ②浸没的物体在下沉的过程中, 浮力始终都_____. ③当物体浮在水面上时：V排 V物 ； 当物体浸没在水中时：V排 V物 浮力 重力 浮力 > 重力 > 浮力 = 重力 = 浮力 < 重力 < 不变 变小 不变 不变 < = 1.工作原理：将船身制成空心的， 可以排开更多的水， 漂浮在水面上。 2.排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量： m排= m船+m货 F浮= m排g 而 F浮=G总=m总g 轮 船 二、浮力的应用 轮船 原理 轮船是用大密度的钢铁制造的，由于船体做成_____的，使它排开 水的体积V排 ，可利用的浮力F浮也 ，所以能浮在水面上。 特点 ①轮船的大小通常用 来表示， 排水量就是轮船满载时排开水的_____ 。 轮船满载时它的排水量等于 质量和 质量之和。 ②轮船始终是漂浮在水面的，只要船的重力不变，无论船在海里 还是河里， 它受到的浮力都_____，F浮 = 。 空心 变大 变大 排水量 质量 轮船 货物 不变 G总 m排= m船+m货 潜 水 艇 ①浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终 ，所受的浮力 . 所以潜水艇的上浮和下沉是靠改变 而实现的。 若要下沉，可充水，使F浮 G；若要上浮，可排水，使F浮 G ②在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积逐渐 ， 所以浮力逐渐 ，当它在海面上行驶时， 受到的浮力大小 潜水艇的重力. 不变 不变 自身重力 < > 变小 变小 = 潜艇 工作原理： 靠改变自身重力 实现上浮和下潜。 气球飞艇 气球和飞艇里充的是密度比空气 的气体， (热空气、氦气或氢气)， 当F浮 G球时，气球或飞艇可升上天空。 小 ＞ 气球和飞艇 密度计 原理 密度计是用来测量_____的仪器， 它是根据密度计_____时的 二力平衡、 以及_____原理而制成的。(课本P60页第2题) 特点 密度计的重力G物不变, 故而漂浮在液面时F浮_____. 液体密度ρ液越大,V排就越_____, 密度计浮得越 . 所以液体密度计的示数从上到下越来越 。 液体密度 漂浮 阿基米德 不变 小 高 大 知识纵横 浮力的大小 求浮力大小的四种方法 比浮力大小的三种方法 浮力的测量：F = ； 同ρ液；比 ； 浮力的实质: F = ； 同V排；比 ； 阿基米德原理： F = = = ... ...
