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第3节物体的浮沉条件及应用
初中物理
第十章浮力
1.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件。
2.能通过改变物体所受的重力或浮力的大小,使物体在液体或气体中
处于不同的浮沉状态。
3.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。
·知识点一物体的浮沉条件
1.物体在液体中常见的三种浮沉现象
(1)物体漂浮在液面上
鸭子浮在水面上
人在死海上看书
(2)物体悬浮,可以静止在液体中的任何位置
鹦鹉螺悬浮在海水中
潜水艇悬浮在海水中
(3)物体沉入液体底部
黑匣子沉在水底
石头沉在水底
2.物体的浮沉条件
(1)重力与物体的浮沉
物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系。
浸没在液体中的物体,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。
根据物体所受浮力和重力的大小情况,物体的浮沉存在以下几种情况。
②当厚=G时,合力为0,物体会停留在液面以下的任何位置(如图乙所
示),这种现象称为悬浮。
①当G时,合力竖直向上,物体在液体中向上运动(如图甲所
示),这种现象称为上浮。上浮的最终状态是漂浮。
甲
③当厚G时,合力方向竖直向下,物体在液体中向下运动(如图
丙所示),这种现象称为下沉。下沉的最终状态是沉底。
丙
G物=P物gV物,比较F摩与G物的大小可得:
①当物P液,浸没时,F厚G物,物体上浮直
到漂浮在液面上;
②当物=P液,浸没时,F厚=G物,物体悬浮;
③当物P液,浸没时,厚G物,物体下沉直到
接触容器底部。
(2)密度与物体的浮沉
当物体浸没在液体中时,物体受到的浮力F厚=P液gV排,物体受到的重力
状态
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
图示
学
H
浮
浮
文
G
浮沉条件
浮6
F浮=G
F浮=G
O液’P物
液-P物
液*物
特点
分析运动状态变化的过程
分析平衡状态
说明
P物是物体的密度(平均密度)
3.归纳总结实心物体的浮沉情况
4.浮力大小的计算方法
(1)压力差法
Fx=F2-F₁
(2)称重法
F浮=G排=m排G=P液9V排
丙丁
(3)公式法
乙
甲
(4)二力平衡法
F浮=G物
A.A、B两球一定是空心的,C球一定是实心的
B.三个小球所受的重力关系是Gg=GcG₄
C.三个小球所受的浮力关系是Fg=FcF₄
D.三个小球受到水的压强大小关系是pgPcP₄
典例1体积相同的三个小球,放入水中静止时如图所示,已知这三个小
球的密度关系是pgPcPkPA,则下列判断正确的是(c)
解析:已知ρBPP水DA,根据物体的浮沉条件可知实心的B、C两球静止时沉
入水中,实心A球静止时处于漂浮状态,由图可知A球漂浮、B球悬浮,C球沉底,
所以B一定是空心的,A、C可能实心、也可能是空心,故A错误;三个小球体积相
同,根据F浮=p水gV排可知三个小球受到的浮力FFFF,故C正确;物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身重力,物体沉底时,受到的浮力小于自身重力,根据
物体的浮沉条件知F=G、FFGg、FG,所以GGG,故B错误;根据液体压强公
式p=pgh可知深度越深,受到的液体压强越大,所以pPBP,故D错误。
答案:C
·知识点二浮力的应用
1.轮船
(1)工作原理:空心法。将钢铁制成空心的轮船,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。
由厚=m非g、F平=G可知,m+m货=m排。
2.潜水艇
工作原理:靠充放水来改变自身的重力从而实现下潜和上浮。
潜艇截面示意图
潜艇
3.气球和飞艇
工作原理:气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体而升空的。
热气球
飞艇
4.盐水选种
方法:把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子就会上浮直
至漂浮在水面,而饱满的种子则下沉到容器底部。
A.鱼受到的重力大于浮力
B.鳔收缩时,鱼将会上浮
C.鳔收缩时,鱼受到水的压强将会变小
D.鳔膨胀时,鱼排开水的质量变大
1.鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,如图所示。当鱼在水中悬浮时,下列说法正确的是(D)
鱼鳔
2.如图所示,同一小瓶内分别装入不同质量的水,浸没水中后发现:
小瓶在甲图中上浮,在乙图中下沉。如果浸没时小瓶受到的浮力分别为角、F乙,则(A)
甲
B.F甲F乙
乙
甲F乙
D.无法判断
A.Fm=F乙
C.F
A.图甲中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B.图乙中,舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C.图丙中,静止在空中的热气球调大火焰开始上升,它所受到浮力不变
D.
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