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初中物理物体浮沉条件及其应用


在水里,许多东西能浮在水面, 比如乒乓球、木块,石蜡等;也有许 多东西沉到水底,比如石头、硬币、 橡皮等;那么物体的浮沉取决于什么 呢?

受到浮力相同的物体有些能浮在水 面,有些却沉入水底,这是为什么?

结论: 物体的浮沉与物体的重力
的大小有关。

为什么重力相同的物体有些浮在水 面,有些却沉入水底

?

结论:物体的浮沉还与物体受到的浮力的
大小有关;排开的体积越大,所受到的浮 力越大。

实验告诉我们,物体 浸没在液 体中时,究竟是浮还是沉,是 由该物体在液体中所受浮力和 重力之间的大小关系决定的。

前提:物体完全浸没 F浮

即V排=V物

悬浮 G
当F浮=G时, 即二力平衡,此时 物体将静止在液体中任意深度的位置 称为悬浮。

前提:物体完全浸没
F浮

即V排=V物

下沉
G 当F浮<G时,合力方向竖直下, 物体在液体中向下运动称为下沉。

前提:物体完全浸没 F浮

即V排=V物

上 浮
G 当F浮>G时,合力方向竖直向上, 物体在液体中向上运动称为上浮。

F浮
G

漂 浮

物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮 逐渐减少,到F浮=G时,物体静止在液 面上称为漂浮。

此时 V排 < V物

漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
共同点:
1.在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬 浮是静止在液面以下的任何位置;漂浮是静止 在液面上的任何位置)。 2.物体处于悬浮和漂浮时,浮力等于重力。

不同点:漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮
是整个物体浸没在液体中。

物体的浮沉条件
前提:浸没在液体中的物体 当F浮=G时,即二力平衡此时物体将 悬浮。 当F浮<G时,合力方向竖直向下,物 体就下沉。 当F浮>G时,合力方向竖直向上,物 体就上浮。 物体漂浮时,F浮=G, 且V排 < V物

物体在液体中的浮沉

一个实心物体浸没在液体中,你能否根据 物体密度与液体密度之间的关系,对物体 的浮沉作出判断? 例:下沉时(物体浸没在液体中) 因为 F浮<G物 即:ρ液gV排<m物g ρ液gV排<ρ物V物g 所以 ρ液<ρ物 V排 = V 物

物体浸没在液体里

悬浮:F浮=G物 下沉:F浮<G物 上浮:F浮>G物 漂浮:F浮=G物

ρ物 = ρ液

实心物体

ρ液 < ρ物 ρ液 > ρ物 ρ物 < ρ 液

一只盛满水的杯子中有一枚鸡 蛋沉在水底,可以用什么方法 使这只鸡蛋浮起来?

汤圆刚放入水中时,会沉 入锅底。

汤圆煮熟时,则会浮 出水面。

为什么生汤圆在水中是沉的,熟汤圆在 水中是浮的?

生汤圆在水中是沉的,熟汤圆在水 中是浮的原因:
汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重 力,汤圆沉入锅底;汤圆煮熟时,它的体积 增大,浮力也随之增大,汤圆受到的浮力大 于重力,汤圆浮出水面。


____________。 漂浮或悬浮



1、浸没在液体中的物体,当F>G时,物体将_______ 上浮 ; 当F<G时,物体将_________ 下 沉 ;当F=G时,物体将 2、一只实心球恰好能悬浮于酒精中(酒精的密度是 0.8g/cm3),把此球浸没于水中,则 ( B ) A 一定下沉 B 一定上浮 C 悬浮 D 都有可能 3、 将一只漂浮在水面上的咸鸭蛋从水中捞出投入到 盐水中,在两种不同的液体中,咸鸭蛋受到的浮力哪一 个更大 ( C ) A. 水中的大 B.盐水 中的大 C.一样大 D.不能确 定

泰 坦 尼 克 号

一、轮船
1、用钢铁制成的船之所以能浮在水面上,是 因为它的大部分体积是由空气占据着,使船的 平均密度比水的密度小;当船体破裂(或颠覆) 时,水进入船舱,船的平均密度比水的密度大, 船就沉入水底。 2、轮船在河里和海里都是浮体,都漂浮在上 面;因而所受浮力相同,都等于轮船自身的重 力(即F浮=G轮船)。根据阿基米德原理(公式 为F浮= ρ液gV排 ),则它在海水里比在河水里 浸入的体积小。

我学

我用

船总是漂浮在水面上,一艘船从河里驶向大海,它受到 的重力大小 不变 (变大、变小、不变);它受到的浮 力大小 不变 (变大、变小、不变);都 等于 (大于、 等于、小于)船受到的重力;它排开水的体积 变小 (变 大、变小、不变);轮船是下沉些还是上浮些? 上浮一些

河水

海水

二、潜水艇

潜水艇沉入水中

水中蛟龙 潜水艇浮出水面

二、潜水艇(改变自重,体积不变)
1、潜水艇的上浮、下沉和悬浮,靠改变自 身的重力来实现(但它的体积不发生改变) 2、潜水艇自身重力的改变取决于水舱内 充水或放水的多少。

三、热气球

气袋

吊篮

喷嘴

喷嘴点火 加热,袋内空 气受热膨胀, 排开气体的 体积增大, 浮力增大,浮 力大于重力 时,气球上升。

喷嘴火焰熄 灭,袋内空气变 冷体积减小,排 开气体的体积减 小,浮力减小, 浮力小于重力, 气球下降。

三、热气球
通过改变自身的体积,从而改变浮力 大小实现升降 (氢气球、飞艇)

鱼鳔的功能
当鱼鳔充气时,鱼体的平均密度 减小,鱼体上浮; 鱼鳔排气时,鱼体的平均密度增 大,鱼体下沉。

鱼鳔起着调节鱼体平均密度 的功能。

打捞沉船

现代打捞沉船的方法是:将几个充满 水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮 筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高 压空气把浮筒中水排出,沉船就随着 浮筒一起浮出水面。 请解释这样打捞沉船的道理? 答:浮筒中水排出后重力大大减少,浮力 却没有减少,即使拴上沉船也是G<F浮,因 此能浮上水面。


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