浮力及沉浮条件与应用
浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力，是由于物体在液体或气体中受到的压力差所产生的。根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体所排开的液体或气体的重量，方向则与重力相反。浮力的大小与物体所排开的液体或气体的体积有关，而与物体的质量无关。
浮力的沉浮条件主要有两个方面：物体的密度和液体或气体的密度。当物体的密度小于液体或气体的密度时，物体会浮在液体或气体中；当物体的密度大于液体或气体的密度时，物体会沉在液体或气体中。
浮力的应用非常广泛，以下是一些常见的应用：
1. 船只的浮力：船只的设计原理就是利用浮力来支撑船体，使船只能够浮在水面上。船只的形状和体积都是根据浮力的原理来设计的，以确保船只能够稳定地浮在水面上。
2. 潜水艇的浮力控制：潜水艇可以通过调节内部的浮力来控制自身的浮沉。当潜水艇需要浮起时，可以通过排放一部分水来减小潜水艇的密度，从而增加浮力；当潜水艇需要下潜时，可以通过注入水来增加潜水艇的密度，从而减小浮力。
3. 水上飞机的浮力：水上飞机的设计也是基于浮力的原理。水上飞机的机身底部通常有一个浮筒，可以增加浮力，使得飞机能够在水面上起降。
4. 气球的浮力：气球是利用气体的浮力来悬浮在空中的。气球内充满了轻气体，如氦气或氢气，这些气体的密度比空气小，因此气球会受到向上的浮力，从而悬浮在空中。
5. 水下潜水员的浮力控制：潜水员在水下进行工作时，通常会穿着潜水服和配备气瓶。潜水服中的气囊可以通过调节气体的压力来控制潜水员的浮力，使其能够在水下保持平衡。
6. 水上救生衣的浮力：水上救生衣是为了在紧急情况下提供浮力，使人能够在水中保持浮起状态。救生衣内部通常充满了轻质材料，如泡沫塑料，这些材料的密度比水小，因此能够提供浮力。
总结起来，浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力，其大小等于物体所排开的液体或气体的重量。浮力的沉浮条件与物体的密度和液体或气体的密度有关。浮力的应用非常广泛，包括船只的浮力、潜水艇的浮力控制、水上飞机的浮力、气球的浮力、水下潜水员的浮力控制以及水上救生衣的浮力等。这些应用都是基于浮力的原理来设计和实现的。
浮沉条件及应用方法 浮沉条件是指在某种特定的环境下，物体是否会浮起或沉没的判断条件。这种条件可以通过简单的经验判断、观察和实验得出，具有很高的实用性和广泛的应用范围。下面将详细介绍浮沉条件及其应用方法。 浮沉条件主要涉及到物体的密度、浮力和重力三个方面。当一个物体放置于液体或气体中时，这三者之间的相互作用会决定物体的浮沉状态。 首先考虑物体的密度。密度是物体单位体积所占的质量，可以用公式ρ=m/V来表示，其中ρ为密度，m为质量，V为体积。当一个物体的密度小于液体或气体的密度时，它就会浮起；而当物体密度大于液体或气体的密度时，它就会沉没。这可以通过一个简单的实验来验证，即用水杯装满水，然后往水中投入不同密度的物体观察其浮沉状态。 其次考虑浮力。浮力是液体或气体对浸入其中的物体产生的向上的力。根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体排开的液体体积乘以液体的密度乘以重力加速度，即Fb=ρ液体Vg，其中Fb为浮力，ρ液体为液体的密度，V为物体排开液体的体积，g为重力加速度。当浮力大于或等于物体受到的重力时，物体就会浮起；当浮力小于物体受到的重力时，物体就会沉没。这可以通过观察潜水员在水中浮沉状态来理解，潜水员通过控制肺活量的大小改变身体所受水的体积，进而控制浮沉状态。
最后考虑重力。重力是地球对物体产生的向下的力。当物体受到的重力大于或等于浮力时，物体就会沉没；当重力小于浮力时，物体就会浮起。重力的大小可以用公式Fg=mg来计算，其中Fg为重力，m为物体的质量，g为重力加速度。 浮沉条件在生活中有许多应用。其中一个常见的应用是船只的浮沉控制。船只在水中的浮沉状态直接影响其航行安全。为了保证船只的浮沉平衡，船只设计师会根据船只的体积、质量和所受浮力与重力的大小关系来选择合适的设计参数，确保船只能在水中浮起而不沉没。 另一个常见的应用是在游泳教学中。教练经常会告诉学生如何通过调整姿势和呼吸来控制自己在水中的浮沉状态。学生可以通过改变肺活量的大小和调整身体的姿势来控制自己的浮沉状态，从而在水中实现自由浮动或下沉。 此外，浮沉条件还在工程设计中有重要的应用。例如在建筑物的设计中，需要考虑建筑材料的密度和浮力，以确保建筑物的稳定性。在油井钻探中，也需要通过计算井口中的浮力和重力关系来控制钻管的下沉和浮起。 总结起来，浮沉条件是一个重要的物理概念，在生活和工程应用中有着广泛的应用。它涉及到物体的密度、浮力和重力三个方面，通过观察和实验可以判断物体的浮沉状态。通过理解浮沉条件，我们可以更好地控制物体的浮沉状态，从而实现一些重要的应用，如船只的浮沉控制、游泳教学和工程设计等。
第三节、物体的浮沉条件及应用 1、物体的浮沉条件： (1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 (2)请根据示意图完成下空。 下沉 悬浮 上浮 漂浮 2、【实心物体的沉浮情况】 3、沉浮现象 (1)物体上浮，最终漂浮在水面上。 (2)物体悬浮，在水中可以静止在任何位置。 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 运动状态 向上运动 静止在液面上 静止在也体内任意深度处 向下运动 静止在容器底部 条件 F 浮 > G F 浮 = G F 浮 = G F 浮 < G F 浮 +F 支 = G ρ液与ρ物的关系 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液<ρ物 ρ液<ρ物 V 排与V 物的关系 V 排=V 物 （未露出水面前） V 排 (3)物体下沉，最终沉人水底。 4、对物体浮沉条件的理解 ① 物体浸在液体中时，所受的浮力是最大值。当 F 浮 > G 时，物体在重力和 浮力的共同作用下在液体中向上运动——上浮，随着物体不断上升，物体将有一部分体积开始露出液面，物体所受的浮力也随之减小，一直减小到F 浮 = G ，物体就不再上浮并处于平衡状态。由此可知,物体上浮是由不平衡状态演变为平衡状态的过程. ② 物体浸没在液体中，当F 浮 物体浮沉条件及应用的教案 物体浮沉是力学中的一个重要概念，在日常生活中也经常会涉及到。物体浮沉的条件及应用十分广泛，接下来我们来详细解析。 一、物体浮沉的条件 1. 浮力大于重力。在液体中，物体受到的浮力与它所排开的液体的重量相等，也就是说，当物体密度小于液体时，其体积将会增大以排开与其体积相等的液体，从而所受的浮力将大于物体的重力，物体才能浮起来。 2. 密度相同的液体，重力相同的物体在液体中等体积时所受的浮力相同，而密度不同的液体中，物体的相对密度越小，所受的浮力越大，从而物体浮起来的几率就会增大。 3.物体的形状对浮力大小的影响。物体的形状将改变液体所反向作用的垂直面形状，在液体中受到的浮力随着物体形状的改变而发生变化。例如，球体在液体中的浮力与所受重力相等，因为液体在球体上施加的浮力垂直于施力面，是恒定的。而如果物体的形状不规则，例如艇船，因为其底部承托液体更多，所以受到的浮力会更大。 4.液体中的密度与温度。液体的密度会随温度的变化而改变，同样物体在液体中浮沉的几率也会随着液体密度和温度的变化而发生改变。例如，在水中，冰的相 对密度比液态水的相对密度小，因此它浮在水中。 二、物体浮沉的应用 1. 船舶和潜艇的浮沉原理。船舶的船体首尾高低不同，以船底为圆弧形，体积 较大，重心较低，从而使船体产生浮力，船才可以在水上行驶。潜艇通过控制内部的水的加入和排出，达到增加或减少浮力的目的，从而使其在水中浮起或沉下。 2. 气球和飞艇的浮沉原理。气球和飞艇的浮力是由于气球内部的气体向外施加 压力，从而排开空气承受来自重力的力量，实现相对轻松的飞行。 3. 人类潜水浮沉。当潜入水中时，人体感受到渐增的水压，并且受到来自水力 方向的总浮力（浮力是由于呼吸时所吸入的空气产生的肺部体积增大而引起的）较小，从而身体将变得更加沉重。人潜水时可以通过控制排气或吸气的方法达到浮沉的目的。 4. 多孔材料浮沉原理。多孔材料通常有较大的浮力，可以被用来制作救生衣和 救生圈等救生用品。 以上是物体浮沉条件及应用的详细解析，希望对你了解物体浮沉具有一定的帮助。 浮力及沉浮条件与应用 浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力，是由于物体在液体或气体中受到的压力差所产生的。根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体所排开的液体或气体的重量，方向则与重力相反。浮力的大小与物体所排开的液体或气体的体积有关，而与物体的质量无关。 浮力的沉浮条件主要有两个方面：物体的密度和液体或气体的密度。当物体的密度小于液体或气体的密度时，物体会浮在液体或气体中；当物体的密度大于液体或气体的密度时，物体会沉在液体或气体中。 浮力的应用非常广泛，以下是一些常见的应用： 1. 船只的浮力：船只的设计原理就是利用浮力来支撑船体，使船只能够浮在水面上。船只的形状和体积都是根据浮力的原理来设计的，以确保船只能够稳定地浮在水面上。 2. 潜水艇的浮力控制：潜水艇可以通过调节内部的浮力来控制自身的浮沉。当潜水艇需要浮起时，可以通过排放一部分水来减小潜水艇的密度，从而增加浮力；当潜水艇需要下潜时，可以通过注入水来增加潜水艇的密度，从而减小浮力。 3. 水上飞机的浮力：水上飞机的设计也是基于浮力的原理。水上飞机的机身底部通常有一个浮筒，可以增加浮力，使得飞机能够在水面上起降。 4. 气球的浮力：气球是利用气体的浮力来悬浮在空中的。气球内充满了轻气体，如氦气或氢气，这些气体的密度比空气小，因此气球会受到向上的浮力，从而悬浮在空中。 5. 水下潜水员的浮力控制：潜水员在水下进行工作时，通常会穿着潜水服和配备气瓶。潜水服中的气囊可以通过调节气体的压力来控制潜水员的浮力，使其能够在水下保持平衡。 6. 水上救生衣的浮力：水上救生衣是为了在紧急情况下提供浮力，使人能够在水中保持浮起状态。救生衣内部通常充满了轻质材料，如泡沫塑料，这些材料的密度比水小，因此能够提供浮力。 总结起来，浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力，其大小等于物体所排开的液体或气体的重量。浮力的沉浮条件与物体的密度和液体或气体的密度有关。浮力的应用非常广泛，包括船只的浮力、潜水艇的浮力控制、水上飞机的浮力、气球的浮力、水下潜水员的浮力控制以及水上救生衣的浮力等。这些应用都是基于浮力的原理来设计和实现的。 物体的浮沉条件及其应用 一、浮沉条件的基本原理 物体的浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉现象。根据阿基米德原理，当物体浸泡在液体或气体中时，受到的浮力等于所排开的液体或气体的重力，从而决定了物体的浮沉状态。浮沉条件可以通过比较物体所受的浮力与重力的大小来判断。 二、浮沉条件的判断 1. 原理 当物体所受的浮力大于其重力时，物体会浮起；当物体所受的浮力小于其重力时，物体会下沉。 2. 浮沉条件的判断标准 浮沉条件的判断标准是比较物体所受的浮力和重力的大小关系： - 若浮力>Fg（物体的重力），则物体浮起； - 若浮力=Fg，则物体悬浮； - 若浮力 避免下沉事故的发生。 2. 水下潜艇的浮沉原理及应用 潜艇在水下航行时，需要通过调整潜艇内外的水的重力和浮力的平衡来控制潜艇的浮沉状态。通过控制潜艇内部的水的排放和注入，可以改变潜艇的浮力，从而实现浮起或下沉。 3. 石油钻井平台的浮沉原理及应用 石油钻井平台需要在海洋中进行钻井作业，而钻井平台本身的重量较大。为了保证钻井平台的浮起，可以在平台底部设置空腔，通过控制空腔内的水的排放和注入来调整平台的浮力，从而实现浮起或下沉。 4. 飞机的升降原理及应用 飞机在空中飞行时，需要通过调整机翼的升力和重力的平衡来控制飞机的升降状态。通过改变飞机机翼的角度和速度，可以改变机翼所受的气流压力，从而调整飞机的浮力，实现升降。 5. 气球的浮沉原理及应用 气球的浮力是由于气球内部的气体比外部气体轻而产生的。通过控制气球内部气体的体积和压力，可以调整气球的浮力，实现上升或下降。 四、总结 一、物体的浮沉条件 1、浸没在液体中的物体，受到两个力：一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的浮力。其浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小关系。 2、物体的浮沉条件 （1）物体的浮沉与重力和浮力大小的关系 （物体可静止于液面下方任一处） 将物体浸没在液体中后物体的运动情况 （2）物体的浮沉与密度的关系 （3）物体的浮沉情况归纳 理解：对ρ物的理解 ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度，因此对于实心物体，可以直接根据密度关系判断物体的浮沉情况;对于空心物体，应该用物体的平均密度与液体的密度比较来判断，不能直接用构成物体的物质的密度与液体密度比较。 【温馨提示】 浸没在液体中的物体，当ρ液＞ρ物时，物体会上浮，直至漂浮;当ρ液＜ρ物时，物体会下沉，直至沉底;当ρ液=ρ物时，物体处于悬浮状态，可以悬浮在液体内。 二、浮力的应用 1、增大或减小浮力的方法 由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知，浸在液体中的物体受到的浮力由液体密度和物体排开液体的体积两个因素决定。因此，改变浮力大小也可以从这两个因素出发。 （1）增大浮力的方法：∶增大液体（或气体）的密度，如往水中加入盐;∶增大物体排开液体（或气体）的体积，如将物体做成空心或船形等。 （2）减小浮力的方法：∶减小液体（或气体）的密度，如在盐水中加清水;∶减小物体排开液体（或气体）的体积，如飞艇降落时，通过将辅助气囊中的气体放出，使飞艇排开空气的体积减小。 2、浮力的应用 （1）轮船——"空心法"增大浮力 ∶原理：把密度大于水的铁片制成空心的轮船，使它排开的水变多，增大可利用的浮力，从而使其漂浮在水面上。 ∶排水量：轮船的大小通常用排水量来表示，排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。满载时有F浮=G排=m排g，其中
m排=m船+m货。 知识拓展：轮船吃水线的变化 同一轮船无论是在海里还是在河里行驶，都处于漂浮状态，所以F浮=G，轮船的重力不变，所以轮船所受的浮力不变。由于海水的密度大于河水的密度，由阿基米德原理F浮=
G排=ρ液gV排知，当轮船从河水中驶入海水中时，V排变小，轮船应该上浮一些，即轮船的吃水线下降;当轮船从海水中驶入河水中时，V排变大，轮船应该下沉一些，即轮船的吃水线上升。 （2）潜水艇——改变自身重力实现浮沉 工作原理：浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变，所以受到的浮力始终不变。潜水艇两侧有水舱， 物体的浮沉条件及应用 知识集结 知识元 物体的浮沉条件及其应用 知识讲解 物体在液体中的浮沉条件 上浮：F浮＞G 悬浮：F浮=G 漂浮：F浮=G 下沉：F浮＜G 沉底：F浮+N=G 理解：研究物体的浮沉时，物体应浸没于液体中（V排=V物），然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮②ρ物=ρ液，悬浮③ρ物＞ρ液，下沉 浮沉条件的应用 潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的；热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的；密度计的工作原理是物体的漂浮条件，其刻度特点是上小下大，上疏下密；用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。此外，轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。 例题精讲 物体的浮沉条件及其应用 例1. （2019∙安丘市二模）如图所示，在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中，放入小球后两个容器中的液体深度相同，且A、C两球排开液体体积相同，B球在甲液体中悬浮，在乙液体中下沉。则下列选项错误的是（） A．甲液体比乙液体对容器底的压强大 B．三个小球中密度最小的是C球 C．如果把A、C两球对调，A球在乙液体中可能下沉 D．A、C两球所受的浮力相等 例2. （2019∙商丘二模）如图所示，A、B、C体积相同。将它们放入水中静止后，A漂浮，B悬浮，C沉底。则下列说法正确的是（） A．A所受的浮力大于B、C所受浮力 B．B下表面所受的压力小于A下表面所受水的压力 C．C所受的浮力一定等于B所受的浮力 D．A、B所受的浮力相等且大于C 例3. （2019∙开封一模）如图所示，在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯，烧杯内分别装有不同的液体，把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中沉底，两液面相平。关于这一现象，下列说法中正确的是（） 一、物体浮沉的条件 (1)从密度的角度。 浸没在液体中的物体，上浮、下沉时物体的运动状态在改变，物体受到非平衡力作用；悬浮、漂浮、沉底时，物体可以处于静止状态，物体受到平衡力作用。漂浮：物体一部分浸在液体中，另一部分在液面上方，此时浮力等于重力。悬浮：物体可以停留在液体的任何深度处，物体全部浸没在液体中，此时浮力也等于重力。沉底：物体下沉过程的最终状态，物体受到三个力(重力、浮力、支持力)而处于平衡状态。 当ρ物＜ρ液时，物体上浮后漂浮； 当ρ物＝ρ液时，物体悬浮； 当ρ物＞ρ液时，物体下沉后沉底。 (2)从力的角度。 当F浮＞G物时，物体上浮后漂浮(此时F浮＝G物)； 当F浮＝G物时，物体悬浮； 当F浮＜G物时，物体下沉后沉底。 【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 规律三：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； 规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几； 规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。 【微点拨】 如何调节浮力的大小：木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力。牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。 二、浮力的应用 (1)轮船 ①因为漂浮时，F浮＝G，所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海，其受到的浮力不变。 ②根据F浮＝ρ液gV排，同一艘轮船从大海行驶到江河，因为F浮不变，ρ液减小，所以V排必增大，即船身稍下沉。 ③排水量：船满载货物时排开水的质量。 (2)潜水艇 因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力不变。它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水来改变自身的重力而实现的。 (3)密度计 原理：根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液体密度的仪器 同一支密度计在不同的液体中受到的浮力相同，根据F浮＝ρ液gV排，液体密度不同，密度计排开液体的体积不同，液面所对应的位置也就不同，刻度特点为上小下大，上疏下密。浸入液体的体积越小，说明液体的密度越大。 （4）气球和飞艇 ①气球和飞艇内充有密度小于空气的气体—氢气、氦气、热空气等。 ②原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。 ③气球上升过程中，空气的密度逐渐变小，当浮力等于重力时，气球就不再上升了。 物体浮沉应用及条件 物体浮沉是指物体在液体中的浮力与物体的重力之间的平衡状态。根据阿基米德原理，当一个物体浸泡在液体中时，所受浮力等于物体排开的液体的重量，即F 浮= ρ液体V物体g，其中F浮为浮力，ρ液体为液体的密度，V物体为物体的体积，g为重力加速度。 物体浮沉的应用范围非常广泛，涉及到水域工程、航海、船舶设计、水下工程、矿山开采、气候变化等领域。下面将详细介绍几个常见的应用及其条件。 1. 船舶设计：船舶的浮力与重力的平衡是船舶能够漂浮在水面上的基本原理。船舶的设计需要考虑到船身的浮力和稳定性，根据船舶的用途和负载量来确定船体的形状和尺寸。船舶设计中的关键因素包括船体的几何形状、质量分布、重心位置、船舶的排水量等。通过调整船体的设计参数，可以实现船舶在不同载荷条件下的稳定浮行。 2. 潜水艇设计：潜水艇是一种具有浮沉能力的船舶，可以在水面上浮行，也可以潜入水下。潜水艇的设计需要考虑到浮力和重力的平衡，通过控制潜艇内外的水的流动来实现浮沉。在潜艇设计中，浮力是通过操纵潜水厂把控制潜艇的浮沉状态。通过调节潜水厂把的气体进出，可以改变潜艇的浮沉状态，从而实现在水下的潜行和浮出水面。 3. 水下工程：在水下进行各种工程作业，如海底油气管道的铺设、海底电缆的 安装、水下隧道的建设等，都需要考虑到物体的浮沉问题。通过控制物体的重力和浮力之间的平衡，可以实现物体在水下的稳定位置。在水下工程中，需要进行浮力计算和物体稳定性分析，确保工程设施的安全和可靠。 4. 气象学研究：气象学研究中常用气球等测控设备进行大气探测。气球的浮力与重力的平衡决定了气球的上升和下降。通过调节气球内外的气压差，可以控制气球的浮沉状态，使之停留在指定的高度上进行观测。气球的浮力和稳定性分析是气象学研究中重要的问题，可以帮助科学家更好地了解大气的变化。 需要注意的是，物体在液体中浮沉的条件取决于物体的密度和液体的密度。当物体的密度小于液体的密度时，物体将浮在液体表面；当物体的密度大于液体的密度时，物体会沉入液体中。物体的密度可以通过物体的质量和体积来计算，而液体的密度可以通过测量液体的质量和体积来获得。因此，对于给定的物体和液体，只要知道物体的密度和液体的密度，就可以判断物体的浮沉状态。 物体的浮沉条件及其应用 以物体的浮沉条件及其应用为题，我们将探讨物体浮沉的原理、条件以及其在实际生活中的应用。 一、物体的浮沉原理 物体的浮沉是由于物体所受到的浮力与物体的重力之间的平衡关系。浮力是指物体在液体或气体中所受到的向上的力，其大小等于所排开的液体或气体的重量。而物体的重力是指物体本身的重量。 根据阿基米德原理，当物体在液体中时，它所受到的浮力等于所排开的液体的重量，即浮力等于物体的重力。如果物体的重力大于浮力，则物体会下沉；如果物体的重力小于浮力，则物体会浮起。 二、物体的浮沉条件 物体能够浮起的条件是物体所受到的浮力大于物体的重力。根据浮力的计算公式，浮力与液体的密度、物体在液体中的体积以及重力加速度有关。因此，物体的浮沉条件可以总结为以下几点： 1. 物体的密度：物体的密度越小，浮力越大，物体浮起的可能性就越大。 2. 液体的密度：液体的密度越大，浮力越大，物体浮起的可能性就越大。 3. 物体的体积：物体的体积越大，浮力越大，物体浮起的可能性就 越大。 4. 重力加速度：重力加速度越小，浮力越大，物体浮起的可能性就越大。 三、物体浮沉的应用 物体浮沉的原理和条件在日常生活中有许多应用，下面我们将介绍其中几个常见的应用： 1. 船只的浮沉：船只的设计和建造需要考虑到浮沉的原理和条件。船只的结构和形状要能够确保船体的密度小于水的密度，从而使得船只能够浮起在水面上。同时，船只的体积要足够大，以增加浮力，使得船只能够承载更多的货物和乘客。 2. 潜水艇的浮沉：潜水艇可以通过控制舱内的浮力和重力来实现浮沉的控制。当潜水艇想要浮起时，可以向外排放部分舱内的水，减小潜水艇的密度，使其受到的浮力增大，从而浮起；当潜水艇想要下潜时，可以向舱内注入水，增加潜水艇的密度，使其受到的浮力减小，从而下沉。 3. 气球的浮沉：气球是利用气体的浮力原理制作而成的。气球内充满了比空气轻的气体，使得气球的密度小于空气的密度，从而使得气球能够浮起。通过控制气球内气体的数量，可以控制气球的浮沉，实现上升或下降。 浮力应用及浮沉条件 浮力是指由于流体的压力作用在浸入其中的物体上产生的一个向上的力。浮力是物体浸入流体中所受到的压力差的结果，其大小等于物体所排开的流体的体积乘以流体单位体积的压强，方向则与重力相反。 浮力的应用非常广泛，以下是几个常见的浮力应用： 1. 鱼类游泳：鱼类通过调整体态和腹鳍、胸鳍等的运动来控制浮力和重力的平衡，实现在水中的游泳。鱼类通过改变胸鳍的形状和角度，可以改变浮力的大小，在上下移动时保持平衡。 2. 潜水装备设计：在设计潜水装备时，需要考虑浮力的大小以及人体重力的平衡。通常情况下，潜水装备会给予潜水员一定的正浮力，以帮助他们在水中浮起。同时，通过调整装备的气囊、重物位置等，可以使潜水员在需要时增加或减少浮力，从而控制下潜或上浮。 3. 飞行器设计：飞行器的设计也需要考虑浮力的作用。例如，气球飞行器就是通过充气气球里的气体使其比周围空气轻，由于浮力大于重力，所以可以在空中飞行。而飞机则利用机翼的形状和空气动力学原理产生升力，实现飞行。 浮力的大小由浸入流体中物体的体积和流体密度决定，同时也受到物体形状、几何尺寸以及流体流动状态等因素的影响。对于一般的物体来说，只有当物体的平 均密度小于流体时，才会产生浮力。根据浮力和重力之间的比较，可以确定物体在流体中的浮沉条件。 根据阿基米德原理，如果物体的浮力大于其自身的重力，那么物体将会浮起；如果物体的浮力小于其自身的重力，那么物体将会沉下。当物体的浮力等于重力时，物体将保持在流体中的悬浮状态，即物体将会浮在流体中，但不会上浮，也不会下沉。 浮沉的条件还可以通过物体的密度与流体密度的比较来确定。如果物体的密度小于流体密度，物体将会浮起；如果物体的密度大于流体密度，物体将会沉下；如果物体的密度等于流体密度，物体将会悬浮在流体中。 需要注意的是，虽然密度是决定浮沉的一个重要因素，但物体的形状和体积也会对浮力产生影响。例如，对于一个密度大于水的物体来说，如果它的形状足够空洞，可以容纳更多的水，从而减小物体的平均密度，这样就可能会在水中浮起。 总之，浮力是由流体的压力作用在浸入其中的物体上产生的一个向上的力。浮力的应用非常广泛，包括鱼类游泳、潜水装备设计和飞行器设计等。浮力的大小取决于物体的体积和流体密度，并受到物体形状、几何尺寸以及流体流动状态等因素的影响。浮沉条件可根据浮力与重力之间的比较或物体密度与流体密度的比较来确定。 专题07 物体的浮沉条件及应用（第03期） 1、物体的浮沉条件 （1）当物体浸没在液体中时，它的浮或沉决定于它所受到的浮力和重力的大小关系。 ①. 当F浮>G物时，物体上浮； ②当F浮 物体的浮沉条件及其应用物体的浮沉条件及其应用 在我们的日常生活中，我们经常会遇到物体浮在水面上或者沉没到水底的情况。为了能够预测这些情况的发生，我们需要了解物体的浮沉条件及其应用。 一、物体的浮沉条件 1. 阿基米德原理 阿基米德原理指出，一个浸在流体中或气体中的物体所受到浮力的大小，等于物体排开的流体的重量。如果物体所受重力比排开流体的重量大，物体就沉下去，如果物体所受重力比排开流体的重量小，物体就会浮起来。 2. 密度 物体的密度越小，其浮出水面的可能性越大。因为密度越小，则物体排开的水体的重量更大，产生的浮力就越大。 二、物体的浮沉应用 1. 货船的装载 在货船的装载过程中，需要考虑到舰体的浮力，以确保船能正常行驶。如果装载太多的货物，会使舰体的重量超出其受到的浮力，导致船沉没。因此，船员需要根据船只的设计和装载的货物的重量来确定船只正常的载重量。 2. 潜艇的浮沉控制 潜艇利用变更其体积和重量的方式来控制其浮沉状态。当潜艇要浮起来时，船员会让潜艇排放部分水，降低潜艇的重量；当潜艇要沉下去时，船员会增加潜艇的重量，如在潜艇内注水或让潜艇沉至更深的水域。 3. 游泳 在游泳运动中，游泳者需要把身体尽量保持水平或抬高头部，使自己浮在水面上。同时，游泳者需要通过调节自己的呼吸节律来控制自己的浮沉状态。 4. 冲浪 在冲浪运动中，冲浪板和人的重量都会影响板的浮沉状态。当板沉入波后，冲浪者需要融入板子以保持浮力，并根据海浪的动态来调整板子和身体的位置，以防止冲浪板沉没或翻转。 结论 在日常生活中，我们常常需要了解物体的浮沉条件及其应用。通过理解阿基米德原理和物体的密度，我们可以更好地预测物体的浮沉状态，并在货船、潜艇、游泳和冲浪等领域中加以应用。同时，物体的浮沉条件还有很多其他应用，如航空航天、建筑和液压工程等领域。 物体浮沉条件及应用实例 物体浮沉是指物体在液体中的浮力与重力之间的平衡状态。当物体的浮力大于或等于重力时，物体浮起；当物体的浮力小于重力时，物体下沉。 物体浮沉的条件主要取决于物体的密度和形状。以下是物体浮沉的一些条件： 1. 液体的密度：物体在液体中的浮沉与液体的密度有关。如果物体的密度大于液体的密度，物体将下沉；如果物体的密度小于液体的密度，物体将浮起；如果物体的密度等于液体的密度，物体将处于浸泡状态。 2. 物体的密度：物体的密度也是影响浮沉的重要因素。比如，一个坚果浮在水上是因为坚果的密度小于水的密度，而同样是坚果，但如果浸泡在重质液体中，由于液体的密度大于坚果的密度，坚果将下沉。 3. 物体的形状：物体的形状也会影响其浮沉状态。当物体的形状不规则时，例如一块石头，其浮沉将受到挤压和液体的阻力的影响。相比之下，规则形状的物体，如球体或圆柱体，更容易测量其浮沉状态。 物体浮沉的应用非常广泛，以下是一些应用实例： 1. 力学原理验证：物体的浮沉状态是力学原理的基础。通过设计实验，例如将不同密度的物体浸泡在不同液体中观察其浮沉状态，可以验证阿基米德原理的有 效性。 2. 潜水设备设计：潜水设备的设计需要考虑到水中物体的浮沉状态。例如，潜水艇的浮沉设备可以通过控制压水室内的水的压力来调整潜水艇的浮力，从而实现潜水或浮起的目的。 3. 船舶设计与航行：物体浮沉的理论也应用于船舶的设计与航行。通过合理设计船体的结构和重心位置，可以使得船只在不同的荷载条件下保持平衡和稳定的浮沉状态，确保安全航行。 4. 水下工程：在水下工程中，需要对物体的浮沉状态进行精确的控制。例如，海上油井的装置可以通过调整装置的浮力来进行水下钻井操作。另外，在水下工程中，需要对物体的浮力进行精确计算，设计符合工程要求的浮力系统。 5. 水上娱乐：浮力的应用也常见于水上娱乐项目中。例如，浮力驱动的游乐设备，如游泳圈、充气床等，使得人们可以在水面上舒适地休闲娱乐。 6. 矿山工程：物体浮沉的概念在矿山工程中也有应用。例如，通过测量巷道或坑道中的水位，可以判断地下水的流动情况，从而指导矿山的排水处理和安全生产。 总之，物体浮沉是液体力学的重要概念，其条件主要取决于物体的密度和形状。 浮力的应用 一、学习提要： (一)计算浮力的两个推导公式 1．F 浮=G 物（仅使用于物体漂浮或悬浮状态） 当物体处于漂浮或悬浮状态时，物体只受两个力的作用，物体处于二力平衡状态，重力和浮力大小相等。 2．液物物排＝ρρV V （仅使用于物体漂浮或悬浮状态） 这是一个经常在浮力计算中用到的一个公式，熟练掌握这个公式，许多问题就可以迎刃而解。这个公式的推导过程如下：以物体漂浮为例如图23－1所示 F 浮= G 物 ρ液gV 排=ρ物gV 物 ∴V V 排物 =液物ρρ，物体如果处于悬浮状态同理可证。 （二）浮沉条件的应用 1．轮船：漂浮条件的应用，G 总= F 浮，即所载货物质量=排水量―船自身质量，轮船的排水量指轮船装满货物后排开水的质量。 2.潜水艇：当改变自重至G 总>F 浮时，会潜水；当G 总 浮力的应用 编稿：辛灵审稿：郭金娟责编：李井军 目标认知 学习目标 1．知道物体浮沉条件，知道浮力的利用。 2．通过观察分析，了解轮船是怎样浮在水面上的，通过收集、交流关于浮力应用的资料， 了解浮力应用的社会价值。 学习重点 物体的浮沉条件，轮船的漂浮原理。 学习难点 浮沉条件的应用。 知识要点梳理 知识点一物体的浮沉条件 1．浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。 当时，合力方向向上上浮 当时，合力为零悬浮 当时，合力方向向下下沉 2 ．对于实心的物体，由 ， ，浸没时 ，所以当时，物体上浮； 当时，，物体悬浮； 当， 物体下沉。 3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力()。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积 不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积。 4．物体浮沉各种状态比较表 与的关 1、为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有 大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是( ) A ．鸡蛋所受浮力不变 B ．鸡蛋所受重力变大 C ．杯底所受的压强不变 D ．鸡蛋可能会慢慢上浮 解析：在向杯中加盐的过程中，杯中液体的密度不断变大，由浮力公式知， 鸡蛋所受的浮力不断变大，当浮力大于重力时，鸡蛋就会慢慢上浮，由液体内部压强公式 知，杯底所受的压强也会不断变大，鸡蛋所受的重力与液体的密度无关， 故重力不变。 答案：D 知识点二 浮沉条件的应用 1．轮船 ①轮船是采用“空心”法来增大体积从而增大浮力，使它浮于水面的，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 第十章浮力第三节物体的浮沉条件及应用知识点及练习 本节知识点： 物体的浮沉条件及应用 ⑴前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 ⑵说明： 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。 分析：F 浮=G 则：ρ 液 V 排 g =ρ 物 Vg ρ 物 =（V 排 ／V）·ρ 物 =2/3ρ 液 ③悬浮与漂浮的比较 相同：F 浮=G 不同：悬浮ρ 液 =ρ 物 ；V 排 =V 物 漂浮ρ 液 >ρ 物 ；V 排 即：V排：V物=ρ物：ρ液 五：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。 练习 一、单选题 1．农村常用盐水选种，它的依据是下列物理量中的哪一个物理量的不同而区分种子的优劣（） A．形状B．密度C．体积D．质量 2．如图所示，一个中学生佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上。该同学受到水的浮力大小符合实际的是（） A．50N B．150N C．500N D．5000N 3．将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，它所受到的（） A．向上、向下压强差不等，向上、向下压力差相等 B．向上、向下压强差不等，向上、向下压力差不等 C．向上、向下压强差相等，向上、向下压力差不等 D．向上、向下压强差相等，向上、向下压力差相等 4．同一支密度计分别放在甲、乙两种不同的液体中，静止后如图所示，密度计受到的浮力分别为F甲、F乙，液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，则（） A．F甲=F乙，ρ甲>ρ乙B．F甲=F乙，ρ甲<ρ乙 C．F甲 浮与沉的应用及原理 引言 浮与沉（或称为浮沉原理）是物理学中的一个重要原理，它在很多实际生活和 工程应用中发挥着重要作用。本文将介绍浮与沉的原理，以及在不同领域的应用。 原理 浮与沉原理是建立在物体浸泡在液体中的情景下的。当一个物体完全或部分地 浸入液体中时，液体将对该物体施加一个向上的浮力。这个浮力大小等于物体所排开的液体的重量。同时，物体自身所受的向下的重力则保持不变。如果浮力大于重力，物体将浮于液面上；如果浮力小于重力，物体将沉到液体底部。 应用 浮与沉原理在许多领域都有广泛的应用。以下是一些常见的应用： 1.水上船只：船只的设计和浮力保证了船只在水面上浮行。通过良好的 设计和合理的重量分布，船只可以保持平衡和稳定。 2.潜水艇：潜水艇利用浮与沉原理可以在水面上浮行或在水下潜行。通 过调节潜水艇内部的球astank举行控制浮力的增加或减小，从而实现在水面浮行或潜入水下。 3.水闸：水闸是防洪灌溉系统中的重要设施之一。水闸利用浮与沉原理， 通过控制水闸门的开闭和水位的调节，实现对水流的控制和灌溉区域的防洪。 4.水球阀：水球阀是一种常见的管道流量控制装置。它利用浮与沉原理， 通过控制浮子的浮沉来调节管道中水的流量。 5.飞行器：飞行器的气囊和液体燃料舱等都是基于浮与沉原理的设计。 通过合理的空气或液体的充注和排放，可以调节飞行器的浮力和重力的平衡。 除了以上应用，浮与沉原理还在航海、水下工程、生物学、化学等领域中得到 广泛的应用。它不仅帮助我们理解和探索各种物质在液体中的行为，还为我们解决实际问题提供了有效的方法和途径。 结论 浮与沉原理是物体在液体中的一种重要行为。它不仅通过浮力和重力的平衡来 解释物体会浮在液面上或沉入液体底部，还在各个领域中得到了广泛的应用。从船只设计到水闸控制，从飞行器设计到管道流量控制，浮与沉原理为我们解决实际问题提供了有效的依据和方法。深入研究和理解浮与沉原理的应用及原理，将有助于我们更好地应用它们，发展出更多的创新科技和解决方案。物体浮沉条件及应用的教案
浮力及沉浮条件与应用
物体的浮沉条件及其应用
4物体浮沉条件及其应用
《初中物理》物体的浮沉条件及应用
4.1物体沉浮条件及其应用(解析版)
物体浮沉应用及条件
物体的浮沉条件及其应用
浮力应用及浮沉条件
中考物理培优(含解析)之物体的浮沉条件及应用
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物体浮沉条件及应用实例
浮力的应用
浮力的应用
第十章+浮力+第三节+物体的浮沉条件及应用知识点及练习+2022--2023学年人教版八年级物理下册
浮与沉的应用及原理
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