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物体的浮沉条件及其应用

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。

物体的浮沉条件及应用

物体的浮沉条件及应用 要点一、物体的浮沉条件 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F浮。而物体的运动状态取决于受力情况,物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。 要点诠释:1.当F浮>G时,合力方向竖直向上上浮 当F浮=G时,合力为零悬浮 当F浮G 物体上浮;当时,F浮=G,物体悬浮;当,F浮

类型一、物体的浮沉条件 1、如图甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中, 鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。则下列关系正确的是() A.ρ甲>ρ乙B.ρ甲<ρ乙C.F甲>F乙D.F甲<F乙 举一反三:【变式】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 2、园园煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力(选填“大于”或“小于”) 重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,浮力(选填“增大”或“减小”),汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为20cm3,那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力约为N (g取10N/kg)。 类型二、浮沉条件的应用 3、体积为7×103m3的潜水艇悬浮在海水中时,所受的浮力是N(g=10N/kg, ρ海水=1.03×103kg/m3);把水舱中的水排出一部分后,潜水艇将上浮,在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力(填“变大”、“变小”或“不变”),潜水艇上浮的原因是 。 举一反三:【变式1】如图,体积相同的氢气球和空气球,释放前它们所受浮力的大小关系是;刚释放时,氢气球上浮,而空气球却浮不起来,这是因为氢气球所受浮力它所受重力,空气球所受浮力它所受重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。 【变式2】用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管(或塑料管)、容器和水等,按图制作了一只潜水艇模型。为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处(“填吹气/吸气”),潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强(填“减小/不变/增大”),浮力(填“减小/不变 /增大”)。

八年级下册物理人教版第十章第三节、物体的浮沉条件及应用,知识点总结

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

物体浮沉条件及应用 Part 1、物体浮沉条件 1、把重为10N 的物体缓慢放人装满水的溢水杯中,当物体静止后,测得溢出的水重为8N ,则此时物体所处的状态及受到的浮力大小为( ) A .漂浮,F 浮=8N B .悬浮,F 浮=10N C .沉底,F 浮=8N D .沉底,F 浮=10N 2、甲乙丙三小球质量相同,放入水中后,甲漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图,则( ) A .三小球在不同深度处的压强大小关系是甲<乙<丙 B .三小球密度大小关系是甲>乙>丙 C .三小球体积大小关系是甲<乙<丙 D .三球所受浮力大小关系是 甲<乙<丙 3、如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于盛满水的大烧杯水中,沉到底部,则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是( ) A .两者体积和质量都不相等 B .两者体积不相等,小烧杯中水的体积较大 C .两者体积相等,小烧杯中水的质量较小 D .两者质量相等,小烧杯中的水的体积较大 4、体积相等的实心铁球和实心木球静止在水中时,所受浮力分别用F 铁和F 木表示(ρ铁>ρ水>ρ木),则( ) A .木球漂浮,F 铁>F 木 B .木球沉底,F 铁<F 木 C .铁球漂浮,F 铁>F 木 D .铁球沉底,F 铁<F 木 5、如图所示是同一个小球分别放在甲、乙两杯液体中静止时的情况,则小球所受的浮力 F 甲、F 乙和两种液体的密度ρ甲、ρ乙关系正确的是( ) A .F 甲=F 乙 ρ甲<ρ乙 B .F 甲=F 乙 ρ甲>ρ乙 C .F 甲<F 乙 ρ甲=ρ乙 D .F 甲>F 乙 ρ甲>ρ乙 6、如图所示,一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水面上,露出长度为L ,当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分( ) A .还会重新露出水面 B .不会重新露出水面 C .以上两种可能都有 D .无法判断是否会重新露出水面 物体浸没在液体中 1、 2、 3、 质地均匀的物体浸没在液体中 1、 2、 3、

物体的浮沉条件及其应用

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

4物体浮沉条件及其应用

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,

《初中物理》物体的浮沉条件及应用

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()

4.1物体沉浮条件及其应用(解析版)

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

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。

中考物理培优(含解析)之物体的浮沉条件及应用

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。

物体的浮沉条件及应用讲义

物体的浮沉条件及应用(1) 【目标】 1.通过物体的浮沉现象的研究,知道物体的浮沉条件。 2.通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产、生活和社会中的应用 【重点】理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法 【难点】灵活利用浮力知识解决实际问题 【问题1】物体的浮沉条件 〖思考〗阅读课本P57内容,提出问题:物体的浮与沉是由什么因素决定 〖活动1〗怎样使物体上浮或下沉 ⑴将如下物品:橡皮泥、空的有盖塑料小瓶、生鸡蛋、硬币、泡沫塑料等浸没在水中后松开手,它们将如何运动 ⑵思考:用怎样的方法可以使原来沉下去的物体浮上来,使浮在水面上的物体沉下去呢(还能提供 的器材有:盐、注射器) ①橡皮泥:。从受力角度看,此方法中改变的力是。是怎样改变的。 ②塑料小瓶:。此方法中改变的力是。 ③生鸡蛋:。此方法中改变的力是。是怎样改变的。 ⑶结论:可见改变物体的力和力的关系就可以改变物体的浮与沉。 〖总结1〗 〖自学〗信息快递,了解漂浮和悬浮的概念。 (1)漂浮:。 (2)悬浮:。 〖活动2〗探究物体的浮沉条件 ⑴问题:在物体上浮和下沉时,重力和浮力之间会存在怎样的关系呢即物体的浮沉条件是什么 ⑵议一议:

①怎样测量物体所受的重力 。 ②怎样利用所给的器材和配重物使小瓶上浮、下沉和漂浮。 在小瓶中分别装入不同的配重物就可使小瓶上浮、下沉和漂浮。 ③怎样利用所给的量筒测量和计算物体上浮、下沉和漂浮时受到的浮力 答:a.在量筒中倒入适量的水,记下水面到达的刻度V 1。 b.将小瓶放入水中利用配重物使其处于上浮、下沉或漂浮状态,再记下 V 2。 c.则V 排= ,F 浮= 。 d.对于上浮时要使小瓶保持浸没状态,可用一根针将瓶子按入水中。 ⑶将所得到的数据填写在下表中。(填写表格中所缺部分) ⑷如果物 体在浸没时 浮力和重力相等,物体即不上浮也不下沉,可以停在液体内任何深度的地方,人们把这种状态叫 。 〖结论〗则物体的浮沉条件可以归纳为: 当物体浸没时: ①如果F 浮﹤G ,则物体 。 ②如果F 浮﹥G ,则物体 。 ③如果F 浮=G ,则物体 。 当物体部分浸入时,④如果F 浮=G ,则物体 。 〖总结2〗

物体的浮沉条件及其应用

物体的浮沉条件及其应用 一、引言 浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉的现象。物体的浮沉条件及其应用在工程、科学研究和日常生活中都具有重要意义。本文将从浮沉的原理、条件和应用方面进行阐述。 二、浮沉的原理 物体浮沉的原理可以通过阿基米德定律来解释。阿基米德定律指出,当一个物体浸没在液体或气体中时,它所受到的浮力等于它排开的液体或气体的重量。如果物体的重力大于浮力,物体就会下沉;如果物体的重力小于浮力,物体就会上浮。 三、浮沉的条件 1. 密度差异:物体浮沉的关键是物体的密度与液体或气体的密度之间的差异。如果物体的密度大于液体或气体的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于液体或气体的密度,物体会上浮。 2. 形状和体积:物体的形状和体积也会影响其浮沉的条件。相同质量的物体,体积越大、形状越扁平,浮沉的概率越大。 3. 浸没深度:物体浸没的深度也会影响其浮沉的条件。当物体浸没的深度增加时,浮沉的力量也会增加,可能会导致物体下沉。 四、浮沉的应用 1. 船舶设计:浮沉原理在船舶设计中起着重要作用。船体的形状和

体积设计需要考虑到船只的浮沉条件,以确保船只能在水中保持平衡和稳定。 2. 潜水艇:潜水艇利用浮沉原理实现下潜和浮出水面。通过控制潜水艇内部的浮力调节装置,可以改变潜水艇的密度,从而实现上浮或下沉。 3. 水上乐园设备:水上乐园的滑道、浮床等设备都利用浮沉原理来提供乐趣和安全保障。例如,滑道上的水泵会产生水流,使滑道湿滑,减少摩擦力,增加乘客的滑行速度。 4. 水中救生设备:浮沉原理也应用于水中救生设备,如救生衣、救生圈等。这些设备的设计要考虑到水中的密度,以确保在紧急情况下能提供足够的浮力,支撑人体浮在水面上。 5. 水下探测器:水下探测器利用浮沉原理来探测水下的物体。通过控制探测器的浮力,可以调整探测器的深度,以便进行水下勘探、地质调查等工作。 五、结论 物体的浮沉条件及其应用在工程、科学研究和日常生活中具有广泛的应用。了解浮沉原理和条件,可以帮助我们更好地设计和利用物体,以满足不同的需求。通过合理利用浮沉原理,我们可以创造更多的创新和实用的应用,提高生活和工作的效率。

物体的沉浮条件

§8.6 物体的沉浮条件 1 . 物体的沉浮条件: 当浮力大于物体重力 (F G 浮>)——物体上浮。 当浮力等于物体重力( F G 浮=)——物体悬浮可停在液体内部任意一位置。 当浮力小于物体重力(F G 浮<)——物体下沉。 利用阿基米德原理,可把物体的浮沉条件改写为用密度表示的形式:因为 F gV 浮液排=ρ,物体重力 G gV 物物物=ρ,又因为是全部浸入,V V 排物=,于是有: F G 浮液物,必有,物体上浮>>ρρ, F G 浮液物,必有,物体悬浮==ρρ, F G 浮液物,必有,物体下沉<<ρρ。 (说明:上浮和下沉是物体在液体中的两种运动过程,上浮的最终结果是物体处于漂浮状态,有G F =浮 ;下沉的最终结果是物体沉底,G F F =+支浮) 2. 物体沉浮条件的应用: (1)通过牙膏皮实验已证明,实心的牙膏皮沉入水中,空心的浮于水面,由此可见我们要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法,增大体积从而增大浮力,使物体浮于水面。如把木头挖成空心的独木舟,可以减小自身的重力,多装货物,以增大可利用的浮力。再有用钢铁做成轮船,也是根据这一道理。 (2)轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理: ①轮船: 钢铁制造的轮船是“空心”的,使它排开的水的体积增大,从而增大浮力,浮在水面。 (注意:轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量,根据轮船的排水量可以求出轮船受到的浮力 货船排水排水浮G G g m G F +===) 。 ②潜水艇:钢铁制造的潜水艇也是“空心”的,在水中时船排水 V V =不变,则浮力不变,潜水艇的上浮、下潜和悬浮是通过对水舱充水和排水,达到改变自身的重力而实现的。 ③气球和飞艇:

专题10.3 物体的浮沉条件及应用--八年级物理人教版(下册)

第十章浮力 第3节物体的浮沉条件及应用 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____________; ②当F浮

艇可在水面下保持静止,即悬浮;关闭高压气舱使进水口打开,在水压作用下水舱进水,自重增大到大于浮力时,潜艇开始下沉。 (4)气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的,内部所充气体密度必须___________空气密度,一般充有氢气和氦气。充气时体积增大,排开空气重力增大,浮力也增大。当浮力增大到大于重力时,气球或飞艇就上升;反之,排出一部分氢气或氦气时,气球或飞艇就下降。因此,它们是通过改变浮力来实现上升、下降的。要指出的是,有一种热气球是通过加热方式使球内气体热胀达到减小气体密度增大浮力,因此热气球只要停止加热,气球体积就会缩小而减小浮力,降回地面。 上浮下沉悬浮漂浮 不变小自重小于 一、物体的浮沉条件 判断物体浮沉的条件:通常情况下,判断物体的浮沉有两种方法:一是根据力的关系来判断,即根据浮力和重力的大小关系,结合浮沉条件来判断;二是根据物体密度与液体密度的关系来判断。 解读:总有同学认为“上浮的物体受到的浮力大,下沉的物体受到的浮力小”,这种说法是不正确的。事实上物体的沉浮决定于物体受到的浮力和物体重力的大小关系,而不是只决定于物体受到的浮力大小。大石块受到的浮力再大,只要还小于自身的重力,就不会上浮;小木块受到的浮力再小,只要还大于自身的重力,就不会下沉。 悬浮与漂浮有相似之处,也有重要区别。相似之处是:物体都处于平衡状态,各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。重要区别是:(1)它们在液体中的位置不同,悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方,而漂浮则是物体静止在液体表面上;(2)处于悬浮状态的物体,其密度与液体密度相等,处于漂浮状态的物体,其密度小于液体的密度,其体积大于物体排开液体的体积。 【例题1】如图所示,质量相同,而形状不同的甲、乙两实心物体,分别静止在水面以下1 m和2 m 深处,由此可以判定

10.3物体的浮沉条件和应用

§10.3物体的浮沉条件及应用 一、学习目标 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,并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。 2.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象,认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。 二、学习活动: 活动一、探究:物体的浮沉条件(请同学们阅读课本P57,并回答下列问题) 1.现象:浸没在液体中的物体的浮沉存在如下三种情况。 2.结论: 浸没在液体中的物体,其浮沉取决于它受到的力和力的大小。 当时,物体上浮。当时,物体下沉。 当时,物体处于悬浮或漂浮状态。 3.说明: 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。 练习一: 1.死海是著名的咸水湖,当人完全浸入死海时,人受到的浮力人受到的重力,所以人会向上浮起;当人浮在海面上时,人受到的浮力人受到的重力。 2.将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮在水面上;把它放入另一种液体中,它却沉入底部。则在这两种情况下,这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较() A.在水中受到的浮力较大. B.在液体中受到的浮力较大 C.受到的浮力一样大 D.无法确定. 活动二:探究:浮力的应用(请同学们阅读课本P58-59完成下面的问题) 1.轮船 ⑴工作原理:将钢铁做制成空心的轮船,可以排开更多的水,漂浮在水面上。 ⑵排水量(m排): F浮= m排g而F浮=G∴m船+m货= m排 ⑶载重线: 2.潜水艇的工作原理:靠改变来实现上浮和下潜的。 3.气球和飞艇:内部充有小于空气密度的气体 工作原理:靠空气浮力升空,靠改变来实现上升和下降的。

例1关于浮力,下列说法中正确的是() A.上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大 B. 沉在容器底部的物体一定不受浮 力 C.在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大 例2 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小,它受到的浮力;它排开水的体积。(填变大,变小或不变)船是浮起来一些还是沉下去一些? 例3 重为15 N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5×10-4m3的水。则此物体是() A.浮在水面上 B.沉到水底 C.悬浮在水中 D.以上几种情况都有可能 例4 一冰块漂浮在水面上,当冰完全熔化后,容器中的水面将如何变化? 当冰放入盐水中时,冰熔化后,液面如何变化? 练习二: 1.将相同的密度计分别放入水和酒精中,则水对密度计的浮力酒精对密度计的浮力,在中的密度计露出的较多。 2.质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受的浮力铝球受的浮力;若把它们都放在水银中静止时,则铁球受的浮力铝球受的浮力(选填“>”、“<”、“=”) 3.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是 N。如果河水密度为1.0x103kg/m3,船排开河水的体积是 m3。 4.用同一支密度计测定不同液体的密度,下列叙述正确的是() A密度计漂浮的越高,所受的浮力越大 B 密度计漂浮在不同液体中,所受的浮力都相等 C密度计排液体积越大,液体密度越大 D 密度计漂浮的越高,液体密度越大 5.关于物体的浮沉条件,下列说法错误的是:() A.浮在水面上的物体,其密度不一定小于水的密度 B.密度大于水的物体能浮在水面上,一定是空心的 C.密度大于水的物体一定下沉 D.浮在液面上的物体物体所受到的浮力等于物体的重力 6.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( ) A.物体漂浮在水面上时,比浸没在水中时的浮力大B.物体没入水中越深受到的浮力越大 C.物体排开水的体积越大受到的浮力越大 D.物体的密度越大受到的浮力越大7.浸入水中的皮球,放手后,从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中()A.浮力变大,重力变小 B.浮力不变,重力不变 C.浮力变小,重力变小 D.浮力变小,重力不变 8.关于潜水艇的浮沉,以下说法正确的是()

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