物体的浮沉条件及应用课件
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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()A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度B.甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力C.甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强D.甲乙两个烧杯对水平桌面的压强相等例4.(2019春∙利辛县期末)小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是()(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;③空玻璃瓶的质量为3g;④空玻璃瓶的质量为13g。
第五讲 物体浮与沉知能解读:(一)实心物体的浮沉条件上浮 下沉悬浮 漂浮沉底F G >F G <F G =F G =F FG +=1.漂浮:漂浮是指物体有一部分体积浸在液体里,另一部分体积露出液面。
例如一般树木、冰块都属于在水中可以漂浮的物体,这种物体一也叫做“浮体”。
浮体可以静止在液面上,也可以在液面上水平运动。
2.悬浮:悬浮是指物体在液体中既不沉底,又不露出液面,即悬浮的物体全部浸在液体里。
悬浮或静止的漂浮都是平衡状态,悬浮的物体可在液体中的任何位置停留,悬浮在液体中的物体受到的浮力一定等于物体的重力,F G =浮或gV gV ρρ=液排液物,又V V =物排,所以悬浮条件是ρρ=液物。
知能解读:(三)浮力的利用1.轮船:轮船是用密度大于水的钢铁制成的,把它做成空心的,当它的平均密度小于水的密度时,它就会漂浮在水面上轮船的大小通常用排水量来表示,排水量就是轮船按设计的要求装满货物—满载时排开水的质量。
当轮船由河中驶入海中时,由F gV ρ=浮液排变形得F V gρ=浮排液可知,海水密度大,因此V 排减小,即轮船上浮一些;反之,由海中驶入河中,轮船将下沉一些。
但不管哪种情况,轮船的重力、浮力、排水量均不变。
(如图所示)2.潜水艇:潜水艇下潜和上浮时是靠改变它自身的重力来实现的。
如图所示,潜水艇的侧面有水舱,当它下潜时,使水舱充水,于是自身重力增大,潜水艇就逐渐下沉。
当水舱中充入适量的水时,潜水艇可以在水中任何位置停留,此时潜水艇所受的重力等于浮力,当潜水艇需要上浮时,可以将水排出,当潜水艇所受的重力减小到小于浮力时便会上浮,上浮到最终漂浮在水面上。
3.热气球:热气球是根据热空气密度比冷空气密度小,相同体积热空气比冷空气轻而产生浮力的原理制成的,如图所示。
4.飞艇:飞艇是热气球中的一种,如图所示,贮氢气或氦气于长椭圆形或梭形的气囊中。
因为这些气体的密度比空气的密度小,所以能借空气的浮力上升。