物体的浮沉条件及其应用
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物体浮沉的条件及其应用一、物体浮沉的条件两个运动过程三个平衡状态注意:①只能说上浮的过程中F 浮>G 物,上浮最终会在液面静止,上浮的最终状态是漂浮,是F 浮=G 物。
②只能说下沉的过程中F 浮<G 物,下沉最终会在容器底部静止,下沉的最终状态是沉底,也是F 浮<G 物。
分析:对浸没在液体中的物体,静止后进行受力分析可能出现三种不同情况: (填“>”、“<”或“=” )(1)当F浮_____G物,物体上浮,当部分体积露出液面时,排开水体积减小,受到浮力减小,最后如A球状态:F浮_____G物,物体处于____状态。
此时ρ物___ρ液(2)当F浮_____G物,物体悬浮,此时物体可以停留在液体内部任一位置,如B球状态,此时ρ物_____ρ液(3)当F浮_____G物,物体下沉,最后物体与容器底接触,物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止,如C球状态,即F浮+FN支持____ G物。
此时ρ物_____ρ液例:鸡蛋放入清水中时会下沉,原因是F浮_____G蛋,但在清水逐渐放入食盐并搅拌,使盐溶解,鸡蛋会慢慢上浮,其原因是盐溶解在水中后,盐水的密度逐渐变_____,根据阿基米德原理,V排水不变,受到的浮力也逐渐变________,使F浮_____G蛋,鸡蛋便浮了上来。
最后漂浮在水面时,F浮_____G蛋。
随堂练习1、当一个浸入液体中的物体受到的浮力______重力时,它会处于悬浮状态。
一个质量是50g 的鸡蛋悬浮在盐水中,它受到的浮力是_________N。
(g=10N/kg)2、把重为3N、体积为5×10-4m3的实心球浸没在盛满水的容器内,溢出水的重力为________N,金属球所受浮力的大小为________N.松手后物体将__________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
(g取10N/kg)3、用手将重4.9牛的空心金属球浸没在水中,体积是3dm3,它所受的浮力是______牛,此球在水中将______(填“上浮”、“下沉”、“悬浮”),放手后,球在水中静止时的浮力为______牛。
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时,合力方向竖直向下下沉2.对于实心的物体,由,,浸没时,所以当时,F浮>G 物体上浮;当时,F浮=G,物体悬浮;当,F浮<G 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(F浮=G)。
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浮沉状况物理现象运动状态条件物液密度关系与的关系浮上浮在液体中向上运动向上运动漂浮浮在液面上静止在液面上悬悬浮停留在液体中任何深度的地方静止在液体中沉下沉在液体中向下运动向下运动沉底停留在容器底部静止在容器底部要点二、物体浮沉条件的应用从浮力利用的角度看,采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。
即使现代化的轮船,也采用的是这种古老的办法。
要点诠释:1.轮船①轮船浮于水面,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。
2.潜水艇潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的,体积不变3.气球和飞艇气球和飞艇是漂浮在空中的,内部所充气体的密度必须小于空气的密度,一般充有氢气或氦气,充气时体积增大,浮力增大类型一、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。
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。
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。
10.3.物体的浮沉条件【学习目标】1.理解物体浮沉的条件。
2.会判断物体的浮与沉。
重点难点:浮沉条件的应用。
学习内容:物体的浮沉条件学习指导:阅读课本P57文字内容和插图,基本概念、定义用红笔做上记号,熟记物体的四种状态和四种状态下重力与浮力的大小关系。
【自学检测】1.当物体浸没在液体中时,它排开液体的体积等于物体体积。
即V排=V物。
2.当物体漂浮在液面上时,它排开液体的体积小于物体体积。
即V排<V物。
3.物体受到平衡力时,处于静止状态或匀速直线运动状态。
物体受到非平衡力时,做变速运动(填“变速”或“匀速”)。
【合作探究】教师巡视督促指导实验探究:物体浮沉条件1.当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用。
(1)当F浮>G物时,物体受到非平衡力(“平衡力”或“非平衡力”)的作用,受力情况如图甲所示,物体上浮,最终漂浮在液面上,处于静止状态。
(2)当F浮=G物时,物体受到平衡力的作用,物体悬浮在液体内任何位置,如图乙所示。
此时:F浮__=__G物。
(3)当F浮G物,即ρ液gV排>ρ物gV物,可得出ρ液>ρ物。
(2)悬浮时,有F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物,可得出ρρ物。
液=(3)下沉时,有F浮F浮或ρ物>ρ液,物体下沉,最终沉底。
(4)漂浮在液面上的物体,F浮=G物。
3.演示实验:盐水浮鸡蛋P57图-2,观察鸡蛋在容器中的位置,产生这种现象的原因是什么【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】例题分析例1:煮饺子时你会发现这样的现象:把包好的饺子放入锅中,饺子会沉到底部,但过一会饺子浮到水面上来,请你利用浮力的知识解释这一现象。
解析:生饺子沉在锅底,因为生饺子所受浮力小于重力,所以下沉,水沸腾后,饺子受热膨胀,体积变大,排开水的体积变大,所受浮力变大,所受浮力大于重力,所以上浮。
例2:将一质量为2kg,体积为3×10-3m3的物体浸没在水中时,受到的浮力是30N。
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<G物时,物体下沉;③当F浮=G物时,物体悬浮;(2)当物体部分浸在液体中时,若F浮=G物,物体漂浮;2、浮力的应用(1)密度计密度计也叫比重计或浮秤,是工农业生产和科学实验中使用很普遍的一种测量液体密度的仪器。
它是一根密闭的玻璃管,上部粗细均匀,内璧贴有刻度纸,下部较粗,下端装有铅丸或水银,使玻璃管能竖直浮在液面上。
液面与密度计刻度对齐的地方的数值就是液体的密度。
由于其在不同的液体中都是处于漂浮状态,所以其受到的浮力是不变的,也就是都等于密度计的重力,所以其上的刻度是越往上越小。
而且越往上其刻度越稀。
(2)盐水选种盐水选种,就是把种子放在一定浓度的盐水里,利用物体的浮沉与密度的关系把好种子和坏种子分开来。
(3)潜水艇潜水艇为了能升、降自如,必须使浮力大小不等于重力。
潜艇在水下时,由于艇壳不能任意变大或变小,因此浮力是不变的。
要想控制上浮、下沉就只有控制自重。
潜艇两侧都有水箱,与高压舱相连,高压气作用时就能将水从水舱内排出,减轻潜艇重力至小于浮力时潜艇就上浮;若浮力大小等于重力时潜艇可在水面上保持静止,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小于空气密度,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。
3、浮力计算题方法总结:(1)、确定研究对象,认准要研究的物体。
物体浮沉条件基础知识1、物体浮沉条件:F浮>G物(m排>m物)(ρ液>ρ物)上浮F浮<G物(m排<m物)(ρ液<ρ物)下沉F浮=G物(m排=m物)(ρ液=ρ物)悬浮2、漂浮和悬浮:F浮=G物3、应用:(1)轮船原理:漂浮在水面,利用F浮=G物方法:采用“空心法”增大浮力大小:排水量表示排水量(m):轮船满载时排开水质量,单位:吨轮船从河里开到海里,浮力不变,上浮一些。
解释:轮船漂浮在水面上,F浮=G物,重力不变,浮力也不变,又根据F浮=ρ液ɡV排,在浮力不变情况下,ρ液与V排成反比,ρ液越大,排开的体积越小,海水密度大,排开体积小,所以,轮船从河里开到海里,上浮一些。
(2)密度计:1、原理与轮船相似。
2、密度计标注的是数字,它是液体密度与水的密度比值;密度计读数是0.8表示液体密度是0.8×103Kg/m33、数字上小下大(3)潜水艇1、在水下工作,浮力不变。
2、通过改变自身重力实现上浮和下沉的,排出水上浮;注入水下沉(4)汽球与飞艇1、充入密度比空气小的的气体(氢气、氦气、热空气)使浮力大于本身重力实现上浮的2、通过改变体积(浮力)来上浮或下沉的浮力练习题1、小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体()(g取10N/kg)A.漂浮在水面上B.悬浮在水中C.沉在溢水杯底部D.受到1.2N的浮力2、把一个质量为60g、体积为100cm3的物块,轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,溢出水的质量m 1=g;当把此物块轻放人盛满酒精的烧杯中,物块静止时,溢出酒精的质量为m2m1(选填“>”、“=”或“<”)。
(酒精密度为0.8×103kg/m 3,烧杯足够大)3、如图所示,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4、如图所示,将—个由某种材料制成的空心球放人甲液体中,小球漂浮在液面上;若把它放入乙液体中,小球沉入杯底。
第3节 物体的浮沉条件及应用第1课时 物体的浮沉条件物体的浮沉条件三种状态:(1)浮力大于重力时,物体上浮,并最终漂浮在水面上,浮力等于重力; (2)浮力等于重力时,物体受力平衡,可以悬浮在液体内任何地方;(3)浮力小于重力时,物体下沉,直至到达液体底部,受到容器的支持力作用,停留在容器底.拓 展:假设将物体浸没在液体中,若物体的密度小于液体的密度,物体上浮;若物体的密度等于液体的密度,物体可以悬浮在液体内任何地方;若物体的密度大于液体的密度,物体下沉.注 意:(1)在讨论或计算浮力时,往往忽略物体的浮沉情况,而直接根据阿基米德原理求浮力,实际上,应先根据物体的浮沉条件判断浮沉情况,确定物体排开液体的体积,再根据阿基米德原理求解;(2)“漂浮”是指物体静止在水面上,一部分体积浸在液体中,一部分体积露出液面,在浮力和重力的作用下处于平衡状态;而“上浮”是指物体在液体中加速向上运动,此时物体所受的浮力大于自身重力,物体受的浮力与重力是非平衡力,上浮的最终结果是“漂浮”在液面上.1.将质量相同的铁块和木块放入一盆水中,发现木块漂浮在水面上,铁块沉到水底,则下列说法正确的是( B )A .木块受浮力,铁块不受浮力B .铁块受到的浮力小于自身重力C .木块受到的浮力大于自身重力D .木块所受浮力等于铁块所受浮力2.(巴中中考)一物体漂浮在水中,有14体积露出水面,则物体的密度为( B ) A .1 g/cm 3 B .0.75 g/cm 3 C .0.5 g/cm 3 D .0.25 g/cm 33.(来宾中考)把体积为2×10-3 m 3、重为12 N 的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g 取10 N/kg)( B )A .漂浮,F 浮=20 NB .漂浮,F 浮=12 NC .沉底,F 浮=20 ND .沉底,F 浮=12 N4.(汕尾中考)用手将一重为5 N 的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N ,此时物体受到的浮力为8N ,放手后物体将上浮(填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受浮力为5N.5.(阜新中考)如图所示,将一个鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,则鸡蛋的密度大于(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度.在鸡蛋完全浸没水中后的下沉过程中,鸡蛋受到的压强变大,所受浮力的大小不变(填“变大”“变小”或“不变”).6.(菏泽中考)新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示.两只鸡蛋的体积分别是V A 、V B ,质量分别是m A 、m B ,两只鸡蛋受到的浮力分别为:F A =m A g ,F B =ρgV B (已知水的密度为ρ).7.(茂名中考)一个鸡蛋悬浮在盐水中处于静止状态,请在图中画出鸡蛋受力的示意图.解:8.(桂林中考)如图所示,质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,下列说法正确的是( D )A.甲球受到的浮力大B.乙球受到的浮力大C.甲球浸在水中的体积大D.两球浸在水中的体积一样大9.(郴州中考)如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中.松手稳定后( A )A.乙漂浮,乙受到的浮力小B.甲漂浮,甲受到的浮力大C.乙下沉,甲受到的浮力大D.甲下沉,乙受到的浮力大10.(福州中考)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( C )11.(多选)(莱芜中考)如图所示,把一小球先后放入盛有不同液体的甲、乙两个容器中,在甲容器中小球漂浮在液面上,在乙容器中小球加速下沉到容器底部.已知:小球在甲容器中受到的浮力为F1,小球在乙容器中受到的浮力为F2,甲容器中的液体密度为ρ1,乙容器中的液体密度为ρ2,则下列判断正确的是(AC)A.F1>F2B.F1<F2 C.ρ1>ρ2 D.ρ1<ρ212.(盐城中考)小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150 g,体积为1.6×10-4m3的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为1.6N.松手后苹果将上浮(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最后静止时,苹果受到的浮力是1.5N.(g取10 N/kg)13.(德州中考)用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力,测力计的示数为5 N;把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数如图所示,此时物体所受浮力为3N,当把物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止时,物体所处的状态是漂浮(填“漂浮”“悬浮”或“下沉”).14.(哈尔滨中考)小明用手将小球浸没在水中,小球排开水的质量是0.1 kg,此时小球受到的浮力是1N.若小球的质量为0.3 kg,松手后小球会下沉(填“上浮”“悬浮”或“下沉”).(g取10 N/kg) 15.(杭州中考)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长.(1)这三个球受到浮力的大小关系是C(填字母);A .F 甲<F 乙<F 丙B .F 甲>F 乙>F 丙C .F 甲=F 乙=F 丙(2)这三个球的密度大小关系是A(填字母);A .ρ甲<ρ乙<ρ丙B .ρ甲>ρ乙>ρ丙C .ρ甲=ρ乙=ρ丙(3)其中乙球(填“甲”“乙”或“丙”)的密度与液体密度相同.16.(绍兴中考)将重10 N 的长方体木块A 放入水平放置的盛水容器中静止时,有13的体积露出水面,木块受到的浮力是10N ,若在木块上放另一物块B ,使木块刚好全部压入水中,如图,若所加物块B 的体积是木块A 的13,则物块B 密度与木块A 密度之比是3∶2.第2课时浮沉条件的应用1.轮船原理:用密度大于水的钢铁材料制造轮船,采用“空心”的办法增大可以利用的浮力.大小:轮船的大小用排水量表示,即满载货物时排开水的质量.注意:轮船漂浮在水面上,F浮=G,当它从内陆河中驶入海中,受到的浮力是不变的,由于海水的密度大于河水的密度,它排开海水的体积小于排开河水的体积,所以它要上浮一些.2.潜水艇原理:潜水艇是通过调节两个水舱中的水量来改变自身的重力,从而实现上浮和下潜的.注意:当潜水艇在水面下潜行时,由于艇壳不能任意变大或变小,因此浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变,它受到的浮力也不变.但若是从一种液体进入另一种液体,所受浮力是变化的.3.气球和飞艇原理:热气球、氢气球、飞艇内的气体密度小于外部空气的密度,它们所受的浮力大于它们的自身重力,所以它们能升空.4.密度计原理:密度计是用来测定液体密度的仪器,类似于轮船,它利用漂浮原理:G密度计=F浮=ρ液gV排,即ρ液大,V排就小,密度计露出部分大,所以大的刻度值在下面,小的刻度值在上面.1.(泉州中考)一艘轮船从长江驶入东海,船受到的浮力( C )A.变大B.变小C.不变D.条件不足,无法判断2.(厦门中考)某些鱼的浮沉靠鳔的膨缩实现.原来静止在水中的鱼( B )A.鳔膨胀时浮力小于重力会下沉B.鳔膨胀时浮力大于重力会上浮C.鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮D.鳔收缩时浮力大于重力会上浮3.(舟山中考)人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起,下列说法正确的是( B ) A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力B.浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力4.(内江中考)许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4 800 t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4 800 t,此时舰船所受的浮力是4.8×107N(g取10 N/kg).当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度变大(填“变大”“变小”或“不变”).5.(永州中考)潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇.潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力的大小关系为F浮=G(填“>”“<”或“=”);当潜水艇水舱充水时,潜水艇将下沉(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).6.(成都中考)关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( A )A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉7.(滨州中考)测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( D )A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大C.乙烧杯中液体的密度较大D.丙烧杯中液体的密度较大8.(山西中考)海权握,国则兴,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中的悬浮、上浮、漂浮训练过程.下列对此潜艇分析正确的是( C )A.上浮过程中所受浮力逐渐变大B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等C.漂浮时排开的海水所受的重力最小D.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大9.中国的“辽宁号”航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力等于(填“大于”“等于”或“小于”)它的总重力.当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积减小(填“增大”“减小”或“不变”).10.(莆田中考)重60 N的空心金属球,悬浮于4 ℃的水中,受到的浮力是60N,水温从4 ℃降低到1 ℃的过程中,金属球下沉(填“上浮”或“下沉”).11.(丹东中考)取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中,如图所示.两次牙膏皮的质量m甲和m乙的大小关系为m甲等于m乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系为F甲小于F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系为p甲小于p乙.(填“大于”“小于”或“等于”)12.(沈阳中考)“彩球温度计”是一种家居装饰品.如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数.当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度变大(填“变大”“变小”或“不变”),小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温.根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中C (填字母)球的密度最大.13.(连云港中考)现有一形状不规则的木块,小明同学用图甲、乙、丙所示的方法测出了木块的密度,实验步骤如下:(1)向容器内倒入适量的水,水的体积记为V 1;(2)将木块轻轻放入容器中,液面上升至V 2;(3)用细针将木块按压,使木块浸没于水中,液面上升至V 3.请写出下列物理量的表达式:木块的质量m =ρ水(V 2-V 1),木块的体积V =V 3-V 1,木块密度ρ=ρ水(V 2-V 1)V 3-V 1(已知水的密度ρ水).。
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。
判断方法比较F浮和G物比较ρ液和ρ物上浮F浮>G物ρ液>ρ物悬浮F浮=G物ρ液=ρ物下沉F浮<G物ρ液<ρ物解读: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。
二、浮力的应用(1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。
轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量。
轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。
(2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
(3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的;靠改变自身体积的大小来改变浮力的。
(4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
注意:轮船在不同的水中(如江水、海水)都处在漂浮状态所受浮力相等;潜艇靠改变自身重力实现浮与沉,在没有露出水面之前潜水艇受到的浮力不变。
气球升空时气球里充密度小于空气的气体。
(2018·山东省济宁市市中区中考物理二模试题)如图,小玲同学在做鸡蛋浮沉的实验时,在清水中鸡蛋下沉,此时鸡蛋所受浮力大小为F浮1,用适当的盐水使鸡蛋正好悬浮,此时鸡蛋所受浮力大小为F浮2,则F浮1与F浮2的大小关系是A.F浮1>F浮2B.F浮1<F浮2C.F浮1=F浮2D.不能确定【参考答案】B1.五一小长假,小红一家去遂宁市大英县的“中国死海”游玩。
《物体的浮沉条件及应用》教学设计
一、设计思路
根据浮力知识的教学分解,本节教学的知识要点:一是物体的浮沉条件;二是浮沉条件的应用。
知识本身的难度并不算大,但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例,这个分析过程要求较高,是进行本节教学的关键,为此,本节教学的策略设计是:从观察、分析、比较物体的浮沉情况→认识物体的浮沉条件(受力条件和密度条件)→调节浮力与重力的大小关系→理解浮力的应用(轮船、潜水艇、气球和飞艇、选种诸方面的应用)。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道物体的浮沉条件;(2)知道浮力的应用
2.过程与方法:
(1)通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的;
(2)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。
3.情感态度与价值观
(1)初步认识科学技术对社会发展的影响。
(2)初步建立应用科学知识的意识。
三、教学重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
教学难点:理解改变物体所受的重力与浮力的关系,能增大可利用的浮力。
四、教学仪器:烧杯、水、盐水、体积相同的木块和铁块、乒乓球、
鸡蛋、比重计、小烧杯、小钢珠、橡皮泥、多媒体课件。
五、教学流程:
(一)新课引入
出示图片提出问题:如何帮小朋友取出洞中球?
学生答:向洞中灌水,球会飘起来。
让学生用烧杯和乒乓球验证此法是否可行。
如果洞中是一个鸡蛋,此法可行吗?
学生:不行。
可用盐水。
看视频:鸡与盐水的密度关系
看来,物体的浮沉是有一定条件的,今天我们就来学习物体的浮沉条件及应用。
(二)进行新课
1、物体的浮沉条件
问:既然乒乓球和鸡蛋都受到水的浮力,为什么鸡蛋沉底而乒乓球上浮?为什么鸡蛋在盐水中可以漂起来还能悬浮?液体中,物体的浮沉取决于什么呢?
(1)浮力和重力的关系
学生讨论回答物体的浮沉条件:
浸没在水中的物体所受到的F浮>G蜡时物体上浮。
当物体逐渐露出水面,V排减小,浮力减小,当F浮= G物时,物体最终漂浮在水面。
浸没在水中的物体所受到的F浮<G铁时物体下沉。
到达容器底部后,物体受到F浮、G铁和F支,三力平衡,静止在容器底,我们说物体沉底。
若一个物体浸没在水中,F浮=G物,受力平衡,物体的运动状态不变,我们说物体悬浮在液体中。
即:F浮=G物,最终悬浮。
总结:通过上述分析,我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。
作图:学生画出所分析的力的示意图,请两个学生画到黑板上,纠正作图中的问题。
解释:视频中的鸡蛋为什么上浮、悬浮、下沉?(分析受的二力关系)(2)物体密度和液体密度的关系
讨论:学生根据学过的重力、浮力表达式讨论、推导出物体在液体中处于不同状态时物体密度和液体密度的关系。
结论:学生说出密度关系
用木块和铁块验证上述结论
学生将两个结论总结到一起,填在表格中,并课件出示浮沉条件。
2、浮力的应用
我们生活中利用利用浮力工作的事例,它们都是通过改变所受的浮力或重力实现浮沉的。
学生列举浮力的应用
(1)轮船
问:课本中的例子哪个是通过改变浮力来实现浮沉的?怎样改变的?
学生:轮船,改变了排开水的体积,从而改变了浮力。
轮船由密度大于水的钢铁制成,怎样能浮在水面上呢?我们用同样密度大于水的橡皮泥来研究。
分组实验,制作橡皮泥小船。
学生展示,并比一比谁的船装的小钢珠多。
解释:小船是怎样漂在水面上的?
学生:做成空心的,可以排开更多的水,受到的浮力等于重力时就漂在水面上了。
总结出示:轮船的工作原理、排水量。
(1)原理:采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。
(2)排水量:满载时,船排开的水的质量。
即:排水量=m船+m 货
这个实验告诉我们采用“空心”的办法,不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力,还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。
所有密度大于水的物体,都可以用空心法让它浮在水面上。
演示:玻璃做成烧杯(空心)就可以浮在水面上了(装了小钢珠做配重)
质疑:1.轮船从河水驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、变小还是不变?(不变,始终漂浮)
2.它排开的液体的质量变不变?(不变)
3.它排开的液体的体积变不变?
(变,ρ海水>ρ水,所以V排海水<V排水)
4.它是沉下一些,还是浮起一些?(V排变小了,所以上浮一些)
强调:同一条船在河里和海里时,所受浮力相同,但它排开的河水和海水的体积不同。
因此,它的吃水深度不同。
思考:船从河里开到海里会有什么变化?浮力和重力变吗?
演示:用小烧杯分别放到水和盐水中进行验证。
利用漂浮条件工作的还有密度计,展示密度计,并分别放在水和盐水中,观察浮的情况。
如果是浸没在水中的潜水艇从河里开到海里呢?
学生讨论回答:因为排开水的体积不变,密度变大,浮力变大。
潜水艇需要下潜怎么办?你想知道它的原理吗?
播放视频:潜水艇
总结:潜水艇是靠改变自身重力实现浮沉的。
课本上还介绍了气球和飞艇,它们也是利用空气浮力升空的,课后大家自己了解一下。
今天的内容我们就学完了,你有哪些收获?
(三)谈收获
(四)课堂练习
课标分析
《课标》在情感、态度、价值观目标中强调物理课程应使学生“有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识”“关注科学技术对社会发展、自然坏境及人类生活的影响”本节课正是运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象,实现了《课标》提出的相关要求。
本节设计了“盐水浮鸡蛋”的活动以及“轮船”“潜水艇”“气球和飞艇”的内容,将浮力知识跟生产、生活实际建立联系。
能使学生对浮力与生产、生活的联系,有较全面、清晰的认识。
教材分析
本节《物体的浮沉条件及应用》是在学习了阿基米德原理,认识了浮力产生的原因及其大小的基础上,进一步学习物体浮沉的条件,知道物体浮沉条件在实际生活中的应用,理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力,来实现浮沉的。
本节知识综合性较强,难度较大,涉及应用受力分析、力和运动的关系以及浮力知识结合起来解决问题等。
本节由“物体的浮沉条件”和“浮力的应用”两部分内容构成。
教学的重点是,能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述问题的浮沉条件,并能运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。
教科书以轮船、潜水艇、气球和飞艇为实例,让学生了解它们如何通过改变浮力或重力的大小实现浮沉。
通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边,初步学会用浮力知识解决生活中的实际问
题。
学情分析
本节课学生已经掌握基础知识较扎实,已经学习了系统的力学基础知识,刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理,有强烈的好奇心和求知欲望,知识面广,学习习惯较好,自学能力较强。
本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点,随着实验的总结、拓展,真正发挥了学生的正常思维潜能,激发了学生对自然科学的探究,搜集整理浮力在生产、生活中的应用,培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。
评测练习
1、小晴在清洗苹果和梨子时,发现苹果漂浮在水面,而梨子却沉到水底。
对此,她做出了
如下推断,其中正确的是()
A. 梨子所受的浮力一定比梨子所受的重力大
B. 梨子所受的浮力一定比梨子所受的重力小
C. 苹果所受的浮力一定比苹果所受的重力大
D. 苹果所受的浮力一定比苹果所受的重力小
2、如图所示,把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态.如果
把水面以上的部分切去,则余下的部分()A.沉入水底B.仍然漂浮
C.刚好悬浮D.无法判断。