初中物理物体浮沉条件及其应用详解
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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。
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<V 物 V 排=V 物 V 排=V 物 V 排=V 物GF 浮 GF GFGF(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 <G 时,物体在重力和浮力的共同作用下在液体 中向下运动——下沉,直至容器底部对物体产生一定的支持力为止,这时物体在重力、浮力、支持力的作用下处于平衡状态,下沉运动结束。
由此可知,物体下沉是由不平衡状态演变为平衡状态的过程。
③ 悬浮:悬浮的物体处于浸没状态,它可以停留在液面下任何位置。
5、【漂浮问题六规律】规律一:“二力平衡”,即物体漂浮在液面上,所受浮力等于自身重力(F 浮 = G), 规律二:“质量相等”,即物体漂浮在液面上,排开液体的质量等于自身质量(m 排=m 物)。
规律二:“浮体定比”,即物体漂浮在液面上,排开液体的体积与物体的体积之比等于物体密度与液体密度之比(=V V ρρ排物物液).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。
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<Fg,则物体下沉。
三、浮沉条件的应用1. 船舶浮沉原理及应用船舶的浮力是通过船体的形状和空气或水的压力产生的。
船舶的浮力要大于其重力,才能保持浮起的状态。
根据浮沉原理,船舶设计时需要考虑船体的形状和重心位置,以保证船体具有足够的浮力,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、总结物体的浮沉条件是根据阿基米德原理进行判断的,通过比较物体所受的浮力和重力的大小关系来判断物体的浮沉状态。
三、物体的浮沉条件及应用
1.浸在液体中物体的浮沉条件
(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。
下沉的结果是沉到液体底部,上浮的
结果是浮出液面,最后漂浮在液面。
(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力。
但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入
(3)液体中。
悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。
2.应用
(1)轮船
①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮
力,故轮船能漂浮在水面上。
②排水量:轮船满载时排开的水的质量。
m
排=m
船
+m
满载时的货物
(2)潜水艇
原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水或排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现
上浮、下潜或悬浮的。
(3)气球和气艇
原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),
通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。
3.浮力大小的计算方法:①称量法:F
浮=G-F
拉
;②压力差法:F
浮
=F
向上
-F
向下
;
③阿基米德原理法:F
浮=G
排
=m
排
g=ρ
液
gV
排
;④平衡法:F
浮
=G
物
(悬
浮或漂浮)。
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。
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。
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。
物理物体的浮沉条件及应用
一、物理物体的浮沉条件及其应用
物理物体的浮沉条件是物体在流体中浮力和沉力的平衡状态所
决定的,也就是当物体在流体中的浮力等于沉力的时候,物体就不再偏移,呈现出一种恒定状态。
这种恒定状态就像一颗不浮不沉的宝石,形成了一种浮沉平衡状态。
1、浮力的大小
物体在流体中浮起的浮力与物体的体积大小以及流体的密度有关。
一般情况下,当物体的体积越大,而流体的密度越小时,物体就会越容易浮起。
反之,当物体的体积越小,而流体的密度越大时,物体就会越容易沉下去。
2、沉力的大小
物体沉下去的沉力与物体的体积大小以及流体的重力有关。
一般情况下,当物体的体积越大,而流体的重力越大时,物体就会越容易沉下去。
反之,当物体的体积越小,而流体的重力越小时,物体就会越容易浮起。
3、应用
物理物体的浮沉条件可以用于潜水、水上竞赛及海洋生物的研究等方面。
潜水:浮力和沉力的平衡确定了物体在海洋活动的深度,可以帮助潜水者了解何时浮起,并可以使潜水者更安全、更轻松地完成潜水任务。
水上竞赛:物体浮沉的平衡状态可以帮助水上运动员更好地控制自己的体重,以赢得水上竞赛。
海洋生物研究:物体浮沉的平衡状态可以帮助研究人员了解海洋生物的浮沉习性,从而为改善海洋环境提供参考。
物体浮沉的条件及其应用工作原理1. 条件物体浮沉指的是物体在流体中上浮或下沉的现象。
在介绍物体浮沉的应用工作原理前,我们首先来了解一下物体浮沉的条件。
以下是物体浮沉的条件:•浮力大于物体重力:物体浮沉的基本条件是浮力必须大于物体的重力。
浮力是物体在液体中所受的向上的浸入力,其大小与物体在液体中所占的体积以及液体的密度有关。
而物体的重力取决于其质量和重力加速度。
当浮力大于物体的重力时,物体就会浮起来。
•物体密度小于液体密度:物体浮沉还需要满足物体的密度小于液体的密度。
密度是物体的质量和体积的比值,而液体的密度可以看作是单位体积液体的质量。
如果物体的密度小于液体的密度,那么物体就会浮起来。
•浮力方向与重力方向相反:浮力是指物体在液体中所受的向上的浸入力,其方向与重力方向相反。
当浮力的方向与重力的方向相反时,物体就会浮起来。
2. 应用工作原理物体浮沉的应用广泛而又重要。
下面将介绍几个常见的应用工作原理。
2.1 船只浮沉船只能够浮在水面上,是因为船只的密度小于水的密度,并且船只内部的结构使得浮力大于船只的重力。
船只的下部通常为空腔,其中充满了空气或轻质物质,使得船只整体的密度减小。
这样,在船只下部受到浸入力向上的浮力,而上部受到的重力相对较小,使得船只能够在水面上浮起来。
2.2 潜水艇上浮下沉潜水艇在海底潜水时,需要控制自己的浮沉状态。
潜水艇上浮下沉的原理是通过控制船体内的水的进出来实现的。
当潜水艇需要上浮时,船体内的水被排出,减小了潜水艇整体的密度,使得浮力大于潜水艇的重力,从而使潜水艇上浮。
相反,当潜水艇需要下沉时,船体内的水被灌入,增加了潜水艇整体的密度,使得潜水艇的重力大于浮力,从而使潜水艇下沉。
2.3 水上飞机起降水上飞机是一种可以在水面上起降的飞机。
其起降的原理是通过使用浮筒来提供浮力。
浮筒是一种轻质且密封的结构,可以在水面上浮起来。
水上飞机在起降时,利用浮筒提供的浮力支撑起机身,使得飞机可以在水面上起飞和降落。
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。
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。