《物體的浮沉條件》壓強與浮力PPT課件

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觀察與思考

1．浸沒在水中的木塊為什麼向上浮起？

2．浸沒在水中的鐵塊為什麼會沉到容器底部？

3．鋼鐵製成的船為什麼能在海面上航行？

4．物體在液體中都會受到浮力，為什麼有的上浮、有的下沉、有的懸浮？

一、物體的浮沉條件

1．浮力與重力的關係

將木塊和鐵塊分別放入水中，觀察鬆手後它們的運動方向，試著分析其中的原因。

當F浮>G時，合力向上，物體上浮。

當F浮

當F浮=G時，合力為零，物體懸浮在水中。

2．物體密度與液體密度間的關係

研究條件：實心物體浸沒在液體中，受重力和浮力。

浮力：F浮＝ρ液gV排； 重力：G ＝ρ物g V物；

V排 = V物

根據浮沉條件進行比較：

F浮＞ G 上浮： ρ液＞ ρ物

F浮= G 懸浮： ρ液 = ρ物

F浮＜ G 下沉： ρ液＜ ρ物

漂浮： ρ液＞ρ物

3．浮沉條件的討論

（1）上浮和下沉是不平衡態；懸浮和漂浮是平衡（靜止）態

（2）上浮、下沉與懸浮：V排=V；漂浮：V排＜V

（3）空心物體運用浮沉條件時可用物體的平均密度ρ物與液體密度ρ液比較

思考

螺帽在水中下沉，為什麼比螺帽大得多的軍艦卻能浮在水面上？

實驗探究

阿基米德原理：

物體所受到的浮力等於物體排開的液體所受的重力。

實驗結論

要用密度大於水的材料製成能夠浮在水面上的物體，可以把物體做成空心的，增大它們排開液體的體積，增大浮力。

二、浮力的應用

想想做做

用橡皮泥做成能承載重物的小船，使它漂浮在水面上。

輪船

（1）工作原理：將鋼鐵做製成空心的輪船，可以排開更多的水，漂浮在水面上。

（2）排水量（m排）：輪船滿載時排開水的質量：F浮= m排g 而 F浮=G

∴ m船+m貨= m排

（3）載重線

潛水艇

模擬潛水艇：用注射器向密封的瓶內打起，將瓶內的水排出，瓶向上浮起

工作原理：靠著改變自身重力上浮下潛。

例2　一艘輪船從海裡駛入河裡，它所受到的重力大小______，它所受到的浮力______；它排開水的體積______。 （填變大，變小或不變）

【解析】

輪船浮在海面上，F浮 = G ；

它駛入河裡也浮在河面上：F′浮= G 。

∵ G 不變，∴ F浮動不變：

F浮 = F′浮

ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排，

∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排

例3　重為15 N的物體，浸沒於裝滿水的容器中後，溢出了5×10-4 m3的水。則此物體是（ ）

A．浮在水面上 B．沉到水底

C．懸浮在水中 D．以上幾種情況都有可能

【解析】

根據阿基米德原理

F浮 = ρ水 gV排

=1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3

=4.9 N<15 N

∵ F浮

作 業

1．用同一支密度計測定不同液體的密度，下列敘述正確的是（ ）

A 密度計漂浮的越高，所受的浮力越大

B 密度計漂浮在不同液體中，所受的浮力都相等

C 密度計排液體積越大，液體密度越大

D 密度計漂浮的越高，液體密度越大

2．質量相等的實心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的浮力______鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中靜止時，則鐵球受的浮力______鋁球受的浮力（選填「＞」、「＜」、「=」）

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