《物体的浮沉条件》压强与浮力PPT课件

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观察与思考

1．浸没在水中的木块为什么向上浮起？

2．浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？

3．钢铁制成的船为什么能在海面上航行？

4．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？

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一、物体的浮沉条件

1．浮力与重力的关系

将木块和铁块分别放入水中，观察松手后它们的运动方向，试着分析其中的原因。

当F浮>G时，合力向上，物体上浮。

当F浮

当F浮=G时，合力为零，物体悬浮在水中。

2．物体密度与液体密度间的关系

研究条件：实心物体浸没在液体中，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

根据浮沉条件进行比较：

F浮＞ G 上浮： ρ液＞ ρ物

F浮= G 悬浮： ρ液 = ρ物

F浮＜ G 下沉： ρ液＜ ρ物

漂浮： ρ液＞ρ物

3．浮沉条件的讨论

（1）上浮和下沉是不平衡态；悬浮和漂浮是平衡（静止）态

（2）上浮、下沉和悬浮：V排=V；漂浮：V排＜V

（3）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

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思考

螺母在水中下沉，为什么比螺母大得多的军舰却能漂浮在水面上？

实验探究

阿基米德原理：

物体受到的浮力等于物体排开的液体所受的重力。

实验结论

要用密度大于水的材料制成能够浮在水面上的物体，可以把物体做成空心的，增大它们排开液体的体积，增大浮力。

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二、浮力的应用

想想做做

用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。

轮船

（1）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。

（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮= m排g 而 F浮=G

∴ m船+m货= m排

（3）载重线

潜水艇

模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起

工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。

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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）

【解析】

轮船浮在海面上，F浮 = G ；

它驶入河里也浮在河面上：F′浮= G 。

∵ G 不变，∴ F浮不变：

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　重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3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

【解析】

根据阿基米德原理

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

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作 业

1．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

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“＞”、“＜”、“=”）

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