物体的浮沉条件

  1. 物体的浮沉决定于它受到的浮力和重力的大小.
  2. 物体浸没在液体中时：
    （1）如果F浮＜G物，物体下沉；
    （2）如果F浮＞G物，物体上浮；
    （3）如果F浮＝G物，物体悬浮；
  3. 漂浮在液面上的物体， F浮＝G物 .
  4. 物体的沉浮条件还可以用物体和液体的密度的大小来描述。物体的密度用ρ物表示，液体的密度用ρ液表示，则 物体浸没在液体中时 ：
    （1）如果 ρ物 ＜ ρ液 ，物体上浮；
    （2）如果 ρ物 ＞ ρ液 ，物体下沉；
    （3）如果 ρ物 ＝ ρ液 ，物体悬浮在液体中；
  5. 总结物体沉浮情况（如下表）

浮力的应用

  1. 采用空心的办法可以增大可利用的浮力。
    轮船就是用密度大于水的材料制成能够浮在水面的物体。原理是把密度大于水的材料做成空心,使它能够排开更多的水,根据这个道理,人们用钢铁制造了轮船。
  2. 潜水艇：靠改变自身重力的方法实现上浮、下潜和悬浮。
  3. 热气球：热气球上升是根据热空气密度比冷空气密度小，浮力大于热气球的重力，热气球就会上升。
    （1）上升时：把球囊内的空气加热，空气排出使其变轻，重力小于浮力就可以使气球载重升空;
    （2） 下降时：则停止加热，冷空气又进入球囊，气球的重力增加，重力大于浮力时便下降。
    （3）所以热气球是靠改变热气球自身的重力的大小实现上浮和下沉的。
    （4）热气球的唯一飞行动力是风。对于环球飞行的热气球来说，必须选择速度和方向都合适的高空气流，并随之运动，才能高效地完成飞行。热气球需要搭乘高空不同的气流，改变飞向方向。
  4. 密度计
    （1）作用：测量液体密度。
    （2） 密度计漂浮在液体上，在不同的液体中受到的浮力都等于自身重力，在不同的液体中受到的浮力相等。所以在密度大的液体中排开液体的体积小。
    （3） 密度计的刻度特点：刻度不均匀，下面示数大，上面示数小。

计算浮力的方法

  1. 称重法：F浮=G － F拉 ，G为物体的重力， F拉 为物体浸入液体中时弹簧测力计的示数.
  2. 原理法：F浮=G排=ρ液gV排
  3. 压力差法：F浮=F向上－F向下
  4. 平衡力法(物体悬浮或漂浮)：F浮=G物体
  5. 思考题：轮船由河里驶入海里，是浮起一些还是沉下一些？
轮船由河里驶入海里，是浮起一些还是沉下一些

要点提炼

  1. 漂浮与悬浮的的共同点都是浮力等于物体的重力，在平衡力的作用下静止不动；漂浮是物体在液面上的平衡状态，此时物体的一部分进入液体中；悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，此时整个物体浸没在液体中。
  2. 通过比较物体和液体的密度可以得到物体的沉浮情况，同时根据物体的沉浮情况我们也可以得到物体密度和液体密度的关系。
  3. 轮船从江河驶入大海时，始终处于漂浮状态，轮船受到的浮力不会发生变化，发生变化的是液体的密度和排开液体的体积。

概念自查

【预习】（编号：Y090301）浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于所受的重力时,物体__________;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体________;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体________在液体中.
【预习】（编号：Y090302）采用“空心”的办法,可以增大可利用的______.______就是应用这个原理制成的.
【预习】（编号：Y090303）潜水艇是靠_________来实现浮沉的;气球和飞艇是利用空气的_________升到空中的.
【预习】（编号：Y090304）一艘轮船从江河中驶入到大海中后,它受到的浮力将怎样变化?它上浮一些还是下沉一些?
【预习】（编号：Y090305）将铜块浸没在任何液体里,铜块都会下沉吗?请举例说明.
【预习】（编号：Y090306）你见过很多实心的固体在液体中悬浮吗?造成这种现象并不多见的原因是什么?

思考与探究

【实验一】（编号：S090301）如图甲所示,将小木块、小石块、小蜡块、小铁块,起投入水中,发现小木块和小蜡块漂浮在水面上,而小石块和小铁块沉入水底.
【实验二】（编号：S090302）如图乙所示,将同一实心小铁球,分别投入盛水的烧杯和盛水银的烧杯中,发现小铁球在水中下沉,在水银中漂浮在液面上.
思考
问题1:为什么小木块、小蜡块在水中漂浮,而小石块和小铁块在水中会下沉呢?
问题2:同一铁球在水中下沉,而在水银中上浮,你能分析其中的原因吗?
【实验三】（编号：S090303）实验取一块橡皮泥,将它捏成船形,口朝上放在水面时,橡皮泥漂浮在水面上;将橡皮泥捏成一团放入水中,橡皮泥沉入水底.
思考
问题1:采用什么样的方法能让密度比水大的物体漂浮在水面上?
问题2:由以上实验可知,采用什么办法可以增大可利用的浮力?

课后练习

【练习】（T0903a01）(1)如图甲所示,体积相同但密度不同的三个实心小球,放入盛水的水槽内,静止不动时的状态:A漂浮、B悬浮、C下沉,则三球所受浮力的大小关系是________,,三球密度的大小关系是__________.
(2)如图乙所示,同一小球,先后投入三种不同的液体中,在A液体中漂浮,在B液体中悬浮,在C液体中下沉.则小球在三种液体中所受浮力的大小关系是_______,三种液体密度的大小关系是________.
【练习】（T0903a02）如图所示,甲、乙两个物体质量相等,分别静止在水面下1m和2m处,由此可以判定(     )
A.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
D.无法判定甲、乙两物体受到的浮力的大小
【练习】（T0903a03）如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙,同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,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.可以肯定的是(     )
A . ρ甲＜ρ乙
B. ρ甲＞ρ乙
C. F甲＞F乙
D. F甲＜F乙
【练习】（T0903a04）把重5N、密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中当物体静止时,物体处于________(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受的浮力是________N,物体排开的水重_______N.
【练习】（T0903a05）如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥沉底，甲中橡皮泥所受的浮力________(填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,_________杯中水面升高得多.
【练习】（T0903a06）一艘船的排水量为5000t,最大载货量是3400t,则这艘轮船在满载时受到的浮力是_____N.若这艘船装货2000t,则船受到的浮力是___N.(g取10N/kg)
【练习】（T0903a07）一艘远洋货轮在武汉港装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力_________(填“变大”“变小”或“不变”).当船由长江口驶入大海后,船受到的浮力_______(填“变大”“变小”或“不变”),这时船身相对于水面将________(填“上浮”“下沉”或“不变”).
【练习】（T0903a08）在一块质量为600g、体积为1000cm3的木块上面放一个密度为0.9×103kg/m3、重为17.64N的物体,再一起放入水中,试分析它们在水中所处的状态.

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