第第八講 第十三講第十三講 物體的浮與沉學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認識漂浮、懸浮、下沉、上浮、沉底現(xiàn)象2.掌握物體的浮沉條件，會分別從力和密度的角度判斷物體的浮沉3.會改變浮力或重力控制物體的浮沉4.能應(yīng)用浮沉條件解釋相關(guān)現(xiàn)象重點難點重點難點1.探究物體浮沉條件2.通過受力分析掌握浮沉條件3.輪船、潛水艇、氣球和飛艇的原理4.密度計的使用內(nèi)容一內(nèi)容一物體的浮沉條件知識解析知識解析一物體的浮沉狀態(tài)一上浮下沉懸浮漂浮沉底F浮>GF浮<GF浮=GF浮=GF浮+N=Gρ液>ρ物ρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液<ρ物處于動態(tài)（運動狀態(tài)不斷改變），受非平衡力作用可以停留在液體的任何深度是“上浮”的最終狀態(tài)是“下沉”的最終狀態(tài)處于靜止?fàn)顟B(tài)，受平衡力作用二漂浮與懸浮的異同二懸浮漂浮區(qū)別物體在液體中的位置物體可以靜止在液體內(nèi)部任一位置物體靜止在液體表面上ρ物和ρ液的大小ρ物=ρ液ρ物<ρ液物體體積V物與物體排開液體體積V排的關(guān)系V物=V排V物>V排相同點物體處于平衡狀態(tài)，所受的浮力和重力是一對平衡力F浮=G物典例精練典例精練例1小梅幫媽媽做飯時，把一個質(zhì)量為100g的土豆放進盛滿水的盆里，有90g水溢出，則( )例1A．土豆會浮在水面上 B．土豆會沉入盆底C．土豆會懸浮在水中 D．不能據(jù)此判斷出土豆的浮沉例2如圖是a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像。分別用a、b兩種物質(zhì)制成兩個規(guī)則的實心正方體甲和乙，下列說法中正確的是例2A.a的密度小于b的密度B.將物體甲放入水中，靜止時受到的浮力小于自身重力C.將物體乙放入水中，靜止時一定處于沉底狀態(tài)D.若丙物體能漂浮在水面上，丙物體的質(zhì)量與體積關(guān)系圖像一定在Ш區(qū)域例3例3A.乙容器中木塊排開的液體所受的重力較大 B.木塊在甲容器中時受到的浮力大C.木塊底部在乙容器中時受到的壓強大 D.甲容器中盛的是A液體例4有甲、乙、丙三個材料不同的小球，質(zhì)量相同，放入容器中靜止時，如圖所示，則_________球受到的浮力最小，_________例4例5如左圖所示，將一個生雞蛋放入盛有清水的杯中，然后逐漸向水里添加食鹽并輕輕攪動，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。右圖中大致反映雞蛋所受浮力的大小F浮與液體密度ρ液關(guān)系的圖像是(例5例6如圖所示，容器中裝有一定質(zhì)量的水，先后按甲、乙兩種方式使物體A和小玻璃杯漂浮在水面上（圖中細線重力及體積均不計）．設(shè)甲、乙兩圖中物體A和小玻璃杯共同受到的浮力分別為F甲和F乙，水對容器底的壓強分別為p甲和p乙，則( )例6A．F甲＜F乙p甲=p乙 B．F甲=F乙p甲=p乙C．F甲=F乙p甲＜p乙 D．F甲＞F乙p甲＞p乙例7如圖所示，將木塊A和金屬塊B按甲、乙兩種不同的方式放在同一杯水中，則木塊受到的浮力F甲_________F乙；容器底部受到水的壓強p甲_________p乙例7例8如圖所示，將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形，分別先后兩次放入相同的一杯水中，靜止時甲杯中橡皮泥所受的浮力_________（大于／等于／小于）乙杯中橡皮泥所受的浮力，_________例8例9A、B體積相同，B、C質(zhì)量相等，將它們放入水中靜止A漂浮、B懸浮、C沉底．則下列說法正確的是()例9A．A所受的浮力一定大于B所受的浮力B．B下表面所受的壓力一定小于A下表面所受的壓力C．C所受的浮力一定小于B所受的浮力D．C所受的浮力一定小于A所受的浮力例10例10A．小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量B．甲液體的密度小于乙液體的密度C．小球A在甲液體中受到的浮力大于在乙液體中的浮力D．在甲液體中容器底對小球A的支持力小于對小球B的支持力例11向一個輕質(zhì)塑料瓶中裝入密度為ρA的液體后密閉，把它分別放在盛有密度為ρ甲、ρ乙兩種液體的容器中，兩容器內(nèi)液面剛好相平，且瓶底和瓶口均相平．若塑料瓶在甲、乙兩種液體中所受浮力分別為F甲、F乙，甲、乙兩種液體對容器底部的壓強分別為p甲和p乙，如圖所示，下列判斷正確的是()例11A．p甲＞p乙，F(xiàn)甲=F乙B．p甲＜p乙,ρ乙＞ρ甲C．p甲＞p乙,ρ乙<ρ甲D．p甲=p乙,F甲=F乙例12兩個完全相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種液體，將兩個完全相同的小球A、B分別放入液體中，當(dāng)兩球靜止時，兩液面高度相同，球所處的位置如圖所示.兩小球所受浮力的大小關(guān)系為F甲_______F乙，甲、乙兩種液體對燒杯底的壓強的大小關(guān)系為P甲_________P乙(均選填“>例12例13水平桌面上放有甲、乙兩個裝有不同液體的相同容器,把兩個完全相同實心小球分別緩慢放入兩容器中，兩小球靜止時液面恰好相平，如圖所示，下列說法中正確的是(例13甲小球受到的浮力大 B.甲容器中液體的密度較小C.甲容器對水平桌面的壓力小 D.甲容器底部受到液體壓強大例14體積相同的銅、鐵、鋁和木四個小球，放入水中靜止時如圖，已知這四個小球的密度關(guān)系是ρ銅＞ρ鐵＞ρ鋁＞ρ水＞ρ木頭，則下列判斷正確的是：( )例14A.鋁球、木球一定是實心的，銅球和鐵球一定是空心的B.四個小球所受的浮力關(guān)系是：F銅＞F木頭＞F鐵＝F鋁C.四個小球的重力關(guān)系是：G鋁＞G鐵＞G木頭＞G銅D.四個小球的質(zhì)量關(guān)系是：m鋁＞m鐵＞m銅＞m木頭例15一個重為2N的蘋果漂浮在水面上，受到的浮力為_________N，往水中逐漸加鹽，蘋果受到的浮力將_________．如果將露出水面的部分切掉，則剩余部分會_________例15例16例16A．上浮一些 B．靜止不動 C．下沉一些 D．無法確定內(nèi)容二浮沉條件的應(yīng)用內(nèi)容二浮沉條件的應(yīng)用知識解析知識解析一輪船:采用空心法增大浮力，使輪船漂浮一1．輪船是用密度大于水的鋼鐵制成的，把它做成空心的，使它的平均密度小于水的密度，它就會漂浮在水面上，輪船受到的浮力等于自身的重力.2．只要輪船的重力不變，無論輪船在海里還是河里，它受到的浮力不變.當(dāng)輪船由河水駛?cè)牒Ｋ袝r，由于保持漂浮狀態(tài)，故浮力大小仍等于輪船的重力，即保持不變.由F浮=ρ液gV排可知，由于海水密度大于河水，而輪船所受浮力不變，因此V排減小，即輪船上浮一些；反之，由海水駛?cè)牒铀?，輪船將下沉一?無論哪個過程，輪船的重力、浮力均不變.3．當(dāng)輪船裝貨或者卸貨時，重力發(fā)生改變，由于保持漂浮狀態(tài)，浮力一直等于輪船的重力，因此所受的浮力隨著改變.4．輪船裝滿貨物（即滿載）時，排開水的質(zhì)量叫做排水量．若已知輪船的排水量和自重，就可以算出它的最大載貨量，因為輪船裝有貨物時，共受到三個力的作用：G船、G貨、F浮，它們之間的關(guān)系為：F浮=G船+G貨，則G貨=F浮-G船，而F浮=G排=m排g（m排為排水量），由此可以算出輪船最大載貨量.二潛水艇：靠改變自身的重力來實現(xiàn)上浮和下潛二1．潛水艇的上浮和下沉是通過對水艙充水和排水來控制自身的重力而實現(xiàn)的.2．無論下潛多深，浸沒在水中的潛水艇排開水的體積始終不變，所以潛水艇所受的浮力始終不變.若要下沉，可充水，G>F浮；若要上浮，可排水，使G<F??；若要懸浮，使G=F浮.3．在潛水艇浮出海面的過程中，因為排開水的體積減小，所以浮力減??；當(dāng)潛水艇在海面上行駛時，受到的浮力大小等于潛水艇的重力.4．當(dāng)潛水艇從江中潛行到海中時，排開液體的體積不變，但液體密度增大，因此所受的浮力變大.三密度計：利用物體漂浮在液面的條件來測量(密度計在不同的液體中所受浮力相同).三1．定義：密度計是一種測量液體密度的儀器2．原理：漂浮在液體中的物體所受的浮力等于重力，即F浮=G.3．構(gòu)造：密度計是一根粗細不均勻的密封玻璃管，管的下部裝有少量密度較大的鉛丸或水銀.4．刻度：密度計在不同的液體中所受浮力相同，由F浮=ρ液gV排可知，ρ液增大時，V排減小，密度計在液面以上的部分增大，刻度越靠下密度值越大；另外注意密度計的刻度是不均勻的.四氣球和飛艇：四上升下降氫氣球/飛艇充入密度小于空氣的氫氣/氦氣放掉部分氣體，使球/飛艇的體積減小熱氣球充入加熱后的熱空氣停止加熱，熱空氣冷卻，熱氣球內(nèi)空氣密度增大典例精練典例精練例17例17（1）輪船漂浮時，受到的浮力_________重力.（2）輪船的排水量反映了輪船的大小，是指輪船滿載時所排開水的_________.（3）當(dāng)輪船從淡水駛?cè)牒Ｋ畷r，重力_________浮力，排開液體的體積.船體_________（選填“上浮”或“下沉”）一些.（4）當(dāng)把?？吭诖a頭的輪船上的貨物卸下來時，輪船受到的浮力_________.例18如圖所示遠洋貨輪，其滿載時排水量為4萬噸，則其滿載時受到的浮力大小為_________（g=10N/kg），船身上漆著五條“吃水線”，又稱載重線，其中W是北大西洋的載重線，S是印度洋的載重線.當(dāng)輪船從印度洋駛?cè)氪笪餮髸r，輪船受到的浮力_________，印度洋海水密度_________例18例19潛水艇的上浮和下潛是靠改變實現(xiàn)的.當(dāng)潛水艇在同一水域里懸浮潛行時，它受到的浮力_________重力，若要實現(xiàn)上浮，應(yīng)_________（選填“進水”或“排水”）.在它逐漸露出水面的過程當(dāng)中，受到的浮力_________例19例20例20向外拉注射器活塞，試管內(nèi)水量適當(dāng)時，可實現(xiàn)潛艇懸浮向內(nèi)推注射器活塞，水會被壓入試管中，可實現(xiàn)潛艇下沉在制作潛艇模型時，要保證潛艇模型具有良好的氣密性潛艇模型實現(xiàn)浮沉的原理和魚在水中實現(xiàn)浮沉的原理不同例21如圖所示是小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶內(nèi)的水面上，礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封，用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列說法不正確是()例21“浮沉子”下沉?xí)r，所受重力大于它受到的浮力適當(dāng)用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面，“浮沉子”可能懸浮在水中潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同松開手“浮沉子”上浮時，小玻璃瓶內(nèi)上方氣壓增大例22例22例23小明自制了一支密度計，如圖，將它分別放入盛有甲、乙兩種液體的燒杯中，它豎直在液體中，如果密度計受到的浮力分別為F甲、F乙，液體的密度分別為ρ甲、ρ乙.則()例23A．F甲＝F乙，ρ甲>ρ乙 B．F甲＝F乙，ρ甲<ρ乙C．F甲<F乙，ρ甲<ρ乙 D．F甲<F乙，ρ甲>ρ乙例24例24例25在學(xué)習(xí)浮力知識時，萱萱同學(xué)想要探究“浮力的大小和哪些因素有關(guān)”，操作步驟如圖甲中的a、b、c、d、e、例25步驟a中彈簧測力計示數(shù)為_______N，步驟b中物體所受的浮力為_______(2)分析實驗步驟a、b、c、d可得出浮力大小與_______有關(guān);(3)萱萱用所測的數(shù)據(jù)算出了步驟f中液體的密度是______________(4)萱萱學(xué)完浮力知識后，按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作簡易密度計來測量液體密度;①取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量銅絲并用石蠟封口，塞入銅絲的目的是_______________________________________________②如圖乙將吸管放到水中的情景如圖(a)所示,測得浸入的長度為出放到某液體中的情景如圖(b)所示,浸入的長度為ん,則該密度計在水中的浮力_______(大于/小于/等于)在液體中的浮力,用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度，則ρ液_______ρ水(大于/小于/等于)。③若僅將吸管內(nèi)銅絲取出改繞在吸管下部外側(cè)，仍使其豎直漂浮于同一液體中，則此時液體對容器底的壓強與銅絲在管內(nèi)時相比將_______(變大/變小/不變)，測出的液體密度與銅絲在管內(nèi)時相比_______(偏大/偏小/不變)。課課后作業(yè)作1如圖是小明制作的“浮沉子”，下列說法錯誤的是()作1A．?dāng)Q緊大瓶瓶蓋，用力捏大瓶，大瓶內(nèi)的氣壓會變大B．松開大瓶瓶蓋，用力捏大瓶，小瓶會下沉C．如果小瓶中的水過少，小瓶將無法下沉D．適當(dāng)控制捏大瓶的力，可以讓小瓶懸浮作2作2A．5N B．0.5N C．2N D．0.2N作3小瓷碗漂浮在水面上，傾斜后能沉人水底，關(guān)于這一情景的分析確的是()作3A．小瓷碗能沉人水底是因為它傾斜后的重力變大了B．小瓷碗漂浮時受到的浮力略大于它排開水的重力C．小瓷碗浸沒時所受浮力小于漂浮時所受浮力D．小瓷碗浸沒后容器底受到水的壓強變大了作4將木棒的一端纏繞一些銅絲，能使木棒豎直漂浮在液體中，這就制成了一個很有用的簡易密度計。將它分別放到盛有不同液體的杯中，靜止時的情景如圖所示。對于這個簡易密度計所運用的知識，下列說法中正確的是(作4它在甲液體中所受的重力大于浮力 B.可以用它直接測出液體密度值C.用它可以判斷出乙液體的密度小 D.它在兩種不同液體中所受浮力相等作5作5A．兩物體受到的浮力相等 B．甲物體的質(zhì)量較大C．乙容器中物體密度較大 D．乙容器底部所受液體壓強較大作6作6①ρ1=ρ2 ②馬鈴薯將懸浮在鹽水中 ③馬鈴薯受到的浮力大小不變 ④鹽水的液面將下降A(chǔ).1個 B.2個 C.3個 D.4個作7把同一只雞蛋分別放入鹽水和清水中，靜止時如圖甲所示，則______(選填“甲”或”“乙”）為鹽水，甲圖中雞蛋受到的浮力_______(“大于”、“等于”或“小于”)圖乙中雞蛋受到的浮力。向乙圖中不斷加鹽并攪拌，隨著鹽的增多，圖乙中雞蛋受到的浮力______作7作8有塑料球、木球和鐵球各一個，當(dāng)它們在水中靜止時，如圖所示，_______球一定是空心的；_______球所受的浮力小于它的重力，_______作8作9作9（1）器材：塑料瓶1個（含瓶蓋），吸管1根，回形針1枚，剪刀1把，燒杯1只，適量水。（2）制作與原理（1）剪一小段吸管，長約3厘米，再對折，將回形針套進對折的吸管管口，使吸管不會張開，就完成了浮沉子，如圖甲。吸管受力能對折說明_____________________，剪刀能剪斷吸管說明剪刀的_______比吸管的大。（2）將燒杯裝水，把做好的浮沉子輕輕放入。調(diào)整浮沉子，使浮沉子漂浮在水面上，只露出水面一點點如圖乙。此時浮沉子受到的重力、浮力分別為G1和F1；在塑料瓶中裝水（接近瓶蓋下沿），把調(diào)好的浮沉子放進塑料瓶里，蓋緊蓋子，用手?jǐn)D壓瓶子，可以會看到浮沉子下沉并能懸浮在圖丙中的位置，此時浮沉子受到的重力、浮力分別為G2和F2，則G1_______G2，F(xiàn)1_______F2（＞/＜/﹦)。（3）在制作過程中，小陳同學(xué)蓋緊了蓋子，用很大的力也未能使浮沉子下沉。王老師說，你輕輕地搖晃幾下瓶子，再用力試試。果然，小陳輕輕地搖晃了幾下瓶子