物体的沉浮条件及应用

14.密度计是用来测量液体密度的仪器,把两支完全相同的密度 计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相 同,如图所示。甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙, 密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则（ A ） A.p甲<p乙 F甲=F乙 B.p甲<p乙 F甲>F乙 C.p甲>p乙 F甲=F乙 D.p甲>p乙 F甲<F乙 15. 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（ B ） A．浮在水面上 B．沉到水底 C．悬浮在水中 16.轮船由江河驶入海里：重力 不变 ，浮力 不变 ，轮 船将 上浮 一些（填“上浮”或“下沉”）
10.用手把体积为5×10-4m3的球浸没在水中,球受到的浮力
是 5 N,若该球重为8N，放手后这个球将 下沉 （选填 “上浮”“悬浮”或“下沉”）。（g=10N/kg,ρ 水 =1.0×103kg/m3）.
11,先将半个西瓜皮放在水缸中,它漂在水面上,此时它受到 的浮力大小为F浮1;然后把它按入水面下,发现它沉入水底,此时 A 它受到的浮力大小为F浮2。则F浮1与F浮2的大小关系是（ ） A.F浮1>F浮2 B.F浮1=F浮2 C.F浮1<F浮2 D.无法比较 12.有一质量分布均匀的物体,漂浮在水面上,有1/3的体积露出水 面,将露出水面部分切去后,剩余浸在水中的部分将( A ) A.上浮 B.悬浮 C.下沉 D.无法确定 13.关于浮力，下列说法中正确的是（ C ）。 A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大 B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
1912年泰坦尼克号从英国南安普敦出发，途经法国
于只有16艘救生艇，1503人葬生海底，造成了当时在 和平时期最严重的一次航海事故，也是迄今为止最广为 人知的一次海难。 电影《泰坦尼克号》就是根据这一真实海难而改编。
为什么泰坦尼克号沉没了？
F浮 G
F浮
F浮
G
G
当 F 浮＜ G 时, 合力方向竖直 向下，物体就 下沉。
英国皇家邮船泰坦尼克号是20世纪初由英国白星航运公司制造的一艘巨大 物体的沉浮条件及应用 豪华客轮,是当时世界上最大的豪华客轮，被称为是“永不沉没的船”或是 “梦幻之船”。泰坦尼克号共耗资7500万英镑，吨位46328吨，长882.9英 尺，宽92.5英尺，从龙骨到四个大烟囱的顶端有175英尺，高度相当于11 层楼,是当时一流的超级豪华巨轮。 瑟堡 -奥克特维尔以及爱尔兰 昆士敦，计划中的目的地 泰坦尼克号被认为是一个技术成就的定点作品。泰坦尼克号更津津乐道的 是安全性。两层船底，由带自动水密门的15道水密隔墙分为16个水密隔舱， 为美国的纽约，开始了这艘“梦幻客轮”的处女航。 跨越全船。16个水密(不进水的)隔舱防止她沉没。其中任意两个隔舱灌满 4月 14日晚11点40分，泰坦尼克号在北大西洋撞上冰 了水，她仍然能够行驶，甚至四个隔舱灌满了水，也可以保持漂浮状态。 当时的人们再也设想不出更糟糕的情况了，所以《造船专家》（The 山,两小时四十分钟后， 4月15日凌晨2点20分沉没，由 Shipbuilder）杂志认为其“根本不可能沉没”。一个船员在航行中对一个 2等舱女乘客西尔维亚· 考德威尔说：“就是上帝亲自来，他也弄不沉这艘 船。”
V排＝V物
悬
停留在液 静止于液 F浮=G物 ρ 体里任何 体中 深度处 下沉 沉底 向下运动 F浮<G物 ρ
V排＝V物
V排＝V物 V排＝V物
沉
全部 浸没
静止在液 F浮<G物 ρ 体底部
思考： 改变物体浮沉的方法有哪些？ 1.改变自身的重力大小。2.改变自身的体积大小。 3.改变液体密度大小。
> 例：把牙膏皮头部剪掉，卷成一团放入水中，因为重力＿＿＿ 下沉 ＿浮力，所以要＿＿＿＿，若把它做成空心筒状放入水中，牙 不变 膏皮的重力＿＿＿＿，但它排开水的体积＿＿＿＿，受到的浮 变大 变大 ，当浮力＿＿＿＿重力时，就浮在水面上了 力＿＿ 。 等于 思考：一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体 密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？
１.密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时 ＝ 物（填＝、<、>）的原理制成的。 F浮_____G 漂浮 ，才能正确测出液体的密度。 ２.使用密度计时必须使其______ ３.密度计在各种不同的液体中所受浮力是______ 相同 （相同、不 大 （大、小）的液体中露出液面的体积较大， 同）的，在密度_____ 小 下______ 大 （大、小）。 故密度计的刻度是上_____ 漂浮物体具有的特点 • 物体漂浮在液体中，所受的F浮=G物 • 同一物体漂浮在不同液体中，所受F浮相同。 • 同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里V排小。 • 漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几， ρ物就是ρ液的 几分之几。 • 将漂浮物体全部浸入液体里，需加竖直向下的外力等于液体对物 体增大的压力。
1、浸没在液体中的物体，当F>G时，物体将 上浮 ；当F<G
时，物体将 下沉 ；当F=G时，物体将 漂浮或悬浮 。 2、一物体在空气中称重为37牛，浸没到水中称重为12牛，则 物体受的浮力是 25牛 。 3、潜水艇是靠改变 自身重力 来实现浮沉的。 气球是靠改 变 自身体积 来实现升降的。 4、一木块漂浮在水面上，没入水中的体积为总体积的3/5，则 该木块密度为 600kg/m³ 。 5、密度计是测定液体密度 的仪器，它浮在不同液体中受的浮 力是 一定 的，在密度较大的液体中排开液体体积 较小 玻璃管浸入液面下的深度越 小 。 ，
当F浮＞G时， 当F浮＝G时, 合力方向竖直 合力为零，即 向上，物体就 二力平衡， 上浮．漂浮时F 此时物体将 ＝G。 浮 悬浮（漂浮）。
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
共同点：
1.在平衡力的作用都处于静止状态（其中悬 浮是静止在液面以下的任何位置；漂浮是静止 在液面上的任何位置）。 2.物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力。
气球：（1） 气球内充有密度小于空气的气体如氢气等。 （2）原理：当ρ 气> ρ 空气时，必有F浮>G物，物体在空气 中上浮．
汤圆刚放入水中时会沉入锅底。 汤圆煮熟时则会浮出水面。 为什么生汤圆在水中是沉的，熟汤圆在水中是浮的? 汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力，汤圆沉入锅底； 汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大，汤圆受到的浮 力大于重力，汤圆浮出水面。
G >F浮
ρ 物 V g>ρ 液 V排 g ρ 物 > ρ 液 下沉至容器底部
浸没情 况 部分 浸没 全部 浸没 全部 浸没 全部 浸没
物理现 象
状态
条件
F浮=G
物
ρ 液与 ρ 物 关系 ρ ρ
液> ρ 物
V排与V物 关系 V排<V物
漂浮在液 静止于液 面上 面上 上浮 向上运动
浮
F浮>G
物
液> ρ 物 液 =ρ 物 液 <ρ 物 液 <ρ 物
3、气球和飞艇
吊篮
热气球的工作原理 气袋 喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开 气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重 力时,气球上升。喷嘴火焰熄灭，袋内空 气变冷体积减小,排开气体的体积减小， 浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。
喷 嘴
气球和飞艇的共同点： （1） 气球和飞艇内充有密度小于空 气的气体——氢气、氦气、热空气等。 （2）原理：利用空气的浮力，通过改 变自身体积来实现上升和下降的。 我国古代多次在河流上架设浮桥
我国古代对浮力的应用 三国时期有“曹冲称象”。 除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记 载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。 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。
二、浮力的利用
实例 具体 方法 轮 船 潜水艇 气球和飞艇
用空心办法， 增大体积，增 大受到的浮力 利用漂浮 条件工作
∵F浮=G船
靠水舱充、 靠充气或升温 放水来改 来改变体积， 变自重 从而改变浮力
原理
利用浮沉 条件工作
∵F浮一定 ∴G变化
利用浮沉 条件工用
∵G一定（忽略 气体重力变化） V排变化 ∴F浮变化
实际 应用
=ρ水gV 排 V ∴V排=G船/ρ水g 排与G船和ρ水有关
6、一实心铁球分别放入水、酒精、水银中，受到浮力最大的 是 水银 . 轮船从河里驶入海里，重力 不变 ，浮力 不变 ， 排开水的体积 减小 。 7、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的 两块后，仍放入水中，则（ B ） A、、两块都上浮 B、两块都悬浮 8、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水面刻度将（C ） A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定 9、水池中木船装有石块，将石块投入池水中后，水面将（B ） A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定
2.浮体问题
例1：将体积为100 cm3的冰块放入水中,求冰 块静止时受到的浮力是多大? (g=10N/Kg)
物体的浮沉条件
F浮
下 沉
G
F浮＜G物 G排＜G物
F浮 悬 浮 G
F浮=G物 G排=G物 m排g=m物g
上 浮
F浮
G
F浮＞ G物
G排＞ G物
m排g ＞ m物g ρ液gV排＞ ρ物gV物 ∵V排=V物 ∴ρ
液＞
m排g＜m g
物
ρ液gV排＜ρ物gV物
∵V排=V物 ∴ρ 液<ρ物
ρ液gV排=ρ物gV物
∵V排=V物 ∴ρ
液=ρ物
ρ物
新课讲授
密度与实心物体运动状态（浮沉）的关系 G =m物g=ρ 物 V g F浮 = ρ 液 V排 g V排 = V