物体的浮沉条件及应用课件

9、浮筒打捞沉船
浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干 浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。
打捞沉船
现代打捞沉船的方法是:将几个充满 水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮 筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高 压空气把浮筒中水排出,沉船就随着 浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞 沉船的道理 答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力 却没有减少，即使拴上沉船也是G<F浮，因 此能浮上水面
V排=V物=V
F浮 =ρ液gV G =ρ物gV
物体的浮沉条件 (1) 漂浮 (2) 悬浮 (3) 上浮 F浮=G F浮=G F浮>G V排<V物 V排=V物 V排=V物 ∴ρ液>ρ物 ∴ρ液=ρ物 ∴ρ液>ρ物
(4) 下沉
F浮<G
V排=V物
∴ρ液<ρ物
ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构 成该物体的物质的密度
沉浮条件
F浮
下沉
G 当F浮＜G时,合力方向竖直 向下，物体在液体中向下运动称 为下沉．
F浮
悬浮
G
当F浮＝G时,合力为零，即二力 平衡，此时物体将静止在液体中任 意深度的地方称为悬浮。
上 浮
F浮
F浮 G
漂 浮
G 当F浮＞G时，合力方向竖直向上， 物体在液体中向上运动称为上浮。
F浮＝G时，合力为零，物体静止在 液面上称为漂浮。
浮力与生活
①将糖浆、水以及油注入高 玻璃杯，由于密度不同，液 体分成三层。
②把橡皮、蜡块、瓶塞及鸡蛋， 等放入杯中，观察这些东西分别 位于哪一层液面上？
——物体的密度小，就 漂浮在上层，密度最大 的就沉到最下层。
知识拓展
气球
（1） 气球内充有密度 小于空气的气体—— 氢气、氦气等。 （2）原理：当ρ 气> ρ 空气时，必有F浮>G 物，物体在空气中上 浮．
知识体系框架
1、阿基米德原理： F浮=G排= ρ液gV排 （也适用于气体） a、 F浮﹥G物 上浮
浮
2、物体浮 沉的判定
受力比较法
b、 F浮= G物 悬浮或漂浮 c、 F浮﹤G物 下沉 a、ρ液= ρ物 悬浮 上浮或漂浮 下沉
密度比较法 a、称 3、浮力计 算方法 c、公
b、ρ液﹥ρ物 c、ρ液﹤ρ物
１、密度计是测液体密度的仪器，它是 ＝ 物（填＝、 根据物体漂浮在液面时F浮_____G <、>）的原理制成的。 漂浮 ，才 ２、使用密度计时必须使其______ 能正确测出液体的密度。 ３、密度计在各种不同的液体中所受浮 相同 （相同、不同）的，在密度 力是______ 大 （大、小）的液体中露出液面的体 _____ 小 下 积较大，故密度计的刻度是上_____ 大 （大、小）。 ______
用途： 一种可以直接测量液体密度的仪器。 读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度 刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。 工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮
力 等于重力的原理制成的。
原理：在各种液体中总是漂浮，F浮＝G。
1.0
1.2
1.4
刻度值的特点：
2、刻度不均匀，上疏下密 水 液体甲 液体乙
1、上面读数小，下面读数大；
水中蛟龙
2、潜水艇
水中蛟龙
三、浮沉条件在技术上的应用
1、潜水艇
——利用吸水、排水的方法改变潜 水艇自身的重力实现上浮下潜的 。
1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮， 靠改变自身的重力来实现的。
2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或 放水的多少。
潜水艇
过程和原理:
• ①过程:潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力 不变。当向水舱充水时，F浮<G潜水艇下沉， 当F 浮=G时,潜水艇悬浮，而排水时，当 F浮>G时，则 潜水艇上浮。 • ②原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力 （向水舱充水或排水）来实现沉浮
一冰块放在一杯盐水中，若冰块全部溶化后， 杯中液面将____（上升、下降、不变） 液面上升 由漂浮时，G物=G排 可知冰的重=排 开的盐水重 冰变成水后，水密度小于盐水，则变 成水的体积大于排开盐水的体积 即溶化后 液体总体积变大，即液面上升
堂堂清练习
1、浸没在液体中的物体，当F浮>G物时, 物体将上浮 ____；当F浮<G物时，物体将下沉 ____；当 漂浮或悬浮。 F浮=G物时，物体将__________ 漂浮 的原理工作的。 2、轮船是利用物体____ 空心 的 它是利用把密度比水大的钢材制成____ 使它排开更多的水，增大可利用的浮力 ____。 自身重力来实现浮沉的。 潜水艇是靠改变________ 气球是靠改变自身体积 ________来实现升降的。 漂浮在液面上时浮力 密度计是利用物体____ 等于重力的原理来测量液体密度的.
观察
鸡蛋放入水中，然后加盐
液体的密度 结论：1浮力的大小与__________有关
解释生活中的现象:
容器中有一个鸡蛋沉在水下，当不断向容器 加盐搅拌后，鸡蛋会从水中浮出来，最终漂浮在 水面上，试用所学的物理知识解释这种现象。
答：开始因为鸡蛋的密度大于水的密度 所以沉底；加盐后，盐水的密度变大， 当盐水的密度大于鸡蛋的密度时，鸡蛋 就会漂浮在水面上。
3、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（
D）
A、大块下沉，小块悬浮
C、两块都上浮
B、大块下沉，小块上浮
D、两块都悬浮
4、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所 示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说 法正确的是（ C ） A A球浮在水面上，受到的浮力最大 B C球沉在底部，受到的浮力为零 A C A球受到的浮力与B球受到的浮力相等 D B球受到的浮力与C球受到的浮力相等 B C
力
重 式
法、 F浮=G物-F 法、 F浮=G排= ρ液V排g
b、压 力 差 法、 F浮=F向上-F向下
d、平
衡
法、 F浮= G物 （悬浮或漂浮）
4、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等
冰或冰中含有木块、 蜡块、等密度小于水的 物体，冰化为水后液面 不变， 冰中含有铁块、 石块等密度大于水的物 体，冰化为水后液面下 降。
3、气象探测气球
球内充有密度比空气小得多得氢气，用 于气象观察。
4、热气球
——利用热空气密度小，空气 受热膨胀，热气球体积增大， 也就是增大V排 ，达到增大浮 力的作用 。
气袋
吊篮
喷嘴
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。
轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海， 不变 它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它 不变 受到的浮力 大小 （变大、变小、不变）；它排开 水的体积 些还是上浮些？ 变小 （变大、变小、不变）；轮船是下沉
河水
Hale Waihona Puke 海水轮船 （1）工作原理：物体漂浮在水面的原理工 作的。 （2）利用把密度比水大的钢材制成空心的 使它排开更多的水，增大可利用的浮力。 （3）轮船在河里和海里都是浮体，因而所 受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水 里比在河水里浸入的体积小。
汤圆刚放入水中时， 会沉入锅底
汤圆煮熟时，则会浮 出水面
鱼鳔的功能
当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮； 鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。
鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。
小结
一.物体的浮沉条件
•当F浮＜G物时，合力方向竖直向下，物体就下沉． •当F浮＝G物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将 悬浮． •当F浮＞G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮． •当物体漂浮时，F浮＝G物．
5、浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到 的浮力 （ C ） A、越大 B、越小 C、不变 D、都有可能 6、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大 的是（ C ） A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定
水
酒精
水银
7、一实心铁球分别放入水、酒精、水银 中,受到浮力最大的是 （ C） A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定 8、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化 后，水面将 （C ） A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定 9、水池中有一木船，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
7、盐水选种
——利用浸没在液体中的物体受到的 浮力跟液体的密度ρ液有关，ρ液越大， F浮越大。 ρ物< ρ液，物体上浮； ρ物> ρ液，物体下沉。
干瘪、虫蛀的种子会上浮 直至漂浮，而饱满的种子 下沉到容器底部。
盐
水
选
种
盐水选种的道理：饱满种子的密 度要大于盐水的密度而下沉。
8 密 度 计
密度计
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。
当F浮＞G时， 当F浮＝G时, 合力方向竖直 合力为零， 向上，物体就 即二力平衡， 上浮． 此时物体将 漂浮时F浮＝G。 悬浮。
一、物体的浮沉条件
浸没在液体中静止的物体
当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下 沉． 当F浮＝G时，合力为零，即二力平衡此时物 体将悬浮． 当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上 浮．
5、孔明灯（热气球）
6、飞艇
——利用氦气、氢气密度比 空气的小，实现浮力大于重 力而在空中上升 。
可上九天揽月
可下五洋捉鳖
人类实现飞天的梦想
知识平台
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。