物体的浮沉条件及其应用
物体浮沉的条件及其应用
物体浮沉的条件及其应用一、物体浮沉的条件两个运动过程三个平衡状态注意：①只能说上浮的过程中F 浮>G 物，上浮最终会在液面静止，上浮的最终状态是漂浮，是F 浮=G 物。
②只能说下沉的过程中F 浮<G 物，下沉最终会在容器底部静止，下沉的最终状态是沉底，也是F 浮<G 物。
分析：对浸没在液体中的物体，静止后进行受力分析可能出现三种不同情况: （填“＞”、“＜”或“=” ）（1）当F浮_____G物，物体上浮，当部分体积露出液面时，排开水体积减小，受到浮力减小，最后如A球状态:F浮_____G物，物体处于____状态。
此时ρ物___ρ液（2）当F浮_____G物，物体悬浮，此时物体可以停留在液体内部任一位置，如B球状态，此时ρ物_____ρ液（3）当F浮_____G物，物体下沉，最后物体与容器底接触，物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止，如C球状态，即F浮+FN支持____ G物。
此时ρ物_____ρ液例：鸡蛋放入清水中时会下沉，原因是F浮_____G蛋，但在清水逐渐放入食盐并搅拌，使盐溶解，鸡蛋会慢慢上浮，其原因是盐溶解在水中后，盐水的密度逐渐变_____，根据阿基米德原理，V排水不变，受到的浮力也逐渐变________，使F浮_____G蛋，鸡蛋便浮了上来。
最后漂浮在水面时，F浮_____G蛋。
随堂练习1、当一个浸入液体中的物体受到的浮力______重力时，它会处于悬浮状态。
一个质量是50g 的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是_________N。
（g=10N/kg）2、把重为3N、体积为5×10-4m3的实心球浸没在盛满水的容器内，溢出水的重力为________N，金属球所受浮力的大小为________N．松手后物体将__________（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。
（g取10N/kg）3、用手将重4.9牛的空心金属球浸没在水中，体积是3dm3，它所受的浮力是______牛，此球在水中将______（填“上浮”、“下沉”、“悬浮”），放手后，球在水中静止时的浮力为______牛。
物体的浮沉条件及应用
受力分析法： 密度比较法
轮船
潜
水
艇
二、浮力的应
用
利用 物体
密 漂浮 在液 面上
度 时浮 力等 于重
计 力的 原理 制成 的
改变自身重力实 现上浮或下沉
气球和飞艇 改变自身体积 来改变浮力
巩固练习
❖1.船只采用“空心 ”的办法增大可以
利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠
改变自身的重力 来实现浮沉，要使浮在
水面的潜水艇潜入水中，应 向水舱充水
❖2. 将 一当个 铝 制 空 心 球 用。手 没 入 水 中 ， 放 手 后 球 将 ：
（） A、上浮
B、下沉 D
C、悬浮
D、无法确定
❖3. 一 艘 轮 船 从 东 海 驶 入 长 江 时 ， 下 列 说 法错误的是： （C ） A、轮船受到的浮力不变 B、轮船排开的液体受到的重力不变 C、轮船排开的液体的体积不变 D、轮船排开的液体的体积增大
4、 关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中
不正确的是 （ B ） A．浮力的方向竖直向上； B．浮力的施力物一定是水； C．浮力的大小与排开液体的质量成正比； D．实心的铁球也能浮在液面上． 5、用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木 球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正 确的是 （ A ） A．木球所受的重力、浮力都不变； B．木球所受的重力不变，浮力变大； C．木球所受的重力、浮力都变小； D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．
A
B C球沉在底部，受到的浮力为零 C A球受到的浮力与B球受到的浮力相等
B C
D B球受到的浮力与C球受到的浮力相等
❖8.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满 载时船及所装货物共重107 N，受到河水的 浮力是 107N，如果河水密度为 1.0×103kg/m3，船排开的河水的体积是
物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件及应用要点一、物体的浮沉条件浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。
而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。
要点诠释：1．当F浮>G时，合力方向竖直向上上浮当F浮=G时，合力为零悬浮当F浮<G时，合力方向竖直向下下沉2．对于实心的物体，由，，浸没时，所以当时，F浮>G 物体上浮；当时，F浮=G，物体悬浮；当，F浮<G 物体下沉。
3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力(F浮=G)。
在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积。
4．物体浮沉各种状态比较表浮沉状况物理现象运动状态条件物液密度关系与的关系浮上浮在液体中向上运动向上运动漂浮浮在液面上静止在液面上悬悬浮停留在液体中任何深度的地方静止在液体中沉下沉在液体中向下运动向下运动沉底停留在容器底部静止在容器底部要点二、物体浮沉条件的应用从浮力利用的角度看，采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。
即使现代化的轮船，也采用的是这种古老的办法。
要点诠释：1．轮船①轮船浮于水面，它们受到的浮力等于船的总重。
②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。
2．潜水艇潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，体积不变3．气球和飞艇气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大类型一、物体的浮沉条件1、如图甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中，鸡蛋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。
物体的浮沉条件及应用
轮船的大部分体积是由空气占据着，在河里和海里都 漂浮在上面；因而所受浮力相同，都等于轮船自身的 重力（即F浮=G轮船）。根据阿基米德原理则它在海水 里比在河水里浸入的体积小。
河水
海水
物体浮沉的条件及其应用
1、物体的浮沉条件是什么？
浸没在液体中的物体，它受到的浮力大于物 重时，物体就下沉,它受到的浮力小于物重 时，物体就上浮,它爱到的浮力等于物重时， 物体就悬浮。
2、阿基米德原理的内容是什么？
浸入液体里的物体受到向上的浮力浮力的大小等 于它排开的液体受到的重力这就是2000多年前古希 腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。
提供的器材有： 弹簧测力计、天平、量筒、溢水杯、玻璃 瓶配重物、水……
物体的重力测量： ①可以直接用弹簧测力计测出重力； ②可以用天平称出物体的质量，根据 G = mg 求出物体的重力。
浮力的大小测量： 一、用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G， 然后将物体浸入水中，测出拉力F拉，F浮=G-F 拉； 二、用溢水杯，将物体放进盛满水的溢水 杯中，再测出溢出水的重力。然后根据阿 基米德原理F浮=G排求出浮力； 三、在量筒中倒入适量的水V1，在将重 物放入水中，记下此时液面到达的刻度 V2，V2–V1=V排，然后根据阿基米德原理 F浮＝ r液 gV排求出浮力；
结论： 重力小于浮力，物体上浮； 物体漂浮时重力等于浮力，
悬浮情况的研究
G=F浮
一、物体的浮沉条件
当物体浸没时：
如G>F浮，则物体下沉。 如G<F浮，则物体上浮。 如G=F浮，则物体悬浮。 当物体部分浸没时： 如G=F浮，则物体漂浮。
物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件及其应用一、浮沉条件的基本原理物体的浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉现象。
根据阿基米德原理，当物体浸泡在液体或气体中时，受到的浮力等于所排开的液体或气体的重力，从而决定了物体的浮沉状态。
浮沉条件可以通过比较物体所受的浮力与重力的大小来判断。
二、浮沉条件的判断1. 原理当物体所受的浮力大于其重力时，物体会浮起；当物体所受的浮力小于其重力时，物体会下沉。
2. 浮沉条件的判断标准浮沉条件的判断标准是比较物体所受的浮力和重力的大小关系：- 若浮力>Fg（物体的重力），则物体浮起；- 若浮力=Fg，则物体悬浮；- 若浮力<Fg，则物体下沉。
三、浮沉条件的应用1. 船舶浮沉原理及应用船舶的浮力是通过船体的形状和空气或水的压力产生的。
船舶的浮力要大于其重力，才能保持浮起的状态。
根据浮沉原理，船舶设计时需要考虑船体的形状和重心位置，以保证船体具有足够的浮力，避免下沉事故的发生。
2. 水下潜艇的浮沉原理及应用潜艇在水下航行时，需要通过调整潜艇内外的水的重力和浮力的平衡来控制潜艇的浮沉状态。
通过控制潜艇内部的水的排放和注入，可以改变潜艇的浮力，从而实现浮起或下沉。
3. 石油钻井平台的浮沉原理及应用石油钻井平台需要在海洋中进行钻井作业，而钻井平台本身的重量较大。
为了保证钻井平台的浮起，可以在平台底部设置空腔，通过控制空腔内的水的排放和注入来调整平台的浮力，从而实现浮起或下沉。
4. 飞机的升降原理及应用飞机在空中飞行时，需要通过调整机翼的升力和重力的平衡来控制飞机的升降状态。
通过改变飞机机翼的角度和速度，可以改变机翼所受的气流压力，从而调整飞机的浮力，实现升降。
5. 气球的浮沉原理及应用气球的浮力是由于气球内部的气体比外部气体轻而产生的。
通过控制气球内部气体的体积和压力，可以调整气球的浮力，实现上升或下降。
四、总结物体的浮沉条件是根据阿基米德原理进行判断的，通过比较物体所受的浮力和重力的大小关系来判断物体的浮沉状态。
《初中物理》物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件及应用知识集结知识元物体的浮沉条件及其应用知识讲解物体在液体中的浮沉条件上浮：F浮＞G 悬浮：F浮=G 漂浮：F浮=G下沉：F浮＜G 沉底：F浮+N=G理解：研究物体的浮沉时，物体应浸没于液体中（V排=V物），然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。
如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮②ρ物=ρ液，悬浮③ρ物＞ρ液，下沉浮沉条件的应用潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的；热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的；密度计的工作原理是物体的漂浮条件，其刻度特点是上小下大，上疏下密；用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。
此外，轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。
例题精讲物体的浮沉条件及其应用例1.（2019∙安丘市二模）如图所示，在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中，放入小球后两个容器中的液体深度相同，且A、C两球排开液体体积相同，B球在甲液体中悬浮，在乙液体中下沉。
则下列选项错误的是（）A．甲液体比乙液体对容器底的压强大B．三个小球中密度最小的是C球C．如果把A、C两球对调，A球在乙液体中可能下沉D．A、C两球所受的浮力相等例2.（2019∙商丘二模）如图所示，A、B、C体积相同。
将它们放入水中静止后，A漂浮，B悬浮，C沉底。
则下列说法正确的是（）A．A所受的浮力大于B、C所受浮力B．B下表面所受的压力小于A下表面所受水的压力C．C所受的浮力一定等于B所受的浮力D．A、B所受的浮力相等且大于C例3.（2019∙开封一模）如图所示，在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯，烧杯内分别装有不同的液体，把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中沉底，两液面相平。
关于这一现象，下列说法中正确的是（）A．甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度B．甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力C．甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强D．甲乙两个烧杯对水平桌面的压强相等例4.（2019春∙利辛县期末）小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示（玻璃瓶口开着并倒置），玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2，此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm，饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm，下列说法中正确的是（）（不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力，g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）①用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1减小、h2不变；②用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1不变、h2增大；③空玻璃瓶的质量为3g；④空玻璃瓶的质量为13g。
物体浮沉应用及条件
物体浮沉应用及条件物体浮沉是指物体在液体中的浮力与物体的重力之间的平衡状态。
根据阿基米德原理，当一个物体浸泡在液体中时，所受浮力等于物体排开的液体的重量，即F 浮= ρ液体V物体g，其中F浮为浮力，ρ液体为液体的密度，V物体为物体的体积，g为重力加速度。
物体浮沉的应用范围非常广泛，涉及到水域工程、航海、船舶设计、水下工程、矿山开采、气候变化等领域。
下面将详细介绍几个常见的应用及其条件。
1. 船舶设计：船舶的浮力与重力的平衡是船舶能够漂浮在水面上的基本原理。
船舶的设计需要考虑到船身的浮力和稳定性，根据船舶的用途和负载量来确定船体的形状和尺寸。
船舶设计中的关键因素包括船体的几何形状、质量分布、重心位置、船舶的排水量等。
通过调整船体的设计参数，可以实现船舶在不同载荷条件下的稳定浮行。
2. 潜水艇设计：潜水艇是一种具有浮沉能力的船舶，可以在水面上浮行，也可以潜入水下。
潜水艇的设计需要考虑到浮力和重力的平衡，通过控制潜艇内外的水的流动来实现浮沉。
在潜艇设计中，浮力是通过操纵潜水厂把控制潜艇的浮沉状态。
通过调节潜水厂把的气体进出，可以改变潜艇的浮沉状态，从而实现在水下的潜行和浮出水面。
3. 水下工程：在水下进行各种工程作业，如海底油气管道的铺设、海底电缆的安装、水下隧道的建设等，都需要考虑到物体的浮沉问题。
通过控制物体的重力和浮力之间的平衡，可以实现物体在水下的稳定位置。
在水下工程中，需要进行浮力计算和物体稳定性分析，确保工程设施的安全和可靠。
4. 气象学研究：气象学研究中常用气球等测控设备进行大气探测。
气球的浮力与重力的平衡决定了气球的上升和下降。
通过调节气球内外的气压差，可以控制气球的浮沉状态，使之停留在指定的高度上进行观测。
气球的浮力和稳定性分析是气象学研究中重要的问题，可以帮助科学家更好地了解大气的变化。
需要注意的是，物体在液体中浮沉的条件取决于物体的密度和液体的密度。
当物体的密度小于液体的密度时，物体将浮在液体表面；当物体的密度大于液体的密度时，物体会沉入液体中。
物体浮沉条件及应用
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
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。
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
F浮 F浮 F浮
甲G G 乙 G 丙 16.将一个重为5N的物体放入水中后，受到的浮力是5N，
D 则这个物体将在水中（ ）
A. 上浮 B.下沉 C.一定漂浮在水面上 D.可能漂浮在水面上，也可能悬浮在水中
17.质量相等的实心铁块和木块, 投 入水中静止时所受的浮力（ B ）
A 铁块大 B 木块大 C 一样大 D 无法确定
• 18.质量相等的实心铁块和木块, 投入 水银中静止时所受的浮力（ C ） A 铁块大 B 木块大
• C 一样大 D 无法确定
19、如图:弹簧测力计下方挂的正方体铁块重80N, 其边长 为0.1m,上表面距水面0.05m, 求:（1）铁块受到的浮力 （2）弹簧测力计的示数。（g=10N/kg）
已知:ρ水＝1000kg/m3 S＝0.01m2
悬浮
G
上浮
漂浮
F浮= G F浮> G
F浮=G
ρ物 =ρ液 ρ物 < ρ液 ρ物 < ρ液
3. 悬浮与漂浮的比较 相同： F浮 = G 不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物
漂浮ρ液 >ρ物；V排<V物
V排=V浸=V物
V排=V浸<V物
浮沉条件的应用
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第一课时
新课引入
为什么汤圆下锅后先下沉，再上浮，最终 漂浮在水面上？
目录
学习目标
2
学习新知
4 课堂小结
1 重点难点
3
理解应用 5
01
学习目标
学习目标
1.知道物体的浮沉条件，会根据物体的浮沉条件 判断物体的浮沉。
2.应用浮沉条件解决一些简单的问题。
02
重点难点
重点难点
重点 难点
鸡蛋所处的位置不一样？
04 在液体中，物体的浮沉取
决于什么呢？
F浮 F浮
G G
F浮 F浮 F浮
G
G G
物体的浮沉条件
两个过程:
上浮： F浮＞G 下沉： F浮＜G
三个状态：
漂浮：F浮 = G 悬浮：F浮 = G 沉底：F浮 ＜ G
活动2：不同物体在水中的浮 沉情况
任务：将不同材料的兵乓球和铁块同时浸没在水中后
实验器材：矿泉水瓶、抗病毒口服液瓶子
用桌子上的器材，发挥你的想象，应用你学到的知 识，做一个浮沉子，使小瓶子可以自由的在水中浮 沉。
潜水艇 工作原理:靠改变自身重力上浮或下沉
潜艇
判断 方法 上浮
悬浮
比较F浮和G物
F浮 ＞ G物 F浮 = G物
比较ρ液和ρ物
ρ液 ＞ ρ物 ρ液 = ρ物
下沉 漂浮
重点：物体的浮沉条件 难点：运用物体的浮沉条件，解 决生活中的一些现象
03
学习新知
自主学习
任务：阅读课本P57-P59，了解本节课的基本 知识
时间：2min
活动1：盐水浮鸡蛋
01
当我们往水中不断加盐时， 鸡蛋处于什么水中的什么
位置？是否会发生变化？
02 浸入水中的鸡蛋受到什么
力？
03 为什么不同密度的盐水中
F浮 < G物 F浮 = G物
ρ液 < ρ物 ρ液 ＞ ρ物
举例
物体浮沉条件的应用
早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有 深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用 木板组成大的船体，这是我国最早的木船。
芦湖独木舟
我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯 笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。
“曹冲称象”
活动3：制作浮沉子
松手，你观察到什么现象？
现象：铁块沉入水底，而乒乓球上浮最终漂浮在水面。
说明物体的浮沉还与其自身的密度有关！
下沉
悬浮
上浮
ρ物>ρ液
ρ物=ρ液 ρ物<ρ液
实心物体密度与 液体密度的比较
判断 方法 上浮
悬浮
比较F浮和G物
F浮 ＞ G物 F浮 = G物
比较ρ液和ρ物
ρ液 ＞ ρ物 ρ液 = ρ物
下沉 漂浮
F浮 < G物 F浮 = G物
ρ液 < ρ物 ρ液 ＞ ρ物
课堂小结
边学边练
例1 把密度为0.6×103kg／m3、重为12N的物 块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的
浮力大小分别是（ B ）
A．漂浮，F浮＞12N B．漂浮，F浮=12N C．沉底，F浮＜1的容器中
后，溢出了0.5kg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 D．以上几种情况都有可能
感谢观看 THANKS!