搜索
9.3研究物体的浮沉条件第九章浮力与升力9.3研究物体的浮沉条件导学设计应用示例第九章浮力与升力课堂小结课堂反馈导学设计9.3研究物体的浮沉条件学点1物体的浮沉条件实验：探究物体的浮沉条件实验过程：把一个鸡蛋放入浓盐水中，使鸡蛋处于______状态(即停留在液面上，有一部分体积露出液面)，此时________，如图9－3－1(a)所示；然后将清水缓缓倒入浓盐水中并轻轻搅拌，随着盐水密度的减小，鸡蛋排开液体的体积也随之增大，鸡蛋由漂浮状态慢慢变到______状态(即鸡蛋全部浸没在水中，并可停留在液体里任何深度的地方)，此时__________，漂浮F浮＝G悬浮F浮＝G9.3研究物体的浮沉条件如图(b)所示；继续倒入清水，鸡蛋________，此时__________，如图(c)所示；若再向清水中加入适量盐粒，鸡蛋又缓慢地上浮，此时__________，如图(d)所示。图9－3－1下沉F浮＜GF浮＞G9.3研究物体的浮沉条件归纳总结：浸在液体中的物体受到______个力的作用：一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的浮力。其浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小关系：(1)F浮______G物，上浮；(2)F浮______G物，下沉；(3)F浮______G物，悬浮或漂浮。知识拓展：比较液体和物体的密度，得出物体的浮沉条件：(1)当ρ物______ρ液时，物体最终沉底；(2)当ρ物______ρ液时，物体最终漂浮在液面上；(3)当ρ物______ρ液时，物体可悬浮在液体中的任何深度处。两＞＜＝＝9.3研究物体的浮沉条件学点2浮沉条件在技术上的应用潜水艇、探测气球、用浮筒打捞沉船等均为浮沉条件在技术上的应用。思考：改变物体浮沉状态的方法有哪些？回答：三种方法定浮沉：(1)改变____________定浮沉，如潜水艇的浮沉；(2)改变______定浮沉，如鸡蛋在清水里是下沉的，如果向水中加一定量的盐，鸡蛋会上浮；(3)改变______定浮沉，如鱼体内的鳔，其膨胀时鱼上浮，收缩时鱼下沉。物体重力密度体积例1将重为4N、体积为6×10－4m3的物体放入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g，当物体静止时，下列判断正确的是（）A.物体上浮，F浮＝6NB.物体悬浮，F浮＝4NC.物体漂浮，F浮＝4ND.物体沉在水底，F浮＝3N应用示例类型一物体浮沉状态的判断9.3研究物体的浮沉条件C9.3研究物体的浮沉条件[解析]通过计算可知ρ物≈0.67×103kg/m3，ρ物＜ρ水，所以物体静止时在水中漂浮，物体所受浮力等于自身重力。9.3研究物体的浮沉条件[方法指导]利用浮沉条件计算物体所受浮力的大小：方法一：通过比较物体的密度ρ物与液体密度ρ液的大小，来判断物体静止时的最终状态，从而计算出物体受到的浮力大小。9.3研究物体的浮沉条件步骤一“算”：算ρ物与ρ液步骤二“判”：通过比较ρ物与ρ液，判断出物体静止时的最终状态步骤三“析”：根据物体静止时的最终状态进行受力分析ρ物与ρ液已知ρ物与ρ液未知，分析题意，通过计算得出ρ物与ρ液ρ物ρ液,漂浮；ρ物=ρ液,悬浮；ρ物ρ液,沉底；漂浮：F浮=G物；悬浮：F浮=G物；沉底：F浮=G物-F；注：ρ物必须是实心物体的密度或物体的平均密度。方法二：通过比较物体的重力G物与浸没时物体受到的浮力F浮的大小，来判断物体静止时的最终状态，从而计算出物体受到的浮力大小。9.3研究物体的浮沉条件9.3研究物体的浮沉条件步骤一“假设”：假设物体浸没在液体中，计算出F浮步骤二“判”：根据浮沉条件，判断出物体静止时的最终状态步骤三“析”：根据物体静止时的最终状态进行受力分析若物体浸没在液体中，则V排=V物，根据公式F浮=ρ液gV排，计算出F浮0的大小G物F浮0,漂浮；G物=F浮0,悬浮；G物F浮0,沉底；漂浮：F浮=G物；悬浮：F浮=G物；沉底：F浮=G物-F；例2“蛟龙号”是我国首台载人潜水器，曾在太平洋马里亚纳海沟进行7km级海试，如图9－3－2所示。“蛟龙号”采用向空气舱中注入海水实现下沉，用抛弃压载铁的办法实现上浮，“蛟龙号”下沉、上浮的原理是（）类型二浮沉条件的应用9.3研究物体的浮沉条件BA.下沉时靠减小浮力，上浮时靠增大浮力B.下沉时靠增加自重，上浮时靠减小自重C.下沉时靠减小浮力，上浮时靠减小自重D.下沉时靠增加自重，上浮时靠增大浮力9.3研究物体的浮沉条件图9－3－29.3研究物体的浮沉条件[解析]在海水中完全浸没时，“蛟龙号”无论下沉还是上浮，其受到的浮力不变。要实现上浮，浮力必须大于重力，所以应减小自重；要实现下沉，浮力必须小于重力，所以应增加自重。9.3研究物体的浮沉条件[易错警示]潜水器浸没在水中，无论是上浮还是下沉，潜水器的体积不变，即排开水的体积不变，则所受浮力不变。一般情况下，潜水器是通过向水舱充放水来改变其受到的重力，从而实现下沉或上浮的。简而言之，潜水器是靠改变自身重力来实现浮沉的。9.3研究物体的浮沉条件例3将适量的橡皮泥粘在铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的土仪器——密度计。将它分别放在盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图9－3－3所示。对于这个土仪器所运用的知识或其用途，下列说法不正确的是（）D9.3研究物体的浮沉条件A.运用了二力平衡知识B.运用了物体的漂浮条件C.用它可以比较不同液体密度的大小D.用它可以直接测出液体密度的大小图9－3－39.3研究物体的浮沉条件[解析]利用该自制的密度计可以比较液体密度的大小，若密度计的表面有刻度才可显示液体密度的大小，因此D不正确。密度计漂浮在液体表面，受到的浮力与重力为一对平衡力，运用了二力平衡知识及漂浮条件。9.3研究物体的浮沉条件[方法指导]密度计原理：漂浮静止（平衡状态）二力平衡F浮=G密度计同一只密度计漂浮字不同液面上，其重力G密度计不变，则密度计所受浮力F浮不变。根据F浮=ρ液gV排，则V排越大，ρ液越小9.3研究物体的浮沉条件类型三和浮沉条件相关的计算例4如图9－3－4所示，木块漂浮在水面上，有25的体积露出水面，再将它投入到另一种液体中，有13的体积露出液面，求：（g取10N/kg）（1）木块的密度。（2）另一种液体的密度。图9－3－49.3研究物体的浮沉条件解：(1)因为木块在水中漂浮，所以F浮＝G；即ρ水g(V－25V)＝ρ木gV，则ρ木＝35ρ水＝35×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3。(2)木块在另一种液体中仍漂浮，所以F浮′＝G，即ρ液g(V－13V)＝ρ木gV，则ρ液(V－13V)＝ρ木V，ρ液＝32ρ木＝32×0.6×103kg/m3＝0.9×103kg/m3。9.3研究物体的浮沉条件[方法指导]利用物体漂浮或悬浮求解物体或液体的密度：待求量根据漂浮或悬浮状态，建立等量关系代入已知量ρ物ρ液F浮=G排=m排g=ρ液gV排G物=m物g=ρ物gV物G物=F浮F浮=G物G物V物gF浮gV排9.3研究物体的浮沉条件F浮G排,上浮物体的浮沉条件应用F浮G排,下沉F浮=G排,悬浮或漂浮浮筒探测气球潜艇密度计课堂小结课堂反馈9.3研究物体的浮沉条件1.根据物体的浮沉条件填空，并在图16－1中画出物体的受力示意图。(1)漂浮：F浮______G物、ρ液______ρ物、V排______V物。(2)上浮(未浮出液面)：F浮______G物、ρ液______ρ物、V排______V物。(3)悬浮：F浮______G物、ρ液______ρ物、V排______V物。＝＝＝＝＝9.3研究物体的浮沉条件(4)下沉(在液面下)：F浮______G物、ρ液______ρ物、V排______V物。(5)沉底：F浮______G物、ρ液______ρ物、V排______V物。＝＝图16－19.3研究物体的浮沉条件解：9.3研究物体的浮沉条件2．某课外活动小组在探究“物体的浮沉条件”时，将一个质量为100g的物体放入装满水的深桶中，溢出90g水，物体受到的浮力是_____N，这个物体在水中将会_______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。放入物体后，水对桶底的压强_________(选填“大于”“小于”或“等于”)放入物体前水对桶底的压强。(g取10N/kg)0.9下沉等于3．一物体重12N，体积为2dm3，则物体的密度为________kg/m3，若将此物体投入盛有足量水的容器中，待物体静止时，物体处于________(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态，物体所受浮力为________N。(g取10N/kg)9.3研究物体的浮沉条件0.6×103漂浮124．潜艇是通过水舱吸水和排水的方式改变____________来实现下潜和上浮的，它浸没时所受浮力________(选填“改变”或“不变”)。9.3研究物体的浮沉条件自身重力不变