1、93 研究物体的浮沉条件一、情景引入同学们,大千世界,无奇不有。扑朔迷离、千奇百怪的自然现象,有的谜底至今未曾解开:如安哥拉有条长达六公里的“香河”,香味飘传百里开外。随着人们的认识不断发展,有的奥秘已经揭开,像巴勒斯坦和约旦交界处的“死海”。不会游泳的人都可以躺在死海中看书而不会下沉(如图),这到底是什么原因使人浮在海面上不下沉呢?二、教材研究问题 1怎样使物体上浮或下沉?1、请同学们推测牙膏皮、空的塑料小瓶、生鸡蛋(物品有挤扁了的)当它们放入水中后会是怎样的状态。(还能提供的器材有:盐、小硬币、玻璃杯)(1)将挤扁的牙膏皮捏成空心状就可以漂浮在水面上。在捏成空心状的过程中,牙膏皮 发生的变
2、化, 没有变化。牙膏皮 变 可以排开 的水,即增大了 ,也就增大了 。(2)在水中不断加盐,可以使鸡蛋浮起。在加盐的过程中, 发生了变化, 没有变化。水中加盐后,液体的 增加了,也就 了浮力。而鸡蛋的 不变。(3)在小瓶中不断加入小硬币会使小瓶沉入水底。在加硬币的过程中,小瓶的 增加了,而在浸没的过程中浮力 。综合起来看,在这些方法中分别改变了物体所受的 和 。在液体的密度不变时,改变排开液体的 ;或者在排开液体的体积不变时,改变液体的 都可以改变浮力。可见改变物体的 和 的关系就可以改变物体的浮与沉。问题 2物体的浮沉需要什么条件?2、小明对物体的浮沉进行了实验探究,他在实验中可用 测量物体
3、所受的重力。在小瓶中分别装入不同的配重物或小硬币就可使小瓶上浮、下沉和漂浮。即改变小瓶的重力和浮力的关系。在量筒中倒入适量的水,记下水面到达的刻度 V1。将小瓶放入水中使其处于上浮、下沉或漂浮状态,再记下水面到达的刻度 V2则 V 排 = ,F 浮 = 。对于上浮时要使小瓶保持浸没状态,可用一根针将瓶子按入水中。将所得到的数据填写在下表中,完成表格中数据的填写,并对结论进行填充。浮力/N物体的状态 重力/NV1/ml V2/ml 浮力/N重力所浮力的关系下沉 0.8 50 90上浮(浸没) 0.3 50 90漂浮 0.3 50 80如果物体在浸没时浮力 重力时,物体即不上浮也不下沉,可以停在液
4、体内任何深度的地方,人们把这种状态叫 。则物体的浮沉条件可以归纳为:当物体浸没时,如果 ,则物体下沉;如果 ,则物体上浮;如果 ,则物体悬浮;当物体部分浸没时,如果 ,则物体漂浮。问题 3浮沉条件在技术上有哪些应用?3、根据你掌握的知识进行填空在打捞中山舰过程中,指出打捞沉船的原理:将装水的浮筒沉入水底绑在船体两侧,用高压气体将浮筒内的水排出,减小浮筒的 ,当浮力 重力时,沉船就可以上浮了。气球的升空原理:将气球内充上 比空气小的气体,如氦气,氢气、热空气,则这些气体的重力就 同体积的空气的重力,即气球的重力小于气球所受的 ,气球就会升空了。三、典例分析【例 1】质量相等的木块和冰块( 木 G
5、则根据物体的浮沉条件可知,水雷静止时是漂浮在水面上。根据物体浮在液面的条件得出水雷此时受到的浮力F 浮 =G=4.41103N答:水雷在静止时所的浮力为 4.41103N。四、达标训练知识点 1物体的浮沉条件1、关于浮力、浮沉条件,下列说法中正确的是 ( )A轮船从海里行驶到河里所受浮力减小B浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大C阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体,不适用于气体中的物体D医学上将人的血液滴入硫酸铜溶液中,如果血液恰好悬浮,则说明两者密度相同2、李明和王聪做了如下实验:他们分别把一木块和一铁块同时浸没在水中,松手后发现木块上浮,铁块下沉。对上述现象他俩展开讨论,你
6、认为他们的说法中正确的是( )A. 木块受到的浮力比铁块受到的浮力大B. 铁块受到的浮力比木块受到的浮力大C. 木块受到的浮力大于木块的重力,铁块受到的浮力小于铁块的重力D. 密度大的物体下沉,密度小的物体上浮3、死海不死一文写道:将奴隶和俘虏仍进了海里,屡淹不死.以下说法正确的是A.人体的密度等于海水的密度,人在海中悬浮B.人体的密度小于海水的密度,人在海中悬浮C.人体的密度小于海水的密度,人在海中漂浮D.人受到的浮力大于人体所受重力,人在海中漂浮知识点 2物体浮沉的应用4、设想从某一天起,地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法中正确的是( )A.船受到的重力将不变,船的
7、吃水深度也不变B.船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小C.船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变D.船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小5、一均匀物体漂浮在水面上,若将此物体露出水面部分截去,则余下部分将会 ( )A.下沉 B.悬浮 C.上浮 D.都有可能6、如图 2-2 所示,同一物体放在甲、乙两种不同液体中,比较物体在两种液体中所受浮力 F 甲 与 F 乙 及两种液体的密度 甲 和 乙 的大小,下列说法正确的是A. 甲 = 乙 B. 甲 F 乙7、饺子是大家喜爱的食品,在水中煮一会儿会浮上来,是因为饺子受热膨胀,体积,浮力(均选填“增大”“减小”或“不变”);重力浮力,上浮到水面8、停
8、在东海里的小游艇总重 2.06104N,它受到的浮力大小为N;它排开海水的体积为m 3当它由东海驶入长江,它受到的浮力大小为N。(海水的密度为 1.03103kgm 3)9、 密度为0.610 3kgm 3,边长为l0cm的正方形木块,静止在水面上,求:(1)木块所受的重力;(2)木块受到的浮力;(3)在木块上表面至少要加多大的力才能使木块全部浸入水中。(g取l0Nkg)图 2-2五、中考试题1一艘轮船从长江驶入东海,比较轮船在长江与东海里所受的浮力,下列说法中正确的是 A由于轮船始终浮在水面上,所以它受到的浮力不变B由于海水的密度大,所以轮船在海洋里受到的浮力大C由于轮船排开海水的体积小,所
9、以它在海洋里受到的浮力小D由于轮船排开海水的体积大,所以它在海洋里受到的浮力大【解析】:根据物体的浮沉条件可知:漂浮在液体面上的物体,可知 F 浮 =G 物 ,而轮船从长江驶入东海,其本身重力没有改变,因此它所受到的浮力亦无改变;如果是潜艇由长江潜入东海,则其 V 排 不变,而 液 改变,那么根据 F 浮 液 gV 排 ,其浮力会增大。【答案】: A。2.如图 7 所示,把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去,则余下的部分A.沉入水底 B.仍然漂浮C.刚好悬浮 D.无法判断【解析】:如图可知苹果漂在盐水上,根据物体的浮沉条件可知 苹 2 D浮力不变, 1 2 2、一
10、个木块与一个空心钢球质量相等,均漂浮在水面上,比较它们浸在水中的体积( )。A. 木块大 B. 钢球大 C. 一样大 D无法比较大小3、一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中,若将此物体均分成两块,并轻轻地取出一半,余下的一半在液体中( )。A. 将上浮 B将下沉C. 仍然是悬浮 D以上情况都可能出现4、一个蜡块漂浮在盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4g,若把该蜡块放入盛满水的容器中( 蜡 0.910 3kgm 3、 酒精 =0.8103kg/m3),则溢出水的质量是( )。A4g B4.5g C5g D3.6g5、质量是300g的空心铁球重N,当它悬浮在水中不动时,它受到的浮力是N。(g取
11、10N/kg)6、一个物体的体积是510 -4m3,如果这个物体重4N,那么它浸没在水中将(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。7、一平底水泥船(截面可近似看作长方形)截面积为10m 2,空载时船的吃水深度为10cm,满载时吃水深度为lm。这艘船的自重为N,最多能装货物的重为N。(g取10Nkg)8、用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管(或塑料管)、容器和水等,按图制作了一只潜水艇模型.为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处 (吹气/吸气),潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强 (减小/不变 /增大). 9、密度是 0.6103kgm 3的木块,体积是 2103 m3,当它浮在水面上时,求:(1)木块受到的重力;(2)木块受到的浮力;(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积