第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
“蛟龙”号载人深潜器是我
国首台自主设计、自主集成研制
的作业型深海载人潜水器,设计
最大下潜深度为7 000米,也是
目前世界上下潜深度最深的作业型载人潜水器。
“蛟龙”号采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”,可
实现下潜、悬浮和上浮。
潜水器是如何实现下潜、悬浮和上浮的呢?
1. 知道物体的浮沉是由物体所受重力和浮力决定
的;会判断物体的浮沉;能利用浮沉条件解释一
些简单的现象。
2. 通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理
的学习,体验科学、技术、社会的紧密联系。
知识点 1 物体的浮沉条件
F浮
G
浸没在液体中的物体,受到两个
力:竖直向下的重力和竖直向上的浮
力。
根据物体所受浮力和重力大小的
不同,物体的浮沉存在三种情况。
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮>G 上升 F浮=G F浮G 上升
F浮=G
F浮ρ物
ρ液ρ水 ρ冰
鱼鳔
V排
F浮
F浮_______G
适中
适中
适中
=
鱼鳔
V排
F浮
F浮_______G
变小
变小
变小
<
利用密度比空气密度小的氦气、氢气、热空气等气体来工作的。
气球和飞艇
利用如图中的量筒和水,测量小酒杯的密度(指图中小酒杯材料
的密度)。实验步骤如下:
(1)向量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1。(水的密度为ρ0)
(2)将小酒杯放入量筒中,让其漂浮,读出水面所对的刻度值V2。
(3)将小酒杯浸没在水中,读出此时量筒中水面所对的刻度值V3。
(4)小酒杯的质量m=______________。
(5)小酒杯的体积V=______________。
(6)小酒杯的密度为ρ=
__________________
(用所测得的物理量和已知量来表示)。
ρ0(V2-V1)
V3-V1
利用漂浮条件测密度
量杯
小杯
(1)向量杯中倒入适量的水,将小杯漂浮在水面,记下量杯的示数V1
。
(2)将石块放入小杯中,记下量杯的示数V2。
(3)将石块从小杯中取出,放入量杯中的水中,记下量杯的示数V3。石块的密度ρ=
用量杯测石块密度
例1(2019•成都)将一枚重为0.5N的蛋放入一杯均匀盐水中,静止
时如图所示,然后向杯子里加入一些清水,则( )
A.鸡蛋会下沉
B.鸡蛋的重力增加
C.鸡蛋所受浮力变大
D.鸡蛋所受浮力为0.5N
A
悬浮
F浮=G
盐水密度
会减小
连 接 中 考
例2(2019•江西)“远征号”潜水艇在南海执行任务根据任务的
要求、潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则
下列说法错误的是( )
A.潜水艇排开海水的体积相等
B.潜水艇所受的重力大小不相等
C.潜水艇所受的浮力大小相等
D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等
潜水艇在不同深度处悬浮,潜
水艇处于浸没状态,排开水的
体积与潜水艇的体积相等。
B
连 接 中 考
1. 海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,
潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国
号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜
水艇分析正确的是 ( )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B.漂浮时排开的海水所受的重力最小
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大
D.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
B
基 础 巩 固 题
2. 在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重
线”,如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是
印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮
力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有( )
A.浮力增大,ρ1=ρ2
B.浮力减小,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2
D.浮力不变,ρ1