第十章 流体的力现象
4.沉与浮
1.浸没在水中的木块为什么向上浮起?
2.浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部?
3.浸没在水银中的铁块为什么向上浮起?
4.钢铁制成的船为什么能在海面上航行?
5.物体在液体中都受到浮力,为什么有的上浮、有的下
沉、有的悬浮?
悬浮
上浮
下沉
11.浮力与重力的关系.浮力与重力的关系
悬浮
下沉
G
F浮
G
上浮: F浮>G
一、物体的沉浮条件
漂浮:F浮 = G
悬浮:F浮 = G
下沉: F浮<G
F浮
F浮
G
漂浮
上浮
F浮
G
2.物体密度与液体密度间的关系
F浮> G 上浮: ρ液> ρ物
F浮= G 悬浮: ρ液 = ρ物
F浮< G 下沉: ρ液< ρ物
浮力:F浮= ρ液gV排 ; 重力:G = ρ物g V物;
V排 = V物
研究条件:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力。
漂浮: ρ液> ρ物
根据浮沉条件进行比较:
想想做做
将新鲜鸡蛋放入盛水容器中,
向水中加盐,并搅拌,不断
增加盐水的浓度。观察鸡蛋
在容器中的位置变化。
33..浮沉条件的讨论浮沉条件的讨论
(1)上浮和下沉是不平衡态;悬浮和漂浮是平衡(静
止)态
(2)上浮、下沉和悬浮:V排=V
漂浮:V排<V
(3)空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度ρ物与
液体密度ρ液比较
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。
二、控制沉与浮
芦湖独木舟
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打起,将瓶内
的水排出,瓶向上浮起。
潜艇
(1)工作原理:将钢铁做制成空心的轮船,可以排开更
多的水,漂浮在水面上。
(2)排水量(m排):
轮船满载时排开水的质量:
F浮= m排g 而 F浮=G
m船+m货= m排
(3)载重线
轮 船
三国时期有“曹冲称象”。
除了以舟称物之外,以舟起重也是中国人的发明。据史
籍记载,真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起
重法。
工作原理:靠空气浮力升空
内部充有小于空气密度的气体
气球和飞艇
2.质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受的浮力
铝球受的浮力;若把它们都放在水银中静止时,则铁球受的浮
力 铝球受的浮力。(填“>”“<”或“=”)
1.用同一支密度计测定不同液体的密度,下列叙述正确的
是 ( )
A .密度计漂浮得越高,所受的浮力越大
B .密度计漂浮在不同液体中,所受的浮力都相等
C .密度计排液体积越大,液体密度越大
D .密度计漂浮的越高,液体密度越大
B D
<
=
练习
3.一冰块漂浮在水面上,当冰完全熔化后,容器中的水面将如
何变化?
当冰化成水后,质量不变,所以,m水= m冰
冰排开水的体积等于冰化成水的体积,液面高度不变
【解析】冰漂浮在水面上,F浮= G冰
当冰放入盐水中时,冰熔化后,液面如何变化?
ρ水< ρ盐水,V排< V化水 冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积,液面上升。 【解析】冰漂浮在盐水中,F浮 = G
课堂小结
物体的浮沉条件
浮力的应用
浮力问题解析
轮船
潜艇
气球和飞艇