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1、物体的浮与沉飞艇为什么能在空中自由地上升、下降？潜水艇为什么能时而在海面上航行，时而潜入海水中呢？智 能 提 要物体的浮沉条件浸 没F浮G物 上浮部分浸入：F浮=G物 漂浮应 用问：怎样正确理解物体的浮沉条件？答 (1)物体的浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小. (2)当F浮G物 上浮； 当F浮G物 下沉； 当F浮G物 悬浮或漂浮 (3)比较实心物体的密度与液体密度的大小，也可以判断物体的浮沉.当物液 上浮； 当物液 下沉； 当物液 悬浮(4)应用: 潜水艇、飞艇、气球等是物体浮沉条件的实际应用. （5）物体的漂浮条件 物体漂浮在液面的条件: 漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力 即
2、F浮G物； 应用: 轮船. 其中轮船的排水量指轮船满载时排开水的质量.问：悬浮和漂浮有什么异同？答：(1)相同之处: 物体受到的浮力都等于物体受到的重力. 即F浮G物 (2)不同之处: 排液体积不同:悬浮时,对实心物体而言,V排V物;漂浮时,V排V物. 密度不同:对实心物体而言，悬浮时, 物液; 漂浮时物液.问：计算浮力有哪些方法？答：计算浮力有四种方法： (1)根据浮力产生的原因求浮力, 即F浮F向上F向下. (2)利用实验称量法求浮力, 即F浮GF (3)利用阿基米德原理求浮力, 即F浮G排液液gV排 (4)利用物体的浮沉条件求浮力, 即F浮G物(悬浮或漂浮)智 能 拓 展打捞中山舰中山舰
3、，原名永丰舰，1913年下水，全长62m、宽8.9m，先后经历“护国运动”“护法运动”“孙中山广州蒙难”“中山舰事件”和“武汉保卫战”等五大历史事件，是中国近代革命史的重要实物见证。1938年10月24日，六架日机突袭中山舰，全舰官兵在重创两架日机后，在汉口溯江而上28km的武昌金口镇水域沉没，舰长萨师俊和25名官兵一起血染长江。1986年夏，湖北省开始筹划打捞中山舰，1997年打捞出水。打捞中山舰采用的方法是浮筒法，这是打捞沉船最常用的方法之一。将装满水的浮筒沉入水底，绑在沉船两侧，用高压气体将浮筒中的水排出，减小浮筒的重力，在浮力作用下，沉船就可浮出水面。1997年1月28日，沉睡江底59
4、年的中山舰被整体打捞出水，真可谓：“二十五年服役，历经风云变幻，铮铮铁骨不屈；五十九载沉没，今朝重见天日，民族精神崛起。”智 能 归 例题型一 会运用物体的浮沉条件判别浸在液体中的物体所处的状态，能灵活应用浮沉条件及漂浮条件解决有关的简单问题例1 把质量为250g，体积为300cm3的金属球放入水中，静止时它受到的浮力为 。静止时的状态有三种：漂浮、悬浮、沉底.闯关点拨 解本题的关键在于确定金属球在水中静止时所处的状态。 方法一，求出球的密度球，再跟水比较。方法二，假设该球全部浸没水中，求出它在水中受到的最大浮力，然后跟它的重力比较。解法一 球G 球将上浮，静止时漂浮在水面上，此时浮力F浮=G
5、=2.45N例2 在一个装满水的容器中，放入一个质量为20g的物体，从容器中溢出15g的水，则该物体在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强是（ ）A下沉，压强不变B上浮，压强不变C漂浮，压强减小D悬浮，压强增大闯关点拨 判断浮沉情况的关键是比较浮力和重力的大小关系；水对容器底部的压强变化情况取决于水面的变化情况。解 F浮=G排=m排g， G排=m物g 15g20g.即m排m物 F浮G物 ，因而物体下沉。由于容器中原来装满水，物体放入后，水面高度不变，故水对容器底部的压强不变。答 选A题型二 漂浮条件与阿基米德原理的综合运用例1 有一木块，放入水中静止后，有的体积露在水面上，若将它放入另一种液体中
6、时，有的体积浸入液体中，求液体的密度闯关点拨 此题是利用阿基米德原理及漂浮条件解决密度问题的典型问题，而且条件较为隐蔽，在解决此类条件隐蔽的问题时，首先要认真分析题目中的一些关键词语，如上题中的“ 露出水面”，此处有两层含义：（1）物体是漂浮在液面，（2） 其次，要对物体的状态和受力做认真的分析，才能建立正确的方程解 设该木块的体积为，放入水中后有的体积露在水面，则意味着有 的体积浸入水中，即 受到的浮力，又因为放入另一种液体中漂浮时有 的体积浸在液体里，即，受到的浮力由于木块在水中和在液体中都是漂浮状态，其受到的浮力都等于重力即 则即 答 液体的密度是。拓展题 现有如下器材：一只可直立于水中
7、的平底薄壁试管、水槽、足量的水和一把量程足够的刻度尺。小明利用上述器材设计了测量某种液体密度的实验。 （1）请你将实验的主要步骤补充完整，并写出需要测量的物理量。实验的主要步骤有： 在水槽中放人适量的水，将试管直立于水中，待其漂浮时，用刻度尺测出水面到试管底部的深度，记为 h1； 在试管内倒人一定量的待测液体， 当试管再次直立于水中漂浮时，用刻度尺测出水面到试管底部的深度，记为h2； _。 （2）根据测量数据，写出待测液体密度的表达式， =_。解 将试管从水槽中取出，用刻度尺测出试管内液面到地步的深度，记为h3 表达式：=例2 一座冰山漂浮在水面上，露出水面部分的体积 ，这座冰山重有多少？（已
8、知 ）闯关点拨 要想求出冰山的重根据 ，必须先求出整个冰山的体积由于冰山浮在水面上，根据漂浮物体的条件 来求，设冰山的体积的为V，那么它浸入水中的体积即 ，然后由阿基米德原理求出 ，先求出V，再求出G即可解 又 由 得： 整个冰山重： 答：这座冰山重 例3 有一根粗细均匀的蜡烛，底部插入一根铁钉，竖直地漂浮在水中，蜡烛长20cm，密度 ，上端露出水面1cm现将蜡烛点燃，求这根蜡烛燃烧到剩余多长时，蜡烛的火焰会被水熄灭？（铁钉体积不计）闯关点拨 蜡烛漂浮在水面上，根据漂浮物体的条件， 随着蜡烛的不断燃烧，其质量不断减小，重力也在减小，蜡烛露出水面部分逐渐减少，当蜡烛燃烧到水面时，蜡烛就无法燃烧，
9、火焰将被水熄灭所以，此题的关键是确定蜡烛多长时没有水面以上的部分解 又 蜡烛是漂浮的 即： 得： 则 答 当蜡烛剩下10cm时火焰位于水面，这时，蜡烛的火焰被水熄灭题型三 了解浮沉条件在生产、生活中的应用，知道通过哪些有效方法能改变物体的浮沉例1 人们常利用盐水来选种，当把种子放入盐水中时，所有的种子都未浮起来，为使不饱满的种子浮起来，问应在盐水中加盐还是加水？为什么？闯关点拨 要改变物体浮沉可以改变物体的重力或改变物体受到的浮力，而本题中种子的重力不能改变，应改变种子受到的浮力答 应加盐不饱满的种子未浮起来，说明其受到的浮力小于重力加盐后，盐水的密度增大，种子所以受的浮力（g）增大，当浮力大
10、于重力时，不饱满的种子就会浮起来例2 阳湖中学旁一河塘被沿河化工厂污染，为调查河水被污染的程度，初三（1）班学生分成三个研究小组。化学研究小组利用pH试纸检测河水的酸碱度，生物研究小组采用舀取河水饲养金鱼的办法调查水质，物理研究小组根据常识：河水被污染后密度普遍变大，当河水密度超过1.05103kg/m3，一般就不再适合水产养殖。他们制作简易的液体密度计边长为10.5cm的正方体木块，先将木块放在清水中漂浮，测得木块下表面在水中的深度为6.3cm，该木块密度为_kg/m3，然后在木块上清水液面处画一周白线。若将木块放入密度为1.05103kg/m3的污水中漂浮，那么污水面将在该木块白线的_（选
11、填“上”或“下”）方距离白线_cm处，再在该线处画上一周红线，用此木块就可检测河水的密度是否超标。闯关点拨 本题考查了物体的浮沉条件的应用，求解该题的关键是对木块进行受力分析，列出方程。解 木块漂浮在清水中时，由于木块所受重力于浮力相等：木gV木=水gV排水代入数据得木块的密度木=0.6103kg/m3而木块漂浮在污水中时，同理可得：木gV木=污gV排污代入数据得，又V排污=Sh排污，V木=Sh木，得h排污=6cm。亦即污水面在该木块白线下方0.3cm处答 0.6103 下 0.3智 能 训 练基础知识训练1停在海里的小游艇总重2.06 104N，它受到的浮力大小为_N；它排开海水的体积为_m
12、3（海水的密度海水=1.03103kgm3，取 g=10Nkg）。（题型二）2一小球所受的重力为5N体积为 5 10-4 m3。将它浸没在水中时，所受的浮力大小为_N（取 g=10Nkg），浮力的方向是_。放开手后，小球图7-22将 （填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。（题型一）3我国农民常用盐水浸泡法来选种，如图7-22所示。在浓度适宜的盐水中，饱满的种子沉在底部是因为_，干瘪、虫蛀的种子浮在液面上是因为_（题型三）图7-234.悬浮在空中的气球要下降,必须_,从而使_减小;潜水艇要从水中浮上来,要使潜水艇_减小. （题型三）5如图7-23所示，浸没在烧杯底部的鸡蛋所受水的浮力Fl小于鸡蛋的
13、重力现将适量的浓盐水倒入烧杯中，鸡蛋所受的浮力为F2，则Fl与F2的大小关系为（）（题型二）AFlF2BFlF2CFlF2D无法确定6轮船从内河航行到大海时，船将（ ）（题型三）A下沉一点； B上浮一点； C不变； D无法判定。7关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（ ）（题型三）A潜水艇上浮过程中受到的浮力变大B气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度C密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大D密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关8“死海不死”的故事说的是“将奴隶和俘虏扔进海里，可他们都漂浮在海面上”。以下是几位同学对该现象的解释，其中正确的是（ ）（题型二）A奴隶和俘虏是被水平仍进海里的B海水的密度等于人体的密度，人在海里自然漂浮C人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力总大于其重力D人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力等于其重力9把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中，若不计水
