(一)、沉浮条件:
1、思考:当将一个物体放在水中时,物体可能出现哪几种情况:
2、猜想:当物体漂浮时:F浮与G物之间的大小关系是F浮 G物
设计实验:
进行实验:
得出结论:物体漂浮时F浮 G物
在结论的基础上进行推导可得出ρ液与ρ物之间的大小关系是:ρ液 ρ物
观察漂浮的物体可得出:V排 V物
3、将漂浮在水面的物体压入水中,松开手后,物体将上浮。上浮的物体:
F浮 G物,为什么?
ρ液 ρ物,
当物体上浮的过程中,在没露出水面之前:V排 V物,浮力大小 (变、不变)。
当物体上浮的过程中,在没露出水面之后:V排 V物,浮力大小 (变小、变大)。
物体上浮的最终结果是物体
在水面上。
4、如图所示:当物体完全浸没在水中,既不上浮也不下沉,静止在水中,或在水中做匀速直线运动,这种情况称为悬浮:
当物体悬浮时F浮 G物,ρ液 ρ物,V排 V物
思考:漂浮与悬浮的相同点与不同点:
5、将一铁块仍在水中,铁块将下沉,测出此铁块的重力G= ,浮力F浮= 。
可得出:当物体下沉时:F浮 G物。利用公式可推导出ρ液 ρ物,
6、下沉的物体最终将停在容器的底部,这种情况称为沉底。物体沉底时:F浮 G物,ρ液 ρ物,V排 V物
当物体沉底时,物体对容器底部 (有、没有)压力。则容器底部对物体 (有、没有)向上的支持力。
总结:
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在液体中的情况 |
F浮与G物之间的大小关系 |
ρ液与ρ物之间的大小关系 |
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漂浮 |
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上浮 |
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悬浮 |
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下沉 |
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沉底 |
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学生练习:
1、
如图所示,浸没在水中的物体,当F浮>G物时,物体在水中将 ,最终物体将 在水面处,此时F浮 G物,当F浮=G物时物体在水中将
,当F浮<G物时,物体将
。
最终物体将 。
2、铁的密度大于水的密度,将一实心铁块放在水中,则铁块将 ,最终 。木头的密度小于水的密度,将一木块压入水中,松开手后,木块将 ,最后将 。一物体在某种盐水中悬浮则能说明盐水的密度和该物体的密度是 。(相等、不相等)如果将该物体切成大小不等的两块,再放在水中,则大块物体将 ,小块物体将 。
3、
将体积相同的三个实心小球,分别放入盛有水的A、B、C三个容器中,静止后的位置如图6所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们的大小关系是 ____________ ;_________ 容器中的小球密度最大.
(二)、改变物体的沉浮情况:
1) 改变物体的体积来改变物体的沉浮情况
应用:用浮筒打捞沉船、飞艇、气球。
例:飞艇要上升时应向飞艇里 、(冲气、放气)使体积变 、浮力变 ,当飞艇要下降时应
气使飞艇的体积变 、使浮力变
。
2) 改变物体的重力来改变物体的沉浮情况
应用:潜水艇。
例: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)
例:解释浮沉子
3) 改变液体密度来改变物体的沉浮情况
例如:如何使沉在水底的鸡蛋浮起来?
1、物体在液体中时可能出现的5种情况: 、 、 、 、 。
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在液体中的情况 |
F浮与G物之间的大小关系 |
ρ液与ρ物之间的大小关系 |
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漂浮 |
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上浮 |
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悬浮 |
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下沉 |
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沉底 |
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5、
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探究问题 |
浸没在水中的物体所受浮力大小是否与深度有关 |
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实验的重要步骤 |
将小石块用细线绑住挂在自制的弹簧测力计下,浸没在水中不同深度,观察弹簧测力计的示数是否发生变化 |
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实验结论 |
浸没在水中的物体所受浮力大小与深度无关 |
5、小明学习浮力知识后,想用以下的器材对浮力的有关问题进行探究,请你根据所给的器材,帮助小明提出与浮力知识相关的物理问题,并按下表的要求用答。
器材:自制测力计一个,小石块一个,装有足量水的塑料桶一个,细线若干。
示例:物体在水中是否受浮力?(此例不可重复列举)
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探究问题 |
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实验的主要步骤 |
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实验结论 |
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