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物体的浮沉条件及应用

理解物体浮沉的条件和密度计、潜水艇等应用

困难⏱️ 80分钟🎥 5 个视频✏️ 45 道练习题
📖

概念解读

定义

物体在液体中的浮沉取决于物体所受浮力和重力的大小关系。根据浮力与重力的关系,物体可能上浮、下沉、悬浮或漂浮。

核心要点

1

物体的浮沉条件

2

上浮:F浮 > G物,ρ物 < ρ液(物体密度小于液体密度)

3

下沉:F浮 < G物,ρ物 > ρ液(物体密度大于液体密度)

4

悬浮:F浮 = G物,ρ物 = ρ液(物体密度等于液体密度)

5

漂浮:F浮 = G物,ρ物 < ρ液(物体密度小于液体密度)

6

悬浮与漂浮的区别

7

悬浮:F浮 = G物,物体完全浸没,V排 = V物,ρ物 = ρ液

8

漂浮:F浮 = G物,物体部分浸入,V排 < V物,ρ物 < ρ液

9

浮沉条件的应用

10

轮船

11

原理:空心,增大排开水的体积,使F浮 = G物

12

轮船从河里驶入海里:浮力不变(始终等于重力),排开水的体积变小

13

潜水艇

14

原理:改变自身重力(向水舱注水或排水)

15

上浮:排水,G物减小,F浮 > G物

16

下沉:注水,G物增大,F浮 < G物

17

气球和飞艇

18

原理:充入密度小于空气的气体(氢气、氦气、热空气)

19

密度计

20

原理:利用漂浮条件(F浮 = G物),浮力不变

21

液体密度越大,浸入液体的体积越小,读数越大

22

刻度特点:上小下大,刻度不均匀

23

浮力变化分析

24

物体从空气进入水中:浮力变大

25

物体在水中下沉过程:浮力不变(V排不变)

26

物体在水中上浮过程:浮力不变(浮出水面前)→减小(浮出水面后)

27

物体漂浮:浮力不变(始终等于重力)

重要公式

上浮条件:浮力大于重力

下沉条件:浮力小于重力

悬浮或漂浮条件:浮力等于重力

注意事项

⚠️

上浮:F浮 > G物,ρ物 < ρ液

⚠️

下沉:F浮 < G物,ρ物 > ρ液

⚠️

悬浮:F浮 = G物,ρ物 = ρ液,V排 = V物

⚠️

漂浮:F浮 = G物,ρ物 < ρ液,V排 < V物

⚠️

轮船:空心,增大排水体积

⚠️

潜水艇:改变自身重力

⚠️

密度计:利用漂浮条件,浮力不变

💡

典型例题

📝 题目

物体在液体中上浮的条件是( )

🔍 解题步骤

1

分析上浮条件

💬 物体上浮的条件是浮力大于重力,即F浮 > G物

✅ 答案

B

🎮

动画交互

浮沉条件演示

理解物体浮沉的条件和各种应用

坐标系交互功能开发中...
✏️

课后练习

1

物体在液体中上浮的条件是( )

简单
2

物体在液体中下沉的条件是( )

简单
3

物体悬浮在液体中的条件是( )

简单
4

物体漂浮在液体表面时( )

简单
5

轮船能浮在水面的原理是( )

中等
6

潜水艇的上浮和下沉是通过( )

中等
7

密度计漂浮在不同液体中,浮力的大小( )

中等
8

物体上浮的条件是______;下沉的条件是______;悬浮的条件是______。

简单
9

物体漂浮时,F浮______G物,ρ物______ρ液,V排______V物。

简单
10

轮船原理是______,潜水艇原理是______,密度计原理是______。

中等
11

物体悬浮时,物体密度等于液体密度。

简单
12

物体漂浮时,排开液体的体积等于物体体积。

简单
13

轮船从河里驶入海里,浮力变大。

中等