1.理解沉浮條件。2.利用沉浮條件解釋熱氣球等的原理。3.能利用沉浮條件解決簡單問題。
浸在水中的物體，有浮有沉，物體的沉浮究竟取決于什么呢？
知識(shí)點(diǎn)1 物體的沉浮條件
如圖所示，取一枚生雞蛋，放在清水中，觀察它在水中沉浮的情況。向水中慢慢加些鹽，并輕輕攪拌，雞蛋怎樣運(yùn)動(dòng)？如果再加些清水，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？
浸沒在水中的雞蛋，受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力的作用。
F浮=G物（部分浸沒）
受非平衡力作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變。
受平衡力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。
1.重力大小與物體的沉浮
①當(dāng)F?。綠物時(shí)，物體上?。ㄟ\(yùn)動(dòng)過程，受力不平衡），最終漂浮：F浮=G物
②當(dāng)F浮=G物時(shí)，物體懸浮（靜止，受力平衡）。
③當(dāng)F浮＜G物時(shí)，物體下沉（運(yùn)動(dòng)過程，受力不平衡） ，最終沉底： F浮+ F支=G物
2.密度大小與物體的沉浮
V排=V物=VF浮 = ρ液gV排= ρ液gV； G物=ρ物gV物=ρ物gV
①當(dāng) ρ物＜ ρ液 ，F(xiàn)?。綠物 ，物體上浮并最終處于漂浮狀態(tài)；②當(dāng) ρ物 ＝ ρ液 ，F(xiàn)浮=G物 ，物體懸浮；③當(dāng) ρ物 ＞ ρ液，F(xiàn)?。糋物 ，物體下沉并最終沉底。
如果實(shí)心物體（質(zhì)量均勻）浸沒在液體中：
可根據(jù)密度判斷物體的狀態(tài)：
靜止在液體內(nèi)部任何位置
物體都處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)浮=G
ρ液gV排＞ρ物gV排
ρ液gV排=ρ物gV排
ρ液gV排＜ρ物gV排
浩瀚的海洋中，許多生物用不同的方式控制沉與浮。
某些魚類的鰾的大小變化能使魚在水中的沉浮發(fā)生變化
抹香鯨靠加熱或冷卻腦油來控制沉浮
鸚鵡螺具有螺旋形的外殼，殼內(nèi)有很大的充氣囊
烏賊的骨中有許多小的充氣分隔室
例1 把質(zhì)量是 24g、體積是 30 cm3的物體浸沒在水中，松手后該物體將 _______(選填“上浮”“懸浮”或“下沉”) 。當(dāng)它靜止時(shí)，所受的浮力是 _____ N。(g取10 N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
知識(shí)點(diǎn)2 控制沉與浮
我國古代很早就將浮力應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中。
借浮力起重，是我國古代的一個(gè)創(chuàng)造。900多年前，僧人懷丙讓人把兩艘很大的木船并排拴在一起，船上游滿了泥沙。將鐵索一端拴在船上，另一端系在鐵牛上。然后把船上的泥沙卸到河里，打撈起沉落江中的萬斤大鐵牛(如圖)。這一打撈方法一直沿用至今。
中山艦是中國近現(xiàn)代史上的一代名艦，其排水量為780t，長為62.9m，寬為8.9m，1938年在長江被日軍擊中，沉入19m深的江底。1997年中山艦被打撈出水(如圖)。假如由你們來組織打撈中山艦，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)打撈方案。
方案一：將幾艘很大的木船或鐵船并排拴在一起，船上裝滿泥沙使船盡量浸入江水中深一些。用幾根鐵鏈拴在船和中山艦上，再把船上的泥沙卸到河里，在巨大浮力的作用下即可拉起中山艦。
方案二：將幾十只浮筒沉入水中，用鐵鏈將浮筒和中山艦連起來，通過氣壓機(jī)將浮筒中的水壓出，則空心浮筒受到向上的浮力即可拉起中山艦。
熱氣球是通過加熱空氣或某些密度比空氣小的氣體，以獲得較大的浮力來升空的。
在體育、娛樂活動(dòng)中，經(jīng)常看到天空中漂浮著色彩絢麗的熱氣球，你知道它的構(gòu)造和原理嗎?
①取一個(gè)大的輕紙袋，用細(xì)鐵絲編一個(gè)簡單的小筐，再用幾條膠帶把小筐掛在紙袋下面，筐里放一團(tuán)用酒精浸濕的棉花。
②把熱氣球拿到室外，點(diǎn)燃酒精棉，熱氣球就能慢慢升起來了。
③假如由你來設(shè)計(jì)一個(gè)帶吊籃的熱氣球，為了使它能降回地面，你打算采用什么辦法？
可以用圓珠筆芯自制一個(gè)密度計(jì)，如圖所示，找一根快用完了的圓珠筆芯，金屬筆頭向下（也可在筆頭上纏幾圈金屬絲），放入水中，筆芯靜止時(shí)，在筆桿上標(biāo)出水面的位置，作為水的密度標(biāo)記。然后放在鹽水中，你有什公發(fā)現(xiàn)？你知道它的原理嗎？
例2 圖甲是“中國天眼”中氣球懸吊著維護(hù)人員作業(yè)的情景。小雯利用氣球和重物進(jìn)行模擬，如圖乙。充氣前，氣球A與重物 B的總質(zhì)量為 0.109 kg，充入適量氦氣過程中，A體積變大，其所受浮力 變大______ (選填“變大”“變小”或“不變”)；當(dāng)A的體積為_____m3 時(shí)，B對(duì)地面的壓力恰好為零。(B 所受的浮力忽略不計(jì)，ρ空氣=1.29 kg/m3 ， ρ氦氣=0.2 kg/m3 ，g 取 10 N/kg)
1.選取蘋果、大棗、葡萄，將其浸沒在水中后松手，觀察到的浮沉情況如圖所示。請(qǐng)比較各自重力與浮力的大小關(guān)系。
由圖可知，葡萄沉入水底，蘋果和大棗漂浮在水面上，根據(jù)物體的浮沉條件可知，蘋果、大棗的重力都與各自的浮力相等，葡萄的重力大于其浮力。
2.小明與小聰發(fā)現(xiàn)，實(shí)心的鐵塊在水中下沉，實(shí)心的木塊全部壓入水中松手后上浮，據(jù)此他們推測(cè)：實(shí)心物體的密度大于液體的密度，物體則下沉；實(shí)心物體的密度小于液體的密度，物體則上浮。請(qǐng)說明理由。
實(shí)心物體的重力G物=m物g=ρ物gV物，根據(jù)阿基米德原理可知，實(shí)心物體浸沒在水中后受到的浮力F浮=ρ液gV排，此時(shí)V排=V物，當(dāng)ρ物＞ρ液時(shí)，G物＞F浮，實(shí)心物體下沉；當(dāng)ρ物＜ρ液時(shí)，G物＜F浮，實(shí)心物體上浮。
3.如圖所示是小聰制作的“浮沉子”，它由一個(gè)盛水的大塑料瓶和一個(gè)開口向下的小玻璃瓶組成，大瓶的瓶蓋擰緊密封，兩瓶內(nèi)均有少量空氣。擠壓大瓶可以控制小瓶的上浮、下沉或懸浮。試說明其中的道理。
擠壓大瓶時(shí)，大瓶內(nèi)空氣被壓縮，空氣對(duì)水面的壓強(qiáng)增大，則水中小瓶瓶口處的壓強(qiáng)增大，將水壓入小瓶中一部分，小瓶排開水的體積變小，根據(jù)F浮=ρ水gV排可知，小瓶所受的浮力變小，當(dāng)小瓶所受重力大于浮力時(shí)，小瓶將下沉；當(dāng)手松開時(shí)，大瓶內(nèi)空氣體積變大，空氣對(duì)水面的壓強(qiáng)減小，則小瓶瓶口處的壓強(qiáng)減小，小瓶內(nèi)的空氣的將水壓出一部分，根據(jù)F浮=ρ水gV排可知，小瓶所受的浮力變大，當(dāng)所受重力小于浮力時(shí)，小瓶將上浮。這樣通過控制擠壓大瓶的程度，可以控制小瓶的上浮、下沉或懸浮。

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4 沉與浮

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