初中物理10.3【浮力的应用】知识梳理01:浮沉条件

初中物理10.3【浮力的应用】知识梳理01:浮沉条件

首页角色扮演浮尘之外更新时间:2024-07-29

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知识预览


物体在液体中的五种情况

如图,当我们把物体浸没在液体中,他可能是上浮的,比如木块;最终木块会漂浮在液体表面。

又比如铁块,浸没在液体中会下沉,最终沉底。

当然还有一种特殊情况,就是浸没在液体中任何位置,既不上浮、也不下沉,这种状态我们叫做悬浮。

在上述状态中,我们会发现两个运动的状态,即:

三个静止状态,即

其中漂浮是上浮的结果,沉底是下沉的结果。

五种状态下的受力分析

利用“合力”的观点,我们可以找到五种状态的形成原因。

【1】上浮

如图,浸在液体的物体受到重力和浮力,只有当浮力>重力的时候,才能使物体上浮,最终漂浮。

这是一个加速上升的过程,此时物体受非平衡力的作用,合力不为0N。

【2】漂浮

当物体最终漂浮在液体表面时,此时物体处于静止状态。

根据二力平衡的观点,此时重力=浮力,物体受到的合力为0N。

【3】下沉

如图,浸在液体的物体受到重力和浮力,只有当浮力<重力的时候,才能使物体下沉,最终沉底。

这是一个加速下降的过程,此时物体受非平衡力的作用,合力不为0N。

【4】沉底

当物体沉底之后,物体也是处于静止状态,一样受到平衡力的作用,且合力为0N。

但是此时物体除了受到了重力、浮力之外,还要受到容器底部施加竖直向上的支持力。

也就是说,此时物体是三力平衡,即:

F浮=G物-N支

【5】悬浮

如图,浸在液体的物体受到重力和浮力,此时F浮=重力

物体浮沉的原因

请同学们先看一下这个视频:

从这个实验,我们可以看到:当改变液体的密度时,鸡蛋便可以实现上浮、漂浮、下沉、沉底、悬浮五中运动状态。

看来,真正影响物体浮沉的原因是物体与液体密度的关系。

实际上,当物体密度>液体密度的时候,物体就会下沉,最终沉底;当物体密度<液体密度的时候,物体就会上浮,最终漂浮;当物体密度=液体密度的时候,物体就会悬浮在液体中。

总结

如图,是物体五种状态的受力分析、形成原因。

需要注意的是,五种情况下,只有浸没在液体中的情况才有V物=V排的结论,当物体漂浮时V物<V排


练习:

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