第十章第3节 物体的浮沉条件及应用（课件）2022-2023学年人教版物理八年级下册

第十章 浮力 第三节 物体的浮沉条件及应用 初中物理八下（人教版） 学 习 目 标 了解物体的浮沉条件 知道物体的沉浮与密度的关系 认识浮力在生产生活中的应用 课程导入 一、物体的浮沉条件 1. 漂浮、上浮和下沉 物体在液体中静止时的三种状态：漂浮、悬浮、沉底 漂浮 悬浮 沉底 2.物体的浮沉条件 从物体的受力情况分析判断物体的浮沉： 将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手，观察现象。 铁块 蜡块 上述实验中，浸没在水中的铁块、蜡块(松手前)各受到什么力？铁块和蜡块受到的浮力相等吗？为什么？ 分析物体的浮沉条件： 铁块：松手后，浸没在水中的铁块所受到的F浮＜G铁，铁块下沉，到达容器底部后，铁块受到F浮、G铁和F支，三力平衡，静止在容器底，我们说铁块沉底，即：F浮＜ G物，物体下沉，最终沉底。 铁块 F浮 G 下沉 蜡块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮＞G蜡，蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮减小到与重力 G蜡相等时，即F浮＝G蜡，蜡块最终漂浮在水面。即：F浮＞G物，物体上浮，最终漂浮，F浮＝G物。 蜡块 F浮 G 上浮 若浮力F浮等于重力G，则会悬浮，静止在水中。 悬浮时：F浮=G F浮 G 悬浮 1.物体的浮沉情况由浮力和重力共同决定； 2.上浮和下沉属于非平衡状态，受到非平衡力作用；悬浮和漂浮属于平衡状态，浮力等于重力。 3.注意悬浮和漂浮有不同之处。悬浮：V排=V物；漂浮：V排<V物 F浮＞G 上浮 F浮＝G 悬浮 F浮＜G 下沉 F′浮＝G 漂浮 F浮＝G-F支 沉底 两个运动过程 静止状态 二力平衡 三力平衡 3.密度与物体的浮沉 比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉 ①当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。 浮力的大小： G=m物g＝ρ物gV物 V排=V物 F浮＝ρ液gV排 重力的大小： 浸没在水中时： 当物体浸没在液体中，V排＝V物 F浮＞G 物体上浮 ρ液gV排＞ρ物gV物 g为定值 所以当ρ液＞ρ物 物体上浮 F浮＝G 物体悬浮 ρ液gV排＝ρ物gV物 所以当ρ液＝ρ物 物体悬浮 F浮＜G 物体下沉 ρ液gV排＜ρ物gV物 所以当ρ液＜ρ物 物体下沉 10 悬浮与漂浮的区别与联系 悬浮 漂浮 不同点 在液体中的位置 静止在液体内部任何位置 静止在液体表面 体积关系 V排=V物 V排＜V物 密度关系 ρ物＝ρ液 ρ物＜ρ液 相同点 F浮=G 漂浮：F浮＝G 悬浮：F浮＝G F浮= F2-F1 F F浮 F浮＝G-F ①压力差法 ②称重法 4.计算浮力的四种方法 ③公式法 F浮= G排= m排g=ρ液gV排 ④平衡法 F浮= G物 G 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F浮>G ρ液>ρ物 F浮<G ρ液<ρ物 F浮＝G ρ液＝ρ物 F浮＝G ρ液>ρ物 F浮＋FN＝G ρ液<ρ物 知识小结 二、浮力在生产生活中的应用 中国古代很早就将浮力用于生产、生活中。从独木舟到郑和出使西洋用的大型”宝船“船队，从孔明灯到浮船打捞技术,从盐水选种到密度计，都体现出中华民族的智慧。 橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉，根据阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面，并能承载重物? 下沉 漂浮 能承载重物的橡皮泥船 把橡皮泥做成瓢状，它所受的重力没变，但排开水的体积变大了，因而受到的浮力变大了，所以能浮在水面上，轮船就是根据这个道理制成的。 思考：轮船是用钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，钢铁在水中是下沉的，但是用钢铁制成的轮船为什么能漂浮在海面上呢？ 轮船 （1）工作原理：利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。F浮=G （2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量. 所以：m排= m船+m货 因为轮船漂浮： F浮=G ， F浮= m排g 潜水艇 潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。潜水艇可以悬浮在水下 ，也可以漂浮在水面。 (1)原理：靠改变自身重力上浮和下潜 (2)方法：潜水艇体积不变，浸没在水中时浮力也不变。通过水箱的充水或排水来改变自身的重力,实现上浮和下沉。 潜水艇的浮沉原理 下潜时，在两侧的水舱内充入水，艇重增大，重力大于浮力，潜艇就会下沉。 上浮时，用压缩气体将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，重力小于浮力，潜艇就会上浮。 当水舱中充入适量的水时，浮力与重力相等，潜艇就能悬浮在水中任何深度。 若G＞F浮，则下潜 若G＜F浮，则上浮 气球和飞艇 ①气球升空原理： 通过充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气等），使气球受到的浮力大于自身的重力而升