10.3 物体的浮沉条件及应用-(配套课件)【初中学霸创新题】2022-2023学年八年级下册物理 人教版

第3节 物体的浮沉条件及应用 八年级 初中物理 第十章 浮力 1.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件。 2.能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 3.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。 学习目标 物体的浮沉条件 知识点一 1.物体在液体中常见的三种浮沉现象 （1）物体漂浮在液面上 人在死海上看书 鸭子浮在水面上 4 （2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置 鹦鹉螺悬浮在海水中 潜水艇悬浮在海水中 5 （3）物体沉入液体底部 石头沉在水底 黑匣子沉在水底 6 2.物体的浮沉条件 物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系。 浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。 根据物体所受浮力和重力的大小情况，物体的浮沉存在以下几种情况。 （1）重力与物体的浮沉 7 ①当F浮>G 时，合力竖直向上，物体在液体中向上运动（如图甲所示），这种现象称为上浮。上浮的最终状态是漂浮。 ②当F浮=G 时，合力为0，物体会停留在液面以下的任何位置（如图乙所示），这种现象称为悬浮。 乙 甲 ③当F浮＜G 时，合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动（如图丙所示），这种现象称为下沉。下沉的最终状态是沉底。 丙 （2）密度与物体的浮沉 当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力F浮 = ρ液gV排，物体受到的重力 G物=ρ物gV物，比较F浮与G物的大小可得: ①当 ρ物＜ρ液 ，浸没时，F浮＞G物 ，物体上浮直到漂浮在液面上； ②当 ρ物＝ρ液 ，浸没时，F浮=G物 ，物体悬浮； ③当 ρ物＞ρ液，浸没时，F浮＜G物 ，物体下沉直到接触容器底部。 3.归纳总结实心物体的浮沉情况 状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉底 图示 浮沉条件 特 点 说 明 F浮>G F浮<G F浮=G F浮=G 分析运动状态变化的过程 分析平衡状态 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ物是物体的密度（平均密度） F浮+F支=G ρ液<ρ物 4.浮力大小的计算方法 F浮= F2-F1 （1）压力差法 F F浮 G F浮＝G-F （2）称重法 （3）公式法 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 （4）二力平衡法 F浮= G物 体积相同的三个小球，放入水中静止时如图所示，已知这三个小球的密度关系是ρB＞ρC＞ρ水＞ρA，则下列判断正确的是（　　） A．A、B两球一定是空心的，C 球一定是实心的 B．三个小球所受的重力关系是GB=GC＞GA C．三个小球所受的浮力关系是FB=FC＞FA D．三个小球受到水的压强大小关系是pB＞pC＞pA 典例1 C 解析：已知ρB>ρC>ρ水>ρA，根据物体的浮沉条件可知实心的B、C两球静止时沉入水中，实心A球静止时处于漂浮状态，由图可知A球漂浮、B球悬浮，C球沉底，所以B一定是空心的，A、C可能实心、也可能是空心，故A错误；三个小球体积相同，根据F浮=ρ水gV排可知三个小球受到的浮力FA<FB=FC，故C正确；物体漂浮或悬浮时，受到的浮力等于自身重力，物体沉底时，受到的浮力小于自身重力，根据物体的浮沉条件知FA=GA、FB=GB、FC<GC，所以GA<GB<GC，故B错误；根据液体压强公式p=ρgh可知深度越深，受到的液体压强越大，所以pA<pB<pC，故D错误。 答案：C 浮力的应用 知识点二 1.轮船 （1）工作原理：空心法。将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。 （2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量。 由F浮=m排g、F浮=G 可知，m船+m货= m排。 工作原理：靠充放水来改变自身的重力从而实现下潜和上浮。 2.潜水艇 潜艇 潜艇截面示意图 3.气球和飞艇 热气球 飞艇 工作原理：气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体而升空的。 方法：把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮在水面，而饱满的种子则下沉到容器底部。 4.盐水选种 典例2 如图所示，我国自主设计建造的“凯桂”号油轮是中国目前最大的原油运输船，它满载时的排水量达46.9万吨，续航能力可达22000海里。它满载时，所受浮力为__________N；当它停靠在码头装货时，油轮排开水的质量_______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 变大 4.69×109 解析：运输船满载时的排开水的质量m排=46.9×104 t=46.9×107 kg, 根据阿基米德原理知油轮满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=46.9×107 kg×10