10.3《物体的浮沉条件及应用》课件 2022-2023学年人教版八年级物理下册

第3节　 物体的浮沉条件及应用 1 学习目标： 知道物体浮沉是由物体所受重力和浮力决定的。 掌握物体的浮沉条件，会判断物体的浮沉。（重点） 知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。 能利用浮沉条件解释一些简单的现象。（难点） 2 物体浮沉条件 【实验】甲乙丙三物体的体积相同重量不同，放在装有足够水的同一容器中，进行电子模拟实验。 现象： 一只上浮出水面 一只悬浮在水中 一只下沉到水底 原因：三个物体所受的重力和浮力不同 甲 乙 丙 物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。 3 当F浮＞G时，方向竖直向上， 物体在液体中向上运动称为上浮。（运动状态不断改变，受非平衡力） G 上浮 F浮 上浮：由 F浮 > G 可得： ρ液 g V排 >ρ物 g V物 因为 V排 = V物 所以 ρ液 >ρ物 当F浮＜G时,方向竖直向下， 物体在液体中向下运动称为下沉。（运动状态不断改变，受非平衡力） G 下沉 F浮 下沉：由 F浮 < G物 可得： ρ液 g V排<ρ物 g V物 因为 V排 = V物 所以 ρ液 <ρ物 平衡状态，F浮＝G时,即二力平衡，此时物体将静止在液体中任意深度的地方称为悬浮。 G 悬浮 F浮 悬浮：由 F浮 = G物 可得： ρ液 g V排=ρ物 g V物 因为 V排 = V物 所以 ρ液 =ρ物 平衡状态，F浮＝G时，物体静止在液面上称为漂浮，是上浮的最终状态。 漂浮 G F浮 漂浮：由 F浮 = G物 可得： ρ液 g V排=ρ物 g V物 因为 V排 < V物 所以 ρ液 >ρ物 平衡状态，F浮＋F支＝G时，物体静止在容器底部称为沉底，是下沉的最终状态。 沉底 G F浮 F支 沉底：由 F浮 < G 可得： ρ液 g V排 <ρ物 g V物 因为 V排 = V物 所以 ρ液 <ρ物 浸在液体中的物体的浮和沉，决定于所受的浮力和重力的合力的情况。 还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。 比较液体密度与物质密度(物体平均密度) 上浮 F浮 > G ρ物 < ρ液 漂浮 F浮 = G ρ物 < ρ液 悬浮 F浮 = G ρ物 = ρ液 下沉 F浮 < G ρ物 > ρ液 沉底 F浮 < G ρ物 > ρ液 （1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，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： F浮 = G F浮 = m 排 g ∴ m 船 + m 货 = m 排 轮船 浮力的应用 （3）吃水线 表示船浸入水中的深度。 一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变） 不变 不变 变大 海水 河水 【解析】 轮船浮在海面上，F浮 = G ； 它始终漂浮在河面和大海上：F浮= G 。 ∵ G 不变，∴ F浮不变： F浮河 = F浮海 　ρ海 g V海= ρ河 g V河 　ρ海水 > ρ河水 ∴ V海 ＜ V河 工作原理： 潜艇 潜水艇 依靠两侧的水舱吸水及排水改变自身重力，实现上浮和下沉 潜水艇的浮沉 工作原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的 内部充有小于空气密度的气体—氢气、氦气、热空气等 气球和飞艇 气袋 吊篮 喷嘴 喷嘴点火加 热,袋内空气受 热膨胀,浮力增大,浮力大于重力,气球上升。 喷嘴火焰熄灭， 袋内空气变冷,浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。 工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。 密度计 刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。 读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度 用途： 一种可以直接测量液体密度的仪器。 工作原理：靠当液体的密度越大时，物体排开液体的体积就越小；反之，则排开液体的体积越大； 盐水选种 ——利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度 ρ液 有关，ρ液越大， F浮 越大。 ρ物< ρ液，物体上浮； ρ物> ρ液，物体下沉。 干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容 器底部。 水面上漂浮着