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

第十章· 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 人教版八年级物理下册 1 大家听说过潜水艇吗？潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，同学们知道它的浮沉原理吗？浮在水面的物体，满足什么条件呢？下面我们就学习浮力的应用． 想想议议： 气球和飞艇都是利用空气浮力升空的．用喷嘴加热热气球中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小，当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升． 学习目标 1．知道阿基米德原理，会求浮力的大小． 2．尝试用阿基米德原理解决简单的问题，能解释生活中一些与浮力有关的物理现象． 3．经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力． 潜艇 下沉 上浮 悬浮 物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？ 物体的浮沉条件 一 探究物体的浮沉条件 我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图的实验来验证。 实验序号 实验方法 观察小瓶运动情况 小瓶受力情况 1 把盖上盖子的空小瓶浸没于水中再松手 2 把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于水中，再松手 3 设法使小瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中 （也叫悬浮） 小瓶上浮 F浮 ＞G 小瓶下沉 F浮 ＜ G 小瓶静止 F浮 ＝ G 结论 物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小。 通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。 当F浮＞G 时， 物体上浮 当F浮＜G 时， 物体下沉 当F浮＝G 时， 物体处于悬浮或者漂浮状态 F浮 G 上浮 F浮 G 悬浮 F浮 G 下沉 F浮 G 漂浮 两个过程： F浮 G物 下沉 F浮＜ G物 物体下沉 F浮 G物 上浮 F浮＞G物 物体上浮 C D 三个状态： F浮 漂浮 G物 F浮 G物 悬浮 水面 F浮 G物 下沉到水底 F浮=G物 F浮= G物 F浮＜G物 物体漂浮 物体悬浮 物体下沉到水底 关于阿基米德原理的讨论 1.区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2.F浮＝r液 gV排 r液——液体的密度； V排——物体排开的液体的体积； 3.F浮＝ r液 gV排 表明浮力大小只和 r液、V排有关， 浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 对原理的理解 ①物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。 浸没 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 部分浸入 ②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。 A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即 F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物 B.部分浸入时： V排=V浸<V物 F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物 V排=V浸=V物 V排=V浸<V物 V浸 ③同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同. 根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同 时，浮力也随之变化。 ④阿基米德原理同样适用于气体。 练一练 一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是 N。（g取10 N/kg） 1 解析：根据阿基米德原理： F浮＝G排液＝ρ液gV排 　 据题意V排＝V/3 F浮＝ρ液gV排 ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N 阿基米德原理 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 F浮= G排= ρ液 gV排 阿基米德原理 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力 例1 一个重为7 N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10 N/kg，铁球的密度为7.9×103 kg/m3. 解：铁球的质量：m铁＝(G铁)/g＝(7 N)/10 N/kg＝0.7 kg， 铁球排开水的体积：V排＝V铁＝(m铁)/ρ铁＝7.9×103kg/m3/(0.7 kg)＝8.9×10－5 m3， 铁球受到的水的浮力：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×8.9×10－5 m3＝0.89 N. 小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作，如图所示，a、b、c、d是四个步骤示意图．设四个图中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、