10.3物体的浮沉条件及应用 2022－2023学年人教版物理八年级下册

物体的浮沉条件及应用 第十章第三节 1 学习目标 01 理解并掌握物体的浮沉条件 02 根据浮力和阿基米德原理掌握浮沉相关知识 03 根据所学知识理解浮力的应用 2 3 知识回顾 浮力计算 称重法：F浮 = G物 -F 公式法：F浮 = G排=ρ液gV排 原因法： F浮= F向上- F向下 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。 重力计算 G=mg=ρ物gV物 受力分析 F浮 G F浮 G 问：为什么有的物体会上浮，有的物体却会下沉？ 4 悬浮 上浮 下沉 F浮 G F浮 G F浮 G 上浮： F浮＞G 一、物体的浮沉条件 F浮 G 漂浮 漂浮：F浮 = G 悬浮：F浮 = G 下沉： F浮＜G 思考：物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？ 结合生活实际，思考生活中浸入液体的物体有哪几种情况 5 悬浮 上浮 下沉 F浮 G F浮 G F浮 G G 漂浮 浮力：F浮＝r液gV排 重力：G ＝r物g V物 思考：各个情况中V物与V排之间存在怎样的关系 上浮：V排 = V物 F浮＞ G r液＞ r物 悬浮：V排 = V物 F浮= G r液 = r物 下沉：V排 = V物 F浮＜ G r液＜ r物 漂浮：V排 = V物 F浮= G r液＞r物 6 7 动手试一试 将新鲜的鸡蛋分别浸入 盛有水和浓盐水的容器 观察鸡蛋在容器中的位置 鸡蛋密度大于水的密度——下沉 鸡蛋密度小于盐水密度——上浮 8 重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ） A．浮在水面上 B．沉到水底 C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能 例题 B 9 猜一猜：我国古代如何应用浮力？ 利用较大的独木，从中间挖成槽形，放在江河的水中漂流，称为独木舟。人们利用它来载人和装运收获的猎物。后来又发展到用木板做成船体，在江河中代替独木舟航行。 明朝时的郑和出使西洋用的大型“宝船”船队，其船体在结构上合理、精致、美观，都达到了古代造船工艺的颠峰。 10 猜一猜：我国古代如何应用浮力？ 三国时期有“曹冲称象”。 　　除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。 11 猜一猜：我国古代如何应用浮力？ 浮桥是我国古代历应用浮力的伟大奇迹，在公元前8世纪周朝时就得到了广泛的应用。在以后的年代，发展到不仅可以在小河上架起浮桥，而且像黄河这样的大河上也架起了浮桥。 12 动手试一试 思考：轮船是钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，怎样用沉重而坚硬的钢铁制成可以那么多货物的船？ 动手试一试： 用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。 把橡皮泥捏成水瓢状放在水面上，重力不变，排开液体体积变大，浮力变大，所以漂浮在水面上。 13 轮船 利用把密度比水大的钢材制成空心的使它的平均密度减小，同时排开更多的水，增大可利用的浮力。使其漂浮在水面上。 F浮= m排g F浮=（ m船+m货）g ∴ m排= m船+m货 工作原理： 排水量： 吃水线 14 例题 如图所示，“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图中的轮船是在 _____（选填“江水”或“海水”）中停泊；轮船的排水量为8000t，在海水中满载时受到的浮力是 ______N；轮船在江水中，船底浸入江水中的深度是6m，船底处的压强是______ Pa 。（ρ江水=1×103kg/m3，ρ海水=1.03×103kg/m3） 海水 8×107 6×104 15 潜水艇 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。 潜水艇自重的改变取决于 水舱内充水或放水的多少 当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮； 鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。 鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。 16 热气球 气囊内部充有小于空气密度的气体 工作原理：靠改变空气浮力升空 气艇 造价低廉、消耗燃料少、装载量大 17 猜一猜：如何打捞沉船？ 将几个充满水的大型浮筒沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞沉船的道理。 浮筒中水排出后重力大大减少，浮力却没有减少，即使拴上沉船也是G<F浮，因此能浮上水面 18 密度计 一种可以直接测量液体密度的仪器。 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。 刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀、上疏 下