10.4 沉与浮2023-2024学年教科版物理八年级下册

第十章 流体的力现象 10.4 沉与浮 课前预习 小魔术：听话的章鱼 思考：浸在水中的章鱼，有时上浮，有时下沉。这是为什么呢？ 物体的沉浮条件 水面 G物 F浮 F浮 G物 两个过程 F浮＜ G物 物体下沉 F浮＞G物 物体上浮 分析：水中的鸡蛋同时受到重力和浮力的作用。 三个状态 F浮=G物 物体漂浮 F浮= G物 物体悬浮 F浮＜G物 物体下沉到水底 G物 F浮 F浮 G物 G物 F浮 漂浮和悬浮比较： 静止 静止 悬浮 漂浮 下沉：由F浮<G 可得： ρ液 gV排 <ρ物 gV物 因为 V排 =V物 所以 ρ液 <ρ物 上浮：由F浮>G 可得： ρ液 gV排 >ρ物 gV物 因为 V排 = V物 所以 ρ液 >ρ物 v v 下沉 上浮 物体浸没 注意：ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物 质的密度。 漂浮：由 F浮=G 可得： ρ液 gV排 =ρ物 gV物 因为 V排 < V物 所以 ρ液 >ρ物 悬浮：由F浮=G 可得： ρ液 gV排 =ρ物 gV物 因为 V排 = V物 所以 ρ液 = ρ物 静止 静止 悬浮 漂浮 小结：物体的沉浮条件 1.上浮：F浮 > G物 ρ液 >ρ物 2.漂浮：F浮 = G物 ρ液 >ρ物 3.悬浮：F浮 = G物 ρ液 =ρ物 4.下沉：F浮 < G物 ρ液 <ρ物 注意： （1）上浮和下沉是不平衡态，受到的力为非平衡力。 悬浮、漂浮和沉底是平衡（静止）态，受到的力为平衡 力。悬浮和漂浮为二力平衡，沉底为三力平衡。 （2）上浮、下沉和悬浮：V排=V物； 漂浮：V排＜V物 （3）空心物体运用浮沉条件时，可以用物体的平均密度ρ物 与液体密度ρ液比较。 解题的一般思路是：“先判断状态，再行计算或其他” 物体的浮沉条件 （其中 为物体的平均密度 ） 思考：如何控制物体的沉浮？ 可以改变物体所受的浮力或自身的重力 思考：铁的密度大于水的密度，轮船是由钢铁做成的， 那它为什么能够漂浮在水面上？ 控制沉与浮 工作原理：将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水， 漂浮在水面上。 排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮= G排=m排g 而F浮=G 即：m船g+m货g = m排g ∴ m船+m货 = m排 应用1——轮 船 模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打气，将瓶内的水 排出，瓶向上浮起。 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。 应用2——潜水艇 内部充有小于空气密度的气体 工作原理：靠空气浮力升空 应用3——气球和飞艇 密度计是一种什么仪器？它的刻度有什么特点？ 应用4——密度计 测量液体密度的仪器,刻度是上小下大，上稀下密。 物体漂浮在液面上的条件F浮＝G计 和阿基米德原理F浮＝G物=ρ液 gV排 密度计的工作原理是什么？ 密度计浸入液体中越深，说明液体的密度是越大还是越小？ 越小 思考：怎样确定盐水的密度？ 处于饱满种子密度和干瘪种子密度之间 应用5——盐水选种 盐水选种，就是把种子放在一定浓度的盐水里，利用浮力把好种子和坏种子分开来。 学以致用：用你所学的知识解释以下典故 1.“曹冲称象”以舟称物 2.真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力 起重法。 以舟起重 （浮力起重法） "听话"章鱼揭秘： 当手用力挤压塑料瓶时，瓶子上方的气体体积减小，气压增大，就把水压到章鱼的"肚子"，这样章鱼的重力大于浮力，就下沉；反之，松手时就上浮。 揭秘时刻 课堂小结 1、中国航母辽宁号在南海举行阅兵仪式中的图片，若舰载机返回降落在甲板上，下列说法正确的是（ ） A. 航母始终漂浮，所受浮力不变 B. 航母始终漂浮，所受浮力减小 C. 航母将沉下一些，所受浮力增大 D. 航母将浮起一些，所受浮力减小 2、2019年4月23日，中国海军建军70周年海上阅兵隆重举行。国之重器的亮相。见证了中国海军的崛起!如图是首次亮相095攻击型核潜艇。下列关于该潜艇的分析正确的是( ) A.上浮过程中所受浮力增大 B.漂浮和悬浮时所受浮力相等 C.下潜过程中所受压强不变 D.潜行过程中排开海水的重力不变 随堂检测 3、将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示.若将该物体分成大小不同