9.3 物体的浮与沉 2023－2024学年沪科版物理八年级下学期

物体的浮与沉 第九章 浮 力 1 1.知道物体的浮沉条件； 2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生 产、生活和社会中的应用； 3.知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原 理。 神秘的“死海” 在亚洲西部，巴勒斯坦和约旦交界处，有一个“死海”。传说大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，下令处决俘虏来的奴隶。奴隶们被投入死海，并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。 潜艇 下沉 上浮 悬浮 物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？ 观察思考 思考 实验目的：探究物体的浮沉条件 因为力是改变物体运动状态的原因，我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图所示的实验来验证. 实验器材：玻璃瓶，盛水容器，清水等. 物体的浮沉条件 1.把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手，观察小瓶运动情况 小瓶上浮 F浮 G 漂浮 F '浮 G 根据二力平衡条件，小瓶上浮时，F浮>G 根据二力平衡条件，小瓶上浮时，F'浮=G 2.把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于水中，再松手，观察小瓶运动情况。 小瓶下沉至沉底 F浮 G 根据二力平衡条件，小瓶下沉时，F浮<G 3.在小瓶中装入适量的水，使小瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中（也叫悬浮） 小瓶静止 F浮 G 根据二力平衡条件，小瓶悬浮时，F浮=G 结 论: 01 物体在液体中的沉浮取决于物体所受浮力和重力的大小. 02 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. 物体的浮沉条件： 迷你实验室1：物体会停在哪个液面？ 1、把糖浆、水及油沿汤匙注入玻璃杯中，由于密度不同，液体会分成三层。 2、把蜡块、橡皮、瓶塞、鸡蛋等放入杯中，观察它们分别位于哪一层液面上？你能说出原因吗？ 迷你实验室2：橡皮泥为什么能漂浮？ G F浮1 G F浮2 G F浮1 < 下沉 G F浮2 = 漂浮 < 空心时，排开液体体积增大 浮沉条件的应用 （一）密度计 1.密度计是一种什么仪器？ 它的刻度有什么特点？ 测量液体密度的仪器,刻度是上 小下大,上稀下密. 2.密度计的工作原理是什么？ 物体漂浮在液面上的条件F浮＝G 3.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 （二）盐水选种 是沉底的种子好还是浮出水面的种子好呢? 为什么? （三）热气球 热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关。当热气球的巨大气袋充满空气（忽略体积变化）时，用喷嘴加热气袋中的空气，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，热气球便上升了。 浮沉条件 上浮 下沉 漂浮 悬浮 F浮>G ρ液>ρ物 F浮<G ρ液<ρ物 F浮=G ρ液>ρ物 F浮=G ρ液=ρ物 课堂小结 状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 浮沉条件 力的比较 密度比较 改变状态 特 点 F浮 ＞G物 F浮 ＜G物 F浮 =G物 F浮 =G物 非平衡状态 平衡状态 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 V排=V物 改变物体的重力或受到的浮力 浮力的应用 轮船： 制成“空心”增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮 潜水艇： 改变自身重力来实现浮沉 气球和飞艇： 改变自身体积来实现升降 密度计： 测量液体密度的仪器 一艘浸没在海水中的潜水艇，总质量（包括 水舱中充入水的质量）为830t，排开海水的体积为800m3 ，则潜水艇受到的浮力是多少？此时它处于 上浮、下沉还是悬浮状态？ （海水的密度为1.03 ×103kg /m3 ，g取10N/kg ） 【分析】 根据潜水艇排开海水的体积可求得潜水艇受到的浮力，再与潜水艇的总重力比较即可得出潜水艇的状态． 【解答】 解：潜水艇受到的浮力 F浮=ρgV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×800m3=8.24×104N， 潜水艇的总重力 G=mg=8.3×105kg×10N/kg=8.3×106N， 因为G＞F浮， 所以此时它处于下沉状态． 答：潜水艇受到的浮力是8.3×106N，它处于下沉状态． $$