10.3 物体的浮沉条件及应用 课件2023-2024学年物理人教版八年级下册

第1课时 第十章 浮力 物体的浮沉条件 1.物体在液体中有哪些状态? 提示 五种状态:漂浮、悬浮、上浮、下沉、沉底。 2.物体的平衡状态有几种?分别是什么?保持平衡状态的条件是什么? 提示 物体的平衡状态有静止和匀速直线运动状态,物体保持平衡状态的条件是合力为零。 温故知新 3.三个体积相同而材料不同的球A、B、C,分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的是( ) A.A球所受的浮力最小 B.A球所受的浮力最大 C.C球所受的浮力最大 D.C球所受的浮力最小 A 赚足了人们眼球的“泰坦尼克号” 1、这么大的轮船它是怎么漂浮在海面上的呢? 2、撞击冰山后,它是怎么沉入海底的呢? 3、同学们思考一下:物体漂浮和下沉有什么条件? 合作探究 为什么这么大的巨无霸能够漂浮在海面呢? 点击观看视频——航母 合作探究 飞艇在空中自由地上升、下降;人躺在死海中悠闲地看书,那么,物体的浮与沉取决于什么条件呢? 合作探究 一、根据浮力和重力的关系判断物体的浮沉 1.水槽中的瓶子处于什么状态? 提示 水槽中的瓶子漂浮在水槽中,处于漂浮状态。静止在水面上,处于平衡状态,合力为零,即浮力和重力的大小相等。 合作探究 2.一个大橘子和一个小西红柿同时放入水中,会出现什么情况呢? 提示 松手后橘子上浮,小西红柿下沉。橘子体积大,V排就大,所受浮力就大,所以橘子的浮力大于橘子的重力,橘子上浮;小西红柿体积小,V排就小,所受浮力就小,所以小西红柿的浮力小于小西红柿的重力,小西红柿下沉。 3.把一个大土豆和刚才的橘子同时放入水中放手后,会出现什么情况呢? 提示 土豆下沉,橘子上浮。 4.为什么土豆排开水的体积比橘子大,它反而下沉了呢?到底物体的浮沉取决于什么呢? 提示 虽然土豆排开水的体积大,土豆的浮力大,但是土豆的重力也大,浮力小于重力,因此会下沉。所以物体的浮沉不光要看浮力的大小,更要看浮力和重力的大小关系。 5.分析浸没在水中的上浮的橘子、悬浮的瓶子、下沉的西红柿受力情况。 教师总结浮沉条件:取决于物体所受F浮与G物的关系。 (1)当F浮>G物时,物体上浮,最终漂浮F浮=G物。 (2)当物体处于悬浮状态时,F浮=G物。 (3)当F浮<G物时,物体下沉,最终沉底。 二、根据密度判断物体的浮沉 1.演示实验 (1)把鸡蛋放入盛水的烧杯中,观察到鸡蛋下沉; (2)向水中撒入少许食盐,并轻轻搅拌,发现鸡蛋慢慢上升,停止加盐,鸡蛋悬浮在水中; (3)再继续加入食盐,发现鸡蛋继续上升,最后露出水面,漂浮在水面。 鸡蛋为什么会出现这样的四种状态(下沉、上浮、悬浮和漂浮)? 二、根据密度判断物体的浮沉 水中 浓度适中的盐水 浓度较大的盐水 沉底 悬浮 漂浮 提示 向水中加入食盐,发现鸡蛋上浮。向水中加入食盐,水的密度变大,鸡蛋受到的浮力增大,大于鸡蛋的重力,所以鸡蛋就上浮;当鸡蛋的重力与浮力相等的时候鸡蛋就悬浮在水中;继续加盐,鸡蛋受到的浮力进一步增大,大于鸡蛋的重力,鸡蛋就继续上浮,直到浮出水面。由此可见,当物体的密度小于液体的密度时,物体上浮;当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉。 2.从密度的角度分析物体的浮沉条件: (1)当 液> 物时,物体上浮; (2)当 液< 物时,物体下沉。 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F浮>G F浮<G F浮=G F浮=G F浮+F支=G 液> 物 液< 物 液= 物 V排=V物 液> 物 V排<V物 液< 物 处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态 处于静态,受平衡力作用 例1 在装满水的容器中,放入一个质量为30 g的实心物块,从容器中溢出20 g水,则该物块在水中的浮沉情况和该物块所受的浮力是( ) A.下沉、F浮=0.3 N B.下沉、F浮=0.2 N C.漂浮、F浮=0.3 N D.漂浮、F浮=0.2 N B 解析 物块所受浮力等于溢出水的重力, 即F浮=G排=m排g=0.02 kg 10 N/kg=0.2 N。 物块的重力G=mg=0.03 kg 10 N/kg=0.3 N,因G>F浮,故物块会下沉。 典例示范 例2 (2023 山西)妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)( ) A.饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变 B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力 C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力 C 解析 饺子下沉的过程中,饺子在水中的深度h变大,由p= gh可知,所受水的压强变大;根据物体的浮沉条件可知:饺子上浮过程中,受到的浮力大于它所受的