第八章 第6节物体的浮沉条件2023-2024学年北师大版物理八年级下学期

物体的浮沉条件 第八章 第6节 观察与思考 物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？ 物体的浮沉条件 当物体浸没在水中时，受到重力G和浮力F浮。这两个力的合力决定着水中由静止释放的物体如何运动。 由静止释放的物体， ①当F浮<G， 合力的方向竖直向下，物体下沉。 ②当F浮=G， 合力为零，即二力平衡，物体悬浮在液体中。 ③当F浮>G， 合力的方向竖直向上，物体上浮。 物体的浮沉条件 物体在液体中的最终情况 ①当 F浮<G， 下沉→沉底→F浮+F支=G ②当 F浮=G， 悬浮→悬浮→F浮=G ③当 F浮>G， 上浮→漂浮→F浮=G 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。 密度与浮沉的关系 平时常见到木头、泡沫等在水中会上浮；石块、金属块等在水中会下沉。 因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。 密度 小实验：盐水浮鸡蛋 小结 1、如图所示，A、B两物体静止在水中（ ） A.两物体受到的浮力一定相等 B.两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大 C.两物体的密度不等，B物体的密度大 D.两物体的重力不等，B物体的重力大 练一练 C 练一练 2、将120g的物体浸没在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出了100mL的水。自由释放后，该物体将（　　） A．上浮 B．悬浮 C．沉至杯底 D．无法确定 C 3．三个体积相同而材料不同的小球A、B、C在水中静止时的情况如图所示，若它们的重力和浮力分别为GA、GB、GC和FA、FB、FC，则下列判断正确的是（　　） A．GA＞GB═GC B．GA＜GB═GC C．FA＞FB＞FC D．FA＜FB═FC 练一练 D 4．浮在水面上的木块，它浸没在水中部分的体积为60cm3，它在水面上的部分是40cm3，求： （1）木块受到的浮力多大？ （2）木块的质量是多少？ （3）木块的密度多大？ 练一练 观察与思考 我们知道，铁的密度大于水的密度，所以一个实心铁块在水中会下沉。那么为什么用钢铁制成的轮船却能漂浮在水面上呢？ 实验探究 取一只金属材质的空鞋油管，先将它挤瘪，拧紧盖后放入水中。将鞋油管从水中取出，将它撑开并拧紧盖后再放入水中，如图所示。 两次鞋油管所受的重力G甲和G乙的大小关系是G甲______G乙；两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲______V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲______F乙。 ＝ ＜ ＜ 实验探究 浮沉条件的应用 轮船 原理：把密度比水大的钢材制成空心状，使它能排开更多体积的水，增大可利用的浮力。 轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船装满货物时排开水的质量。 F浮=G排=m排g（阿基米德原理） F浮=G物=m物g（轮船漂浮在水面上） G物=G排 → m物g=m排g →则m物=m排 排水量 = 船自身质量 + 满载时货物的质量， 即 m排 = m船 + m货 例1：一艘轮船的排水量是1x104t，表示此船满载时，货物质量和船身质量之和为1x104t。求： （1）这艘轮船满载时所受浮力为多大？ （2）这艘轮船满载时排开的水的体积为多少？ 拓展 轮船从河里驶入海里，它受到的浮力大小有无改变？它是上浮一些还是下沉一些？ 不管是河里还是海里都是漂浮，浮力都等于自身重力，所以浮力不变， 利用阿基米德原理展开 上浮 一艘轮船的排水量是10000t，它满载货物时的总质量是 t，该船满载货物时受到水的浮力是 N。若该船从大海驶入内河，船的重力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同），受到的浮力大小 ，由于河水密度比海水密度小，所以它排开水的体积 ，因此轮船要 （选填“上浮一些”或“下沉一些”）。（g取10N/kg） 例题 10000 1×108 不变 不变 变大 下沉一些 浮沉条件的应用 ②潜水艇 1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。 2.改变自重：向水舱内充水或放水。 排出水，潜艇受到的重力减小，潜艇上浮 注入水，潜艇受到的重力增大，潜艇下沉 潜水艇浸没在水中，在它要继续下潜时，关于它受到的重力和浮力的说法正确的是（ ） A.重力不变，浮力不变 B.重力变大，浮力变小 C.重力变大，浮力不变 D.重力变小，浮力变大 C 例题 浮沉条件的应用 ③气球与飞艇 原理：内部充有小于空气密度的气体，当F浮 > G物，物体在空气中上浮。 通常情形下，气球和飞艇的重力是不变的，如何才能实现升降呢？ 通常情形下，气球和飞艇通过改变气囊的体积来改变它们所受浮力，从而实现自由升降的。 浮沉条件的应用 ④孔明灯 加热纸盒中的空气，内部气体的温度升高，体积膨胀，密度减小。当内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，孔明灯所受重力小于浮力，孔明灯便腾空而起，飞上高空。 以下有关热气球的说法正确的是（ ） A.为使静止的热气球下降，必须继续给热气球中的空气加热 B.为使静止的热气球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分 C.正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将立即上升 D.正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升 例题 D 浮沉条件的应用 ⑤密度计 （一种可以直接测量液体密度的仪器） 1.工作原理：密度计是利用物体的漂浮条件原理制成的，放在一般液体中都处于漂浮状态。 2.特点：浸入的越深，密度越小（与轮船类似）。 液体的密度越大时，密度计排开液体的体积越小；反之，则排开液体的体积越大。 如图所示，把一个自制的密度计分别放入三种不同的液体中，则下列判断正确的是（ ） A.这个密度计在丙液体中受到的浮力较大 B.这个密度计在乙液体中受到的浮力较大 C.甲液体的密度最大 D.丙液体的密度最小 例题 D 小结 Lavf57.62.100 $$