10.3 物体的浮沉条件及应用( 课件)--2024-2025学年度人教版物理八年级下册

第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 第1课时 物体的浮沉条件 请同学们翻到《主书》P50 1． 浸没在液体中的物体，受到两个力： ⁠的重力 和 的浮力．(均选填“竖直向上”或“竖直向下”) 根据物体所受浮力与重力大小关系的不同，由静止释放的物体，其 浮沉存在下列几种情况，如图所示． 竖直向下 竖直向上 上浮：当F浮 G时，物体上浮；最终漂浮，此时F浮′＝G. 悬浮：当F浮 G时，物体受力平衡，可以悬浮在液体内任 一位置． 下沉：当F浮 G时，物体下沉，最终沉底．(均选填“>”“＝” 或“<”) ＞ ＝ ＜ 2． 浸没在液体中的物体，其排开液体的体积跟物体自身的体积 ⁠ ⁠，因此物体的浮沉情况也可以用物体的密度跟液体密度的大小关系 来判断． 漂浮：ρ物 ρ液，如木块浮在水面； 悬浮：ρ物 ρ液； 下沉：ρ物 ρ液，如石块沉在水底． 相 等 ＜ ＝ ＞ 物体的浮沉条件——G物与F浮的关系 例1 将一个质量为150 g的物体放入盛满水的容器中，共溢出了50 g 水，则该物体受到的浮力F浮为 N，物体的重力G物为 N， 说明F浮<G物，在水中的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉 底”)． 0.5 1.5 沉底 知识点拨►物体浸没时受到浮力F浮和物重G物的相对大小，决定了物 体的浮沉情况．当F浮>G物时，物体上浮，最终漂浮；当F浮<G物时，物体 下沉，最终沉底；当F浮＝G物时，受力平衡，处于悬浮状态． 例2 取三块质量均为20 g的橡皮泥，依次捏成碗状，两个球状(其中 一只球为空心)，分别放入装有相同质量水的相同烧杯中，静止时它们的 状态如图所示，则三个物体受到的浮力的大小关系为 ⁠. F甲＝F丙>F乙 知识点拨►根据阿基米德原理可求出物体受到的浮力大小．根据物体 的浮沉条件可判断物体所处的状态，同样，根据物体所处的状态也可判 断物体的受力情况． 物体的浮沉条件——ρ物与ρ液的关系 例3 体积相同的A、B、C三个物体，放入水中静止后，处于如图所 示的状态，若三个物体的重力分别是GA、GB、GC，密度分别为ρA、ρB、 ρC，则下列说法正确的是（　B　） B A． GA＜GB＜GC ρA＞ρB＞ρC B． GA＜GB＜GC ρA＜ρB＜ρC C． GA＞GB＞GC ρA＞ρB＞ρC D． GA＝GB＝GC ρA＜ρB＜ρC 知识点拨►不同物体浸入同一液体中时，常根据阿基米德原理比较浮 力的大小，即F浮＝ρ液gV排，同时，浮出液面体积越大的物体密度越小． 例4 采摘的新鲜草莓，用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物．水平 桌面上，甲、乙两个相同容器中盛有浓度不同的盐水，小梦将两个相同 的草莓分别放入杯中进行清洗，当两草莓静止时，甲、乙容器中的液面 恰好相平，如图所示．则草莓在甲、乙两容器中受到的浮力F甲 ⁠ F乙，甲容器中盐水的密度 乙容器中盐水的密度．(均选填 “大于”“小于”或“等于”) 等 于 小于 知识点拨►同一物体浸入不同液体中时，常根据浮沉条件来比较物体 受到的浮力大小；同时，物体浮出液面的体积越大，液体密度越大． 1． 把重为5 N，体积为0.6 dm3的物体没入水中，若不计水的阻力， 当物体静止时，下列说法正确的是（　C　） A． 物体悬浮，浮力为6 N B． 物体下沉，浮力为6 N C． 物体漂浮，浮力为5 N D． 物体上浮，浮力为6 N C 2． 如图，小昕同学把一只苹果丢入水中，发现苹果下沉一段距离 后，又向上运动，最终漂浮在水面上．下列关于苹果运动的分析正确的 是（　D　） A． 在下沉过程中，水对苹果的压强不变 B． 在上浮过程中(未露出水面前)，苹果所受浮力变大 C． 在水面漂浮时，苹果受到的浮力大于它受到的重力 D． 在整个过程中，苹果受到浮力的方向总是竖直向上 D 3． 放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有不同的液 体，现将两个相同的物块分别放入两容器中．当两物块静止时，两容器 中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．下列说法正确的是 （　C　） A． 甲容器中液体的密度较大 B． 甲容器中物块排开液体的重力较大 C． 乙容器中液体的密度较大 D． 乙容器中物块受到液体的浮力较大 C 4． 一个李子的体积约为60 cm3，质量约为66 g，若把李子放入水 中，静止时 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)．一个西瓜的体 积为6×103 cm3，所受的重力为55 N，若把西瓜浸没在水中后放手，当西 瓜静止时所受的浮力为 N. 沉底 55 5． (2022·内江) 一个轻质极薄的小塑料袋，袋内装满水(袋内无空气) 且水的质量为200 g，将其浸没在水中，静止时如图所示，则此时盛水的 小塑料袋受到了竖直向上的 作用，其大小为 N． (g取10 N/kg) 浮力 2 第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 第2课时 物体浮沉条件的应用 请同学们翻到《主书》P52 1． 轮船——“空心法”增大浮力．排水量：轮船满载时排开水 的 ⁠． 2． 潜水艇——改变自身 ⁠实现浮沉． 3． 气球和飞艇——充入密度 ⁠空气的气体而升空． 4． 密度计——利用浮力测密度． 因为漂浮G密度计＝ F浮＝ ρ液gV排，G密度计一定，当ρ液越大，V排就越 小，所以密度计的刻度“上小下大”． 质量 重力 小于 轮船 例1 轮船的排水量是指轮船所排开的水的质量，一艘轮船空载时排 水量为2 600 t，满载时排水量为5 800 t，如图所示．则轮船自身的质量 是 t，该轮船最多能装货物的质量是 t．该轮船从长江 (淡水)驶入大海，轮船受到的浮力将 (选填“增大”“减小”或 “不变”)，轮船将会 (选填“上浮”或“下沉”)一些． 2 600 3 200 不变 上浮 知识点拨►轮船的原理：在不改变重力的情况下，通过空心的办法增 大排开水的体积从而获得足够的浮力，即通过改变排开液体的体积来改 变浮力． 潜水艇 例2 某课外活动小组利用烧瓶做了一个演示潜水艇原理的模型，通 过胶管A从烧瓶吸气或向烧瓶吹气，使烧瓶中充水或排水，从而改变其自 身的 ⁠，就可以使模型实现浮沉．如图所示，模型悬浮在水中， 现要使其下沉，可通过胶管A将气体 (选填“吸出”或“吹入”) 烧瓶．下沉过程中，烧瓶受到的浮力 (选填“变大”“不变”或 “变小”)． 重力 吸出 不变 知识点拨►潜水艇在水面下由于V排不变，因此浮力是不变的，它是通 过调节储水舱中的水量来改变自身的重力实现浮沉的．当重力小于浮力 时，就上浮；大于浮力时，就下潜；等于浮力时，就在水下潜航(悬浮)． 气球和飞艇 例3 一男子曾用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空(如图所 示)，实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举． (1)若整个装置的总体积为100 m3，空气的密度为1.29 kg/m3，则整个 装置受到空气的浮力为 N． (g取10 N/kg) (2)他为了降落，剪断了几个气球的绳子，则整个装置所受的浮 力 (选填“变大”“变小”或“不变”)． 1 290 变小 密度计 例4 如图所示，把两支完全相同的密度计分别放在盛有不同液体的 甲、乙烧杯中，静止时如图所示，则甲、乙烧杯中液体的密度ρ 甲 ρ乙，密度计在液体中受到的浮力大小关系F甲 F乙．(均选填 “>”“＝”或“<”) > ＝ 知识点拨►漂浮在液体中的密度计，重力不变，所受浮力不变，根据 公式F浮＝ ρ液gV排可知，排开液体的体积越大，液体密度越小． 1． (2023·陕西)如图，是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号．该舰 满载时，排水量约12 000 t，吃水深度6.6 m．下列说法正确的是 （　C　） A． 排水量指的是舰船满载时排开水的重力 B． “延安”号漂浮在海面上，所受重力小于浮力 C． “延安”号漂浮在海面上，所受浮力方向竖直向上 D． “延安”号不能与其他舰船近距离并排航行，是因为 流体流速越大，压强越大 C 2． 我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万 吨，目前被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域．则驳船因载有“海基一 号”而多排开海水的质量（　A　） A． 等于3万吨 B． 大于3万吨 C． 小于3万吨 D． 都有可能 A 3． 传统文化如图所示，孔明灯又叫天灯，它是一盏会漂浮的纸灯 笼．人们燃放孔明灯多作祈福之用．孔明灯上升时，灯罩内的气体密 度 (选填“大于”“等于”或“小于”)灯罩外的空气密度．假设 孔明灯的体积为200 cm3，升空后受到空气的浮力为 N． (ρ 空气＝，g取10 N/kg) 小于 2.58×10-3 4． 如图是中国科技部自行设计、自主集成研制的载人潜水器“蛟 龙”号．其体积约为80 m3.在某次试验中“蛟龙”号下潜到了约5 km深的 海底，则此时“蛟龙”号在海底受到海水的压强是 Pa，受 到海水的浮力是 N． (g取10 N/kg，ρ海水＝1.03 g/cm3) 5.15×107 8.24×105 $$