8.3 浮与沉-【初中学霸作业本】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步课件(鲁科版2024)

第三节 浮与沉 八年级 初中物理 第八章 浮力 1.知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的，知道物体浮沉的条件。 2.通过观察、分析，知道轮船、潜水艇、气球与飞艇的工作原理。 3.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。 4.培养应用科学知识的意识，激发学生学习物理的兴趣。 学习目标 物体的浮沉条件 知识点一 1.物体在液体中常见的三种状态 （1）物体上浮，最终漂浮在液面上 人在死海上看书 鸭子浮在水面上 F浮>G 3 （2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置 鹦鹉螺悬浮在海水中 潜水艇悬浮在海水中 F浮=G 4 （3）物体下沉，最终沉入液体底部 石头沉在水底 黑匣子沉在水底 F浮<G 5 2.物体的浮沉条件 物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系。 浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。 根据物体所受浮力和重力的大小情况，物体的浮沉存在以下几种情况。 （1）重力与物体的浮沉 6 ①当F浮>G 时，合力竖直向上，物体在液体中向上运动（如图甲所示），这种现象称为上浮。上浮的最终状态是漂浮。 ②当F浮=G 时，合力为0，物体会停留在液面以下的任何位置（如图乙所示），这种现象称为悬浮。 乙 甲 ③当F浮＜G 时，合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动（如图丙所示），这种现象称为下沉。下沉的最终状态是沉底。 丙 （2）密度与物体的浮沉 当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力F浮 = ρ液gV排，物体受到的重力 G物=ρ物gV物，比较F浮与G物的大小可得: ①当 ρ物＜ρ液 ，浸没时，F浮＞G物 ，物体上浮直到漂浮在液面上； ②当 ρ物＝ρ液 ，浸没时，F浮=G物 ，物体悬浮； ③当 ρ物＞ρ液，浸没时，F浮＜G物 ，物体下沉直到接触容器底部。 3.归纳总结实心物体的浮沉情况 状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉底 图示 浮沉条件 特 点 说 明 F浮>G F浮<G F浮=G F浮=G 分析运动状态变化的过程 分析平衡状态 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ物是物体的密度（平均密度） F浮+F支=G ρ液<ρ物 根据物体的浮沉条件，可以控制物体在液体中的浮沉。 利用物体浮沉条件的关键是调节重力G 和浮力F浮的关系。 (1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮； (2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积或液体（或气体）密度的大小实现沉浮。 4.浮力大小的计算方法 F浮= F2-F1 （1）压力差法 F F浮 G F浮＝G-F （2）称重法 （3）二力平衡法 F浮= G物 （4）公式法 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 元宵节小云和妈妈一起煮汤圆时发现，生汤圆刚下锅时，会沉在水底，此时汤圆所的浮力______重力；汤圆煮熟后会浮在水面，此时汤圆所的浮力______重力。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 典例1 等于 小于 解析：根据物体浮沉条件可知，生汤圆刚放进锅里的水中，由于汤圆的重力比它受到的浮力大，所以是沉在水底。汤圆煮熟后，汤圆的浮力变大，当浮力大于重力时汤圆就会上浮；最后，煮熟的汤圆都漂浮在水面上，此时汤圆受到的浮力等于重力。 答案：小于 等于 浮力的应用 知识点二 1.工作原理：空心法。将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。 2.排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量。 由F浮=m排g、F浮=G 可知，m船+m货= m排。 1.轮船 3.具体分析：同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，F 浮均等于G，所以F 浮不变。由于海水和河水的密度不同，因此V 排不同，ρ 液大则V 排小，ρ 液小则V 排大。因为ρ 海>ρ 河，所以轮船在海里比在河里时浸入的体积小。 典例2 如图所示，我国自主设计建造的“凯桂”号油轮是中国目前最大的原油运输船，它满载时的排水量达46.9万吨，续航能力可达22000海里。它满载时，所受浮力为__________N；当它停靠在码头装货时，油轮排开水的质量_______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 变大 4.69×109 解析：运输船满载时的排开水的质量m排=46.9×104 t=46.9×107 kg, 根据阿基米德原理知油轮满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=46.9×107 kg×10 N/kg=4.69×109 N；当运输船停靠在码头装货时，仍然处于漂浮状态，则根据物体浮沉条件可知，运输船受到的浮力等于其重力，装货时，重力增加，所以浮力变大，根据阿基米德原理可知油轮排开水的质量变大。 答案：4.69×109 变大 1.工作原理：靠充放水来改变自身的重力从而实现下潜和上浮。 2.潜水艇 潜水艇 潜水艇的沉浮 2.具体分析：当F 浮>G 时，潜水艇上浮；向水舱中充水时，自身重力增大，当增大到F 浮=G 时，潜水艇可悬浮于某一位置航行；再向水舱中充水，即F浮<G 时，潜水艇下潜。 热气球 飞艇 工作原理：气球与飞艇是靠充入密度小于空气的气体而升空的。 3.气球与飞艇 典例3 善于观察和思考是学好物理的基本方法，以下是某同学对几种现象的分析和认识，其中表述错误的是（　　） A．飞艇和飞机获得升力的原理相同 B．氢气球在空中上升过程中受气压影响体积会变大 C．热气球充的是加热后体积膨胀的热空气 D．潜水艇工作时是通过改变自身重力的方式来实现浮沉的 A 解析：飞机的机翼能获得向上的升力，是应用了流体的流速越大、压强越小的原理；飞艇升空利用的是物体的浮沉条件，故A错误；在氢气球上升的过程中，随着高度的增加，周围大气压强不断减小，氢气球内的气压比外面的气压大，于是氢气球内气体膨胀，体积变大，故B正确；向球内充入受热膨胀后的热空气，则热气球受到的浮力大于气球的重力时，热气球就能上升，故C正确；潜水艇靠自身水舱的吸水和排水，来改变自身的重力，从而改变重力与浮力的大小关系，实现上浮和下沉的，故D正确。 答案：A 方法：把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮在水面，而饱满的种子则下沉到容器底部。 1.盐水选种 拓展 2.密度计 （1）密度计是测量液体密度的仪器， 它的刻度上小下大，上稀下密。 （2）密度计的工作原理：物体漂浮在液面上时 F浮＝G。 （3）密度计浸入液体中越深，说明液体的密度 越小。 课堂小结 浮与沉 物体的浮沉条件 浮力的应用 F浮>G物，上浮，ρ液>ρ物 F浮=G物，悬浮，ρ液=ρ物 F浮<G物，下沉，ρ液< ρ物 轮船 潜水艇 气球和飞艇 空心法 改变自身重力 充入密度较小的气体 盐水选种 随堂练习 1.鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，如图所示。当鱼在水中悬浮时，下列说法正确的是（　　） A．鱼受到的重力大于浮力 B．鳔收缩时，鱼将会上浮 C．鳔收缩时，鱼受到水的压强将会变小 D．鳔膨胀时，鱼排开水的质量变大 D 2.如图所示，质量相等的甲、乙两个实心物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上，下列说法正确的是（　　） A．甲物体的密度小于乙物体的密度 B．甲排开水的重力小于乙排开水的重力 C．甲受到的浮力等于乙受到的浮力 D．水对甲下表面的压强小于水对乙下表面的压强 C A 3.如图所示，同一小瓶内分别装入不同质量的水，浸没水中后发现：小瓶在甲图中上浮，在乙图中下沉。如果浸没时小瓶受到的浮力分别为F甲、F乙，则（　　） A．F甲=F乙 B．F甲＞F乙 C．F甲＜F乙 D．无法判断 4.如图所示，下列与浮力有关的事例说法正确的是（　　） A．图甲中，向杯中不断加盐，鸡蛋所受浮力不变 B．图乙中，舰载机起飞后，航母受到的浮力不变 C．图丙中，静止在空中的热气球调大火焰开始上升，热气球里面气体的密度不变 D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，A 的密度小于B 的密度 D 32 5.体积相同的三个小球，放入水中静止时如图所示，已知这三个小球的密度关系是ρB＞ρC＞ρ水＞ρA，则下列判断正确的是（　　） A．A、B两球一定是空心的，C 球一定是实心的 B．三个小球所受的重力关系是GB=GC＞GA C．三个小球所受的浮力关系是FB=FC＞FA D．三个小球受到水的压强大小关系是pB＞pC＞pA C $$