10.3 物体的浮沉条件及应用 课件-- 2024-2025学年人教版八年级物理下册

把鸡蛋放在清水中。加入食盐。搅拌。我们看到随着液体浓度的增大，鸡蛋也开始慢慢的上浮。最后，鸡蛋漂浮在了水面上。我们来分析一下这个过程。由阿基米德原理可知，液体的密度变大，对鸡蛋产生的浮力F浮也变大。当浮力F浮大于重力G时，鸡蛋上升。现在反过来，试着往烧杯里加水。我们看到鸡蛋开始慢慢的下沉。我们再来分析一下这个过程，加水后液体的密度变小，鸡蛋所受的浮力F浮也变小。当F幅小于重力计时，鸡蛋下沉。当浮力F浮等于重力G时，鸡蛋悬浮在液体中，不再上浮，也不再下沉。 浸在液体中的物体将会处于什么样的状态呢？现在我们就来进行实验，观察他们所处的状态。当我把乒乓球浸入水中。放手后，乒乓球最后漂浮在水面上。我把铜块放到水银中时，我们观察到它也漂浮在水银面上。我再把铜块浸在水中。我们观察到铜块沉到水底。我们来看看浸在盐水中的鸡蛋。我们观察到鸡蛋悬浮在水中，可见不同的物体在液体中会出现下沉直至沉底、上浮直至漂浮以及悬浮各种状态，那么浸在液体中的物体为什么会处于这些状态？他们应该满足怎样的条件呢？现在我们就以浸在盐水中的鸡蛋为研究对象来进行研究。当我把鸡蛋放入浓盐水中时，鸡蛋此时受到了竖直向下的重力和竖直向上的浮力。由于浮力大于重力，所以我们看到鸡蛋上浮。但当鸡蛋露出水面后，排开的盐水体积变小，它受到的浮力也随之变小，最后浮力和重力相等时，鸡蛋就会漂浮在盐水面上了。这说明浸没在液体中的物体，当浮力大于重力时，物体将上浮，最终会漂浮。现在，当我们慢慢加清水稀释浓盐水时，盐水的密度在不断变小。我们观察到鸡蛋浸在盐水中的体积却变大了，以致鸡蛋最后全部悬浮在吸盐水中。这个过程我们知道鸡蛋的重力和所受的浮力始终是相等的这说明浸没在液体中的物体，当浮力等于重力时，物体将处于悬浮状态。如果我们继续不断的加清水，盐水的密度在不断变小。鸡蛋所受的浮力在不断变小。当浮力小于重力时，我们会观察到悬浮的鸡蛋慢慢的下沉。以至最后沉在杯底静止。这说明浸没在液体中的物体，当浮力小于重力时，物体将处于下沉状态。 你们都知道，把整块橡皮泥放在水里，就会沉在水底。现在把它捏成凹形，再放到水里，结果会怎么样呢？它却浮在了水面上，这里的道理请大家动脑筋想一想。 第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 学习目标 1、知道物体的浮沉条件； 2 知道浮力的应用； 3 通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在 水面的； 4 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。 提出问题 悬浮 上浮 下沉 浸入在液体中的物体都会受到浮力作用，但为什么有点物体要上浮，有点却要下沉呢？ 上浮过程.swf 悬浮.swf 下沉过程.swf 物体的浮沉条件 1．浮力与重力的关系 悬浮 上浮 下沉 F浮 G F浮 G F浮 G 上浮： F浮＞G 一、物体的浮沉条件 F浮 G 漂浮 漂浮：F浮 = G 悬浮：F浮 = G 下沉： F浮＜G 物体的浮沉条件 演示:盐水浮鸡蛋 取一枚新鲜鸡蛋,放在清水中观察它在水中沉浮的情况.向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,观察到鸡蛋怎样运动？如果再加些清水,又会发生什么现象？ 演示 盐水浮鸡蛋 浓盐水 水 现象：鸡蛋放在清水中先是沉底；加盐后，鸡蛋上浮直至漂浮在水面上；再加清水后，鸡蛋又下沉直至沉底。 分析：鸡蛋受到的重力不变。根据阿基米德原理ρ液变大，浮力变大了，鸡蛋的状态会发生变化。 物体的浮沉条件 2．物体密度与液体密度间的关系 F浮＞ G 上浮： r液＞ r物 F浮= G 悬浮： r液 = r物 F浮＜ G 下沉： r液＜ r物 浮力：F浮＝r液gV排 ； 重力：G ＝r物g V物； V排 = V物 研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。 漂浮： r液＞r物 根据浮沉条件进行比较 物体的浮沉条件 (1)相同点：都是静止的平衡状态，受力特点相同：F浮＝G物． (2)不同点： ①悬浮是物体完全浸没在液体中。 V排＝V物；对于实心物体： ρ物＝ρ液。 ②漂浮是部分浸没，V排<V物。 对于实心物体： ρ物<ρ液。 漂浮：F浮＝G 悬浮：F浮＝G 3.悬浮和漂浮的比较： 物体的浮沉条件 周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。　 浮桥 我国古代对浮力的应用 10 我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。 我国古代对浮力的应用 11 　　 三国时期有“曹冲称象”。 　　除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。 我国古代对浮力的应用 12 用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。 想想做做 二、浮力的应用 浮力的应用 轮 船 （1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，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： F浮= m排g 而 F浮=G ∴ m船+m货= m排 （3）载重线 轮 船 浮力的应用 轮船由江河驶入海里：重力 ，浮力 ，轮船将 一些（填“上浮”或“下沉”） 不变 不变 上浮 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。 模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起 潜艇 潜水艇 浮力的应用 潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处，它受到水的压强将 ，受到的浮力将 。 改变自身重力 增大 不变 工作原理：靠空气浮力升空 内部充有小于空气密度的气体 气球和飞艇 浮力的应用 密度计 （1）用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。 （2）工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。 （3）读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度。 （4）刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。 密度计 浮力的应用 密度计 状态 F浮与G物的大小关系 如果物体是是实心的 结果 上浮 F浮＞G物 ρ物＜ρ液 漂浮 下沉 F浮＜G物 ρ液＜ρ物 沉底 悬浮 F浮＝G物 ρ液＝ρ物 悬浮 一、物体的浮沉条件。浸没在液体中时： 二、浮力的应用： (2)浮力不变，改变自身重力：潜艇的沉浮 (1)重力不变，改变浮力：轮船 (3)同时改变重力和浮力的大小：氢气球、热气球 本节小结 课堂检测 1.潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，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 课堂检测 2.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 D 课堂检测 3、关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中不正确的是（ ） A、浮力的方向竖直向上 B、浮力的施力物体一定是水 C、浮力的大小与排开液体的质量成正比 D、实心的铁球也能浮在液面上 B 课堂检测 4.重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ） A．浮在水面上 B．沉到水底 C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能 【解析】 根据阿基米德原理 F浮 = ρ水 gV排 =1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3 =4.9 N<15 N ∵ F浮<G ∴物体下沉 B 课堂检测 5.一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？ 当冰化成水后，质量不变，所以，m水= m冰 冰排开水的体积等于冰化成水的体积 ∴液面高度不变 【解析】冰漂浮在水面上，F浮= G冰 2．质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力 铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力 铝球受的浮力（选填“＞”、“＜”、“=”） 1．用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（ ） A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等 C 密度计排液体积越大，液体密度越大 D 密度计漂浮的越高，液体密度越大 B D ＜ ＝ 动手动脑 3.一个金属球，从刚与某种液体的液面接触到沉没到底部的过程中，它所受到的浮力是（ ） A、逐渐增大； B、逐渐减小； C、不变； D、开始时逐渐增大,当球全部浸入液体后,所受浮力保持不变。 D 动手动脑 4.一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是： （ ） A、轮船受到的浮力不变 B、轮船排开的液体受到的重力不变 C、轮船排开的液体的体积不变 D、轮船排开的液体的体积增大 C C 动手动脑 5.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重 N，受到河水的浮力是 N，如果河水密度1.0×103kg/m3，船排开的河水的体积是 m3。（取g=10N/kg） 107 107 103 动手动脑 7.甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体的情况，如下图，那么两球所受的浮力F甲 F乙，两球的密度ρ甲 ρ乙 （填“大于”“小于”或“等于”） 甲 乙 大于 大于 动手动脑 8.如图甲所示，将一圆柱体木块用细线栓在没有水的容器底部，然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。下列说法正确的是（　　） ①木块的重力为10N ②木块的底面积为100cm2 ③木块刚好浸没时，液体对容器底的压强为1600Pa ④木块的密度为0.8×103kg/m3 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 动手动脑 C 33 浮力和图像的综合 ① 首先根据图像找出两个临界状态，即刚接触水面时和刚浸没时这两种情况，并正确选择计算公式； ② “浸没”的含义条件是V排=V。结合F浮=p液gV排和F浮=G-F'可以求得物体或液体的密度。 动手动脑 34 看 观 谢 谢 模板来自于 http://docer.wps.cn 35 $$null密度计是测定的仪器，它是个密封的玻璃管，下端装有铅粒，上端有刻度。把它放在待测液体中时，它就浮在液面上。页面所对的刻度值就是待测液体的密度值，刻度值越靠下，密度值就越大。现在我们把密度计放在酒精里。它的刻度值是0.8乘10的3次方千克每立方米。把它放在水中。这时它的密度值是1.0乘10的3次方千克每立方米。 nullnull