10.3物体的浮沉条件及应用 2024-2025学年人教版八年级物理下册

八年级下册 •人教版 第十章 浮力 10.3 物体的浮沉条件及应用 本节导读 学习目标 引入新课 探究新知 课堂小结 课堂达标 1 2 3 4 5 目录导读 学习目标 1.掌握物体在液体中浮沉的根本原因：通过比较物体受到的浮力与重力大小关系，或比较物体的密度与液体密度的关系，判断物体的浮沉。 2.应用浮沉条件解释一些跟浮力有关的现象 3.结合阿基米德原理（F浮=G排）和浮沉条件，解决简单的综合计算问题。 3 引入新课 提出问题 浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用，但是有的物体上浮，有的物体下沉，有的物体还会悬浮在液体中,这是为什么? 新课探究 二、物体的浮沉条件 1. 物体三种状态的受力分析 F浮 G 要分析浸没在液体中的物体向哪个方向运动，需要分析它所受力的合力及其方向。 F浮＞G 二力合力方向向上，物体由静止开始上浮 F浮 G F浮=G 二力合力为零，平衡状态，物体最终漂浮 上浮 漂浮 物体的浮沉条件 F浮 G F浮 G F浮=G 二力的合力为0，平衡状态，物体保持悬浮状态。 F浮< G 二力的合力方向向下，物体由静止开始下沉。 G F支 F浮 沉底时，受到浮力、重力、支持力三个力平衡。 F浮=G+F支 悬浮 下沉 沉底 物体的浮沉条件 2.利用物体的密度跟液体密度的大小关系来判断浮沉。 物体浸没在水中受力 F浮＝ G排＝ ρ液gV排 G=m物g＝ρ物gV物 V排=V物 F浮 G （1） F浮＞G ρ液gV排＞ρ物gV物 ρ液＞ρ物 上浮 （2） F浮=G ρ液gV排=ρ物gV物 ρ液=ρ物 ρ液<ρ物 ρ液gV排<ρ物gV物 F浮<G （3） 悬浮 下沉 7 物体的浮沉条件 物体的浮沉条件总结： 态状 示意图 F浮与G的关系 ρ液与ρ物的关系 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 F浮＞G F浮=G F浮< G F浮< G F浮=G ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液<ρ物 ρ液<ρ物 物体的浮沉条件 注意：悬浮和漂浮的区别 1.相同点：F浮=G物 ①悬浮： V排＝V物 ②漂浮： V排＜V物 2.不同点： ρ物＝ρ液（实心） ρ物＜ρ液（实心） 物体的浮沉条件 3. 物体浮沉条件的应用 人们用盐水选种时，清除掉漂浮的不饱满的种子，保留下沉的饱满种子。 盐水选种是利用盐水的浮力作用来区分种子的好坏。具体来说，饱满的种子密度较大，会沉到盐水底部，而不饱满的种子密度较小，会悬浮在盐水中或者漂浮到水面。 物体的浮沉条件 如图所示，将新鲜的鸡蛋分别浸没在盛有水和盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。 想想议议 将鸡蛋放入水中，由于所受的浮力小于重力，所以在水中下沉； 鸡蛋放入盐水中时，由于盐水密度较大，其所受的浮力大于它所受的重力，从而上浮，最终漂浮在盐水中。 视频欣赏：盐水浮鸡蛋 物体的浮沉条件 三、浮力的应用 人类从远古时代就开始利用浮力了。最初可能是抱住或骑在一段树干上顺水漂流，这是人类最早的航行方式。后来人们发明了船，它能承载更多的人和物。据记载，1405年郑和下西洋时乘坐的木船长约为147m，是当时世界上最大的木船。 郑和下西洋600周年纪念邮票 物体的浮沉条件 轮船是用钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，怎样用沉重的钢铁 制成可以承载很多货物的船呢? 橡皮泥的密度比水大,它在水中会下沉。根据 阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船， 使它能漂浮在水面，并能承载重物？ 1.轮船 思考： 做一做： 把橡皮泥捏成瓢状放在水面，虽然它所受的重力没有改变，但是它排开的水的体积变大，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上。 物体的浮沉条件 (1)轮船原理 (2)排水量 轮船是利用运用“空心”的办法，增大可以利用的浮力，轮船所受的重力不变，而排开的水更多，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上。 轮船的大小通常用排水量来表示。 排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。 我国首艘航空母舰辽宁舰的排水量约为6万吨，表示辽宁舰满载时，舰载机和舰身的质量之和约为6万吨。 辽宁舰 物体的浮沉条件 2.潜水艇 工作原理： 潜水艇浸没在水里时，排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，所受浮力基本不变，此时可通过改变自身重力实现浮沉的。 视频欣赏：潜水艇原理 物体的浮沉条件 3.气球和飞艇 （1）气球里充的是密度小于空气的气体。 节日放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球，充的是氦气;体育、娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气。 视频欣赏：热气球 物体的浮沉条件 （2）飞艇：通过改变自身体积，从而改变排开气体的体积实现上升和下降。 视频欣赏：飞艇的原理 物体的浮沉条件 4.密度计 （1）用途：测量液体密度的仪器。 （2）工作原理：密度计是根据物体的浮沉条件，漂 浮时浮力等于重力的道理制成的。 (3）刻度特点：间距不均匀，刻度上小下大，上疏下密。 观察密度计的刻度有什么特点？ 18 课堂小结 物体浮沉条件 浮沉条件 浮力 利用 上浮：F浮＞G ρ液＞ρ物 漂浮：F浮=G ρ液＞ρ物 悬浮：F浮=G ρ液=ρ物 下沉：F浮< G ρ液< ρ物 轮船 原理：轮船是利用运用“空心”的办法，增大浮力。力 潜水艇 气球和飞艇 密度计 排水量：轮船装满货物时排开水的质量。 原理：通过改变自身重力实现浮沉的。 气球里充的是密度小于空气的气体 热气球充的是体积膨胀的热空气。 漂 原理：漂浮时浮力等于重力。 刻度特点：间距不均匀，刻度上小下大上疏下密。 19 A．良种所受浮力小于重力，次种所受浮力大于重力 B．盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种子的密度 C．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大 D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水 达标练习 1.盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种（如图）。下列有关盐水选种的说法正确的是（　　） C 达标练习 2.如图所示是关于浮力知识的应用实例，下列说法错误的是（　　） A．图甲，核潜艇浸没在水中下潜过程中，受到的浮力变大，压强变大 B．图乙，巨轮能浮在水面上是因为用空心的办法增大了排开液体的体积 C．图丙，艇里充的是密度小于空气的氦气 D．图丁，气球是利用填充气体的密度小于空气密度的方法来实现上浮 A 达标练习 3.2024年12月27日，中国海军076两栖攻击舰首舰在上海下水，命名为“四川舰”，舷号为“51”。“四川舰”满载排水量约4万吨，双舰岛设计，并创新应用了电磁弹射与阻拦技术，可搭载固定翼飞机、直升机和两栖作战装备等，下列说法正确的是（　　） A．“四川舰”满载时受到的浮力约为 B．“四川舰”匀速巡航时，浮力大于军舰的总重力 C．“四川舰”从长江驶入东海后，海水密度更大，所受 浮力增大 D．直升机从“四川舰”上起飞后，“四川舰”所受浮力减小 D 4.如图所示，有两根相同的缠有铜丝的木棒，分别竖直立在装有甲、乙两种不同液体的烧杯中，静止时液面相平。下列关于木棒所受浮力和甲、乙液体密度判断正确的是（　　） 达标练习 C A．F甲=F乙，ρ甲>ρ乙 B．F甲<F乙，ρ甲>ρ乙 C．F甲=F乙，ρ甲<ρ乙 D．F甲<F乙，ρ甲<ρ乙 5.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）（　） 达标练习 C A．饺子在下沉时，其密度小于水的密度 B．饺子上浮时，受到的浮力小于它所受的重力 C．饺子上浮时，受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D．饺子漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力 6.如图所示，在水平桌面上，甲、乙两个完全相同的玻璃杯分别装有不同密度的盐水。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中悬浮，而在乙杯中漂浮，且放入鸡蛋后液面高度相同。下列说法正确的是（    ） A．甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强 B．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 C．甲杯中盐水对杯底的压强等于乙杯中盐水对杯底的压强 D．鸡蛋在甲杯中所受浮力大于在乙杯中所受浮力 达标练习 A 7．一个体积为100cm3、质量为90g的球放入足够深的水中，静止后的状态及所受浮力大小为（    ） A．漂浮  0.9N B．漂浮  1N C．沉底  0.9N D．沉底  1N 达标练习 A 8.小丽帮妈妈洗菜时发现，将茄子和土豆同时放入水中，茄子浮在水面而土豆沉在盆底，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．土豆排开水的重力小于自身的重力 B．茄子的密度大于土豆的密度 C．放入土豆前后水对盆底的压强不变 D．茄子受到的浮力等于它受到的重力 达标练习 AD 9.置于水平桌面上的两个完全相同的容器内分别装有深度相同的甲、乙两种液体，现将同一只密度计分别放在甲、乙两种液体中，密度计静止时如图所示。下列判断正确的是（　　） 达标练习 AC A．密度计在两种液体中受到的浮力相等 B．密度计在乙液体中受到的浮力较大 C．甲液体的密度大于乙液体的密度 D．甲、乙两种液体对容器底部的压强相等 达标练习 10.如图所示，水平桌面上甲、乙两相同的容器中装有体积相等的不同液体（密度分别为ρ甲、ρ乙）。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平，则液体密度ρ甲 ρ乙，物体所受浮力FA FB。（均选填“>”“<”或“=”） > > 达标练习 11.孔明灯“会飞”的原理：点燃燃料后，孔明灯内部的空气被加热，孔明灯内的空气密度 （ “变大” “变小”或“不变”），其自身的重力 （ “变大” “变小”或“不变”）， 而孔明灯受到的浮力 （ “变大” “变小”或“不变”）， 当= （ “>” “<”或“=”）时，孔明灯就升空了。 > 变小 变小 不变 达标练习 12.潜水艇和轮船都是浮力知识的应用。如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜时的情景，其中图 正在下潜，潜水艇受到的浮力 （选填“>”“<”或“=”）；满载时，排水量为1000t的轮船在河水中航行，受到河水的浮力是 N，船及所装货物共重 N。这艘轮船从河里驶入海里，受到的浮力 ，排开水的体积 。（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 不变 乙 = 变小 达标练习 13.如图所示，将棱长为5cm的实心正方体木块（不吸水）轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg（g取）。求： (1)木块受到的浮力。 (2)木块的密度。 (3)木块下表面受到的水的压强。 (4)用细针压该木块时，木块刚好全部浸没时受到的浮力。 达标练习 （1）木块受到的浮力 （2）正方体木块的体积 因为木块漂浮，所以 所以木块的密度 达标练习 （3）由于木块漂浮，根据浮力产生的原因可知，木块下表面受到的水的压力 木块的底面积 木块下表面受到的水的压强 （4）木块刚好全部浸没时受到的浮力 (1)此时物块A所受浮力； (2)此时细线所受拉力； (3)剪断细线，物块A受到的浮力。 达标练习 14.如图所示，一容器放在水平桌面上，容器中装有适量水，容器底部固定的细线连接一物块A，物块A浸没在水中且不吸水。已知容器的底面积为，物块A的密度为0.5g/cm3，体积为，不计细线体积和质量。（g取10N/kg，）求： 达标练习 （1） （2）物块A重力为 则此时细线所受拉力为 （3）剪断细线，由于浮力大于重力，物体A将上浮至漂浮，最终浮力等于重力，即静止时浮力为 排开水的体积为 则水位变化量为 则容器中水对容器底部的压强的变化量为 谢谢观看 37 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$