第10章 4 沉与浮（PPT课件）-【学海风暴】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步备课（教科版2024）

八年级物理教科版·下册 4 沉与浮 授课人：XXXX 第10章　流体的力现象 1 软件 使用 视频 播放 字体 显示 同步 配套 如果由于缺少软件或软件未更新不能正常播放，可自行下载安装最新的软件，文件夹提供了部分安装包 若因软件问题视频无法打开，请在相应的视频文件夹打开原视频 如果有的字体不能显 示，请先把字体包中的 字体直接复制粘贴至C:\WINDOWS\Fonts 即可 依据最新教材划分课时，内容与教材同步 新课引入 观察并思考： 为什么航母能在海面上航行？ 为什么潜水艇能时而浮于水面，时而沉入水底？ 知识讲解 观察 鸡蛋的沉浮 取一枚新鲜鸡蛋，将它完全放在浓盐水中，观察它在浓盐水中沉浮的情况。向水中慢慢加些清水，观察到鸡蛋怎样运动？ 继续再加些清水，又会发生什么现象？ 知识讲解 浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力。 根据物体所受浮力与重力的大小的不同，物体的浮沉存在三种情况。你能画出下列图中物体所处三种状况下的受力示意图吗？ 思考并完成下列问题： G F浮 G F浮 G F浮 知识讲解 一、物体的沉浮条件 ——物体浸没时 知识讲解 浸没在液体中的物体 　　当F浮＝G 时，即二力平衡，此时物体将悬浮。 当F浮＜G 时，合力方向竖直向下，物体就下沉。 　　当F浮＞G 时，合力方向竖直向上，物体就上浮。 拓展 浸没在液体中的实心物体，若： ρ液<ρ物时，必有F浮<G物，物体在液体中下沉。 ρ液=ρ物时，必有F浮=G物，物体可以悬浮在液体中。 ρ液>ρ物时，必有F浮>G物，物体在液体中上浮。最终漂浮。 1.物体的沉浮条件 知识讲解 注意 漂浮与悬浮 共同点： 1.在平衡力的作用下都处于静止状态(其中悬浮是静止在液面以下的任意位置；漂浮是静止在液面上的任意位置)。 2.物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力。 不同点： 漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体浸没在液体中。 强化训练 （山西中考） 小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验。把气球内灌入一定量的水封口制成水球（如图甲）。先将水球放入冷水中，水球漂浮（如图乙）。把杯中冷水换成热水，再次把水球放入热水中，发现水球沉在水底（如图丙）。下列分析正确的是（　　） A.水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力 B.水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力 C.冷水的密度小于热水的密度 D.在冷水和热水同一深度处压强相等   B 知识讲解 二、物体的漂浮条件   轮船、密度计等 F浮 G 漂浮 1.物体的漂浮条件： 2.物体的漂浮条件的应用： ——物体漂浮时 知识讲解 (1)轮船 知识讲解 (2)密度计 强化训练 1.(西宁中考) 将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，这就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。对于这个简易密度计所运用的知识，下列说法中正确的是（　　） A.它在甲液体中所受的重力大于浮力 B.可以用它直接测出液体密度值 C.用它可以判断出乙液体的密度小 D.它在两种不同液体中所受浮力相等 D 强化训练 2.(玉林中考) 如图所示，若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江，下列分析正确的是（　　） A.浮力变小，舰体上浮一些 B.浮力变大，舰体下沉一些 C.浮力不变，舰体下沉一些 D.浮力不变，舰体上浮一些 C 知识讲解 三、控制沉与浮 控制物体的浮沉 改变物体自身的重力 改变物体所受的浮力 改变液体的密度 改变排开液体的体积 ——改变浮力和重力的大小关系 知识讲解 1.浮船打捞 知识讲解 讨论交流 打捞中山舰 中山舰是“浓缩了中国现代史”的一代名舰，其排水量780t，长62.48m，宽8.99m，1938年在长江被日军击中，沉入19m深的江底。 假如由你们来组织打捞中山舰，请设计一个打捞方案。 知识讲解 2.热气球 知识讲解 知识讲解 动手做 做一个热气球 取一个大的轻纸袋，用细铁丝编一个简单的小筐，再用几条胶带把小筐挂在纸袋下面，筐里面放一团用酒精浸湿的棉花。把热气球拿到室外，点燃酒精棉，热气球就能慢慢升起来。和同学进行讨论、交流，解释热气球为什么会升起来。 假如由你来设计一个带吊篮的热气球，为了使它能降回地面，你打算采用什么办法？ 知识讲解 2.探空气球 探空气球是通过改变排开空气的体积来改变浮力，从而升空的。 煮熟的饺子和元宵、油条在锅里能浮起来的道理与此类似。 知识讲解 3.盐水选种 盐水选种通过改变液体的密度来改变浮力，从而达到选种的目的。 强化训练 3.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是( ) A.沉船在河底时，受到的浮力等于其重力 B.浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力 C.沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小 D.船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力 B 知识总结 沉与浮 物体的沉浮条件 F浮＞G物时，物体上浮 F浮=G物时，物体悬浮 F浮＜G物时，物体下沉 控制沉与浮 浮船打捞 热气球 盐水选种 课堂练习 1.(泰州中考) 把重10N，密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时，物体处于　____　（漂浮/悬浮/沉底）状态，物体所受浮力为_______N，排开水的体积是　____　m3。 漂浮 　10　 1×10-3 课堂练习 2.(武汉中考) 今年3月，武船集团打造的世界上最大的矿砂船圆满完工。这艘矿砂船的排水量为40万吨，它在海水中满载航行时，船及所装货物总重G 为___________N，所受浮力F浮________（选填“大于”“等于”或“小于”）G，它由密度较小的水域驶向密度较大的水域时，船身会__________。 4×109 等于 上浮 课堂练习 3.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会(　　) A.上浮，它受到的浮力增大 B.下沉，它受到的浮力减小 C.下沉，它受到的浮力不变 D.上浮，它受到的浮力不变 C 课堂练习 4.(北京中考) 如图所示，将一个小球浸没在水中由静止释放，请根据小球的受力情况分析其可能出现的运动情况。（可画受力示意图辅助说明） 解：浸入水中的小球受到重力和浮力的作用；重力和浮力的作用点都在物体的重心上，如图所示： 如果重力大于浮力，小球将会下沉； 如果重力小于浮力，小球将会上浮； 如果重力等于浮力，小球将会悬浮； 课堂练习 5.某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验，他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮，然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆(　　) A．下沉　　　B．上浮　 C．悬浮　　　D．漂浮 A 课堂练习 6.如图所示，先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中，发现它漂在水面上，此时它受到的浮力大小为F浮1；然后把它按入水面下，发现它沉入水底，此时它受到的浮力大小为F浮2。则F浮1与F浮2的大小关系是(　　) A.F浮1＞F浮2　　B.F浮1＝F浮2　　 C.F浮1＜F浮2　　D.无法比较 A 课堂练习 7.(杭州中考)“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。 （1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？ （2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克） 课堂练习 答：（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N； （2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，至少注入7.76m3的水。 解: （1）蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：   ，此时， 满载总重力： 则由 可得注入水的体积： 课堂练习 8.小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支自制密度计，用它来测量液体密度，测量过程中杯内液体总量没有变化。 (1)当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处(如图甲)。 此时，密度计受到的浮力_______重力(填“＜” “＝”或“＞”)。 (2)使用中，小柯发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度(如图乙)，杯中液面将_____________(填“上升”“下降”或“仍在A处”)。 ＝ 仍在A处 $$null用浮沉的道理还可以进行选种呢，这种方法叫盐水选种。首先向池里撒一些盐。种子倒入盐水池里，由于好的种子籽粒饱满，重力大，就会下沉。坏的种子籽粒干瘪，它们的重力小，受浮力作用会漂浮上来。把漂在水面的干瘪的种子捞出，放掉水后，池底就是新药的好种子了。 null实验名称，让鸡蛋像潜艇一样浮沉。实验器材有，食盐、玻璃棒、鸡蛋、浓盐水、清水。实验步骤，一、将鸡蛋放入浓盐水中，观察鸡蛋的浮沉情况，我们可以发现此时鸡蛋沉入水底。向浓盐水中继续加入盐。用玻璃棒轻轻搅拌，使盐溶解。我们可以发现鸡蛋浮在水面上。再向大烧杯中加入清水。我们会发现鸡蛋悬浮于水中。实验步骤三，继续向大烧杯中加入清水。我们可以发现鸡蛋沉入水底。实验步骤四向大烧杯中加入食盐。用玻璃棒轻轻搅拌。我们可以发现，鸡蛋渐渐地浮上来了。再往水里加一些食盐。鸡蛋浮于水面，整理器材。实验结论一、当物体受到的浮力大于物重时，浸在液体里的物体就会上浮。当物体受到的浮力小于物重时，浸在液体里的物体就会下沉。3、当物体受到的浮力等于物重时，物体悬浮在液体中或漂浮在液面上。 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。 为了打捞沉船，人们根据浮沉的道理制作了这种大铁罐，叫做浮桶。浮筒做的很大，你看当人站在浮筒上时就显得是那么小了，目的是使浮筒有足够的浮力。在打捞沉船时，又把这一只只大浮筒拖到沉船的海面。浮层里既能装空气，也能装海水。当把浮筒的进水阀门打开以后，海水就灌进浮筒，把里面的空气除了形成一团团气泡，浮筒就自然沉入海里，放置在预定的位置。潜水员潜入海里作业，把大浮筒和沉船连接在一起。这只沉船周围连接了18只浮筒，它们能够产生8000吨的浮力。完成这些准备工作以后，打捞沉船的关键时刻到了。压缩空气顺着这些长长的皮管压进了浮筒，把浮桶里的海水挤了出来，这样浮筒变轻，浮力就把沉船逐渐抬起。经过工人师傅的紧张劳动，庞大的沉船终于浮出了海面。 这个计是测定液体密度的仪器。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，液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。我们把密度计放在酒精里。的刻度值是0.8乘10的3次方千克每立方米。放在水中。它的密度值是1.0乘10的3次方千克每立方米。 nullnullnullnull