10.3 物体的浮沉条件及应用-【七彩课堂】2024-2025学年新教材八年级物理下册同步课件（人教版2024）

第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 人教版 物理 八年级 下册 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 2 “蛟龙”号载人深潜器是我 国首台自主设计、自主集成研制 的作业型深海载人潜水器，设计 最大下潜深度为7 000米，也是 目前世界上下潜深度最深的作业型载人潜水器。 “蛟龙”号采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”，可实现下潜、悬浮和上浮。 潜水器是如何实现下潜、悬浮和上浮的呢? 导入新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 1. 知道物体的浮沉是由物体所受重力和浮力决定的；会判断物体的浮沉；能利用浮沉条件解释一些简单的现象。 2. 通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理的学习，体验科学、技术、社会的紧密联系。 素养目标 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 知识点 1 物体的浮沉条件 F浮 G 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。 根据物体所受浮力和重力大小的不同，物体的浮沉存在三种情况。 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ F浮 G F浮 G F浮 G F浮>G 上升 F浮=G F浮<G 下沉 悬浮 完全浸入液体内的物体的受力分析 上升到液面呈漂浮状态，F浮逐渐减小到F浮=G 下沉至容器底部，F浮不变，F浮+N支=G 悬浮 F浮 G N支 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 由于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相等，因此物体的浮沉情况也可以用物体的密度跟液体的密度大小来描述。 F浮 G 根据F浮=ρ液gV排 G=ρ物gV物（实心） F浮>G 上升 F浮=G F浮<G 下沉 悬浮 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 石块不论多小，在水中总会下沉；冰块不论多大，在水中总会漂着。 ρ石>ρ水 ρ冰<ρ水 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 饱满的种子在盐水中下沉，干瘪的种子则会漂浮在盐水面上。 利用盐水选种就是把漂浮的干瘪种子清除掉，保留下沉的饱满种子。 盐水选种 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 状 态 条件 条件 浸没 F浮＜G F浮＝G   F浮＞G 实心 下沉 悬浮 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＝ρ物 上浮 物体的浮沉条件 漂浮：F浮＝G   探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ C A B 质量相等的A、B、C三球，放于同一液体中静止后如图，可知密度最小的是_____球，受浮力最小的是________球。 C A B A、B、C为体积相同的实心球，放入盛有某种液体的容器中，从图可知：______球的密度最大，______球所受的浮力最小。 m相等，看状态 V相等，看V排 密度比较，看状态 C A C A 浮力大小的比较 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 知识点 2 浮力的应用 早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。 芦湖独木舟 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 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 轮船的原理 工作原理：将钢铁制做成空心的轮船，可以排开更多的水，使轮船漂浮在水面上。 排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量： F浮= m排g=G船=m船g ∴ m船= m排 （漂浮物的特点） 轮船 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小_________（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小____________（变大、变小、不变）；它排开水的体积________（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？__________。 河水 海水 不变 不变 变小 上浮 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 潜水艇的原理 潜水艇的工作过程 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。 潜水艇 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 上升 悬浮 下沉 鱼鳔的大小变化能使鱼在水中自由沉浮 鱼鳔 V排 F浮 F浮_______G 变大 变大 变大 > 鱼鳔 V排 F浮 F浮_______G 适中 适中 适中 = 鱼鳔 V排 F浮 F浮_______G 变小 变小 变小 ＜ 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 15 利用密度比空气密度小的氦气、氢气、热空气等气体来工作的。 气球和飞艇 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 利用如图中的量筒和水，测量小酒杯的密度（指图中小酒杯材料的密度）。实验步骤如下： (1)向量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1。（水的密度为ρ0） (2)将小酒杯放入量筒中，让其漂浮，读出水面所对的刻度值V2。 (3)将小酒杯浸没在水中，读出此时量筒中水面所对的刻度值V3。 (4)小酒杯的质量m=______________。 (5)小酒杯的体积V=______________。 (6)小酒杯的密度为ρ= __________________ （用所测得的物理量和已知量来表示）。 ρ0（V2-V1） V3-V1 利用漂浮条件测密度 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 量杯 小杯 (1)向量杯中倒入适量的水，将小杯漂浮在水面，记下量杯的示数V1。 (2)将石块放入小杯中，记下量杯的示数V2。 (3)将石块从小杯中取出，放入量杯中的水中，记下量杯的示数V3。 石块的密度ρ= 用量杯测石块密度 探究新知 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 例1 将一枚重为0.5N的蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图所示，然后向杯子里加入一些清水，则（　　） A．鸡蛋会下沉 B．鸡蛋的重力增加 C．鸡蛋所受浮力变大 D．鸡蛋所受浮力为0.5N A 悬浮 F浮=G 盐水密度会减小 连接中考 巩固练习 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 例2 “远征号”潜水艇在南海执行任务根据任务的要求、潜水艇需要在不同深度处悬浮，若海水密度保持不变，则下列说法错误的是（　　） A．潜水艇排开海水的体积相等 B．潜水艇所受的重力大小不相等 C．潜水艇所受的浮力大小相等 D．潜水艇所受的浮力与重力大小相等 潜水艇在不同深度处悬浮，潜水艇处于浸没状态，排开水的体积与潜水艇的体积相等。 B 连接中考 巩固练习 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 1. 海权握，国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是 （　　） A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等 B．漂浮时排开的海水所受的重力最小 C．上浮过程中所受浮力逐渐变大 D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大 B 基础巩固题 课堂检测 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 2. 在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系，有（ ） A．浮力增大，ρ1＝ρ2 B．浮力减小，ρ1＝ρ2 C．浮力不变，ρ1>ρ2 D．浮力不变，ρ1<ρ2 C 基础巩固题 课堂检测 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 3. 将盛有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（　　） A．在露出水面之前，木块所受浮力不变 B．在露出水面之前，木块所受浮力大于木块 的重力 C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底 的压强相等 D．木块的密度为0.6g/cm3 C 基础巩固题 课堂检测 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 4. 两个相同的圆柱形容器中分别装有 体积相等的甲、乙两种液体，图示是 同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情 景。图中两种液体的密度分别为ρ甲和 ρ乙，鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙， 容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙，则它们的大小关系是： ρ甲_____ρ乙，F甲_____F乙，p甲_____p乙，以下三种方案：①在鸡蛋上开小孔，用注射器抽取鸡蛋内蛋清，再用胶带封好小孔；②在鸡蛋上开小孔塞入大头针，用胶带封好小孔；③在容器中加入比原液体密度更大的液体。若想使鸡蛋在乙液体中下沉，可行的方案有________（填序号）。 ＜ = ＜ ② 课堂检测 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。小筒和托盘的总质量为200g，小筒底面积50cm2，高12cm，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”，将小筒竖直压入水中，当水面距小筒底10cm时，在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值， 小筒和大筒的分度值相同。把 被测物体放入托盘中，读出小 筒或大筒上与水面相平位置对 应的刻度值，即为被测物体的 质量。 能力提升题 课堂检测 10.3 物体的浮沉条件及应用/ （1）该装置所能测量物体的最大质量为________g； （2）小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离_______（选填“大”或“小”）； （3）他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下，如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为m1；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为m2，该石块密度的表达式为ρ石=_____________（水的密度用ρ水表示）。 300 大 课堂检测 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 课堂小结 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 完成课后“练习与应用” 作业 内容 教材作业 自主安排 配套练习册练习 课后作业 10.3 物体的浮沉条件及应用/ 伴你成长 $$null下面我们来看两个实验。这是一个易拉罐的外壳。我将它卷起后放入水中。我们看到它全部下沉到水底。现在我把它展开。做成这个形状再放入水中，它却能漂浮在水面上，这是什么缘故呢？因为铁皮展开前后重力是不发生改变的。但铁皮展开做成这个形状后，放入水中时，它排开水的体积会明显增大，浮力也就增大了当浮力等于重力时，它就会漂浮在水面上。轮船就是靠增大空心体积的办法来增大排开水的体积，从而增大浮力，实现漂浮来远航的。 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。