10.3 物体的浮沉条件及应用(教学课件）2024－2025学年初中物理人教版（2024）八年级下册

第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 1 2. 运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。 学习目标 重点 重点 1. 能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 2 冰块 浸没在水中的物体都受到浮力的作用，为什么有的物体要上浮，有的却要下沉呢？ 3 任务一 物体的浮沉条件 活动：生活中我们将不同种水果放入水中，会发现有的上浮，有的下沉。阅读课本内容，分小组交流讨论下列问题。 F浮 F浮 F浮 G G G F浮G F浮G F浮G 问题1：如图所示，将不同的物体浸没在液体中，画出物体所处三种状态下的受力示意图。 问题2：动手实验“想想做做”，在根据实验现象及课本内容总结浸没在液体中的物体受到浮力和重力大小的关系对物体浮沉状态的影响。 比较物体所受的重力G物和浮力F浮的关系 当F浮G物时，物体下沉； 当F浮时，物体上浮； 当F浮 G物时，物体悬浮。 问题3：有哪些办法可以改变物体在液体中的浮沉情况？结合题1图示和物体的浮沉条件，分析当浸没的物体上浮、悬浮、漂浮时，物体密度与液体密度的关系。 比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的关系。 当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体下沉； 当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体上浮； 当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体悬浮； 1.改变液体的密度 2.改变物体的平均密度 一、物体的浮沉条件 悬浮 上浮 下沉 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G 漂浮 当 F浮＞G 时， 物体上浮 当 F浮＜G 时， 物体下沉 当 F浮＝G 时， 物体处于悬浮或者漂浮状态 通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。 【讨论交流】 观看实验视频，交流总结物体浮沉条件的“两个过程” 和“三个状态” 。 【讨论交流】 两个过程 水面 G物 F浮 F浮 G物 F浮＜ G物 物体下沉 F浮＞G物 物体上浮 F浮=G F浮=G 由F浮=G可得： ρ液 gV排=ρ物 gV物 因为 V排< V物 所以 ρ液>ρ物 由F浮=G可得： ρ液 gV排=ρ物 gV物 因为 V排= V物 所以 ρ液= ρ物 F浮+ F支 =G 由F浮+ F支 =G可得： ρ液 gV排＜ρ物 gV物 因为 V排=V物 所以 ρ液＜ρ物 悬浮 漂浮 沉底 G物 F浮 F浮 G物 G物 F浮 F支 10 漂浮 F浮=G V排<V物 ρ液>ρ物 悬浮 F浮=G V排=V物 ρ液=ρ物 上浮 F浮>G V排=V物 ρ液>ρ物 下沉 F浮<G V排=V物 ρ液<ρ物 沉底 F浮<G V排=V物 ρ液<ρ物 小结 11 F浮______G物　 F浮______G物　 F浮_____G物　 F浮______G物 ρ液______ρ物 ρ液______ρ物 ρ液______ρ物 ρ液______ρ物 物体的浮沉条件 > < = = > < = > 课堂小结 12 浮力的应用 轮船 钢铁的密度远大于水，怎样用沉重而坚硬的钢铁制成可以承载那么多货物的船呢？ 13 浮力的应用 轮船 船体做成空心的，排开水的体积增大，受到的浮力增大 原理 14 浮力的应用 轮船装满货物时排开水的质量 排水量 F浮 = G排 F浮 = G总 G排= G总 m排= m总 某轮船的排水量 是2.0×104 t 此船满载时，货物质量和船身质量之和为2.0×104 t 轮船漂浮 阿基米德 原理 15 潜水艇原理 工作原理：靠空气浮力升空 内部充有小于空气密度的气体 二、浮力的应用 气球和飞艇 例1　一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变） 【解析】轮船浮在海面上，F浮海 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：F浮河= G 。 ∵ G 不变，∴ F浮不变： F浮海 = F浮河 　　　　　 ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排， 　　　∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排 不变 不变 变小 上浮 F浮>G 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F浮+F支=G F浮=G F浮=G F浮<G 实心体 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 V排=V物 ρ液>ρ物 V排<V物 ρ液<ρ物 处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用 可以停留在液体中的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态 处于静态，受平衡力作用 浮沉状态 重力和浮 力的关系 物体密度 和液体密 度的关系 运动状态 例1　关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。 A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大 B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大 C 三、例题分析 × × × √ 例2　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 Lavf57.41.100 $$