10.3 物体的浮沉条件及应用(教学课件）2024－2025学年人教版物理八年级下册

物体的浮沉条件及应用 第10章 第3节 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 3.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象 2.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 物体的浮沉条件 上浮 悬浮 下沉 F浮 F浮 F浮 G G G F浮 ＞ G F浮 ＝ G F浮 ＜ G 上浮 悬浮 下沉 3 物体的浮沉条件 F浮 ＞ G G = m物g = ρ物V物g F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g ρ液V排g ＞ ρ物V物g ρ液 ＞ ρ物 物体浸没 V排 = V物 上浮 F浮 G 浸没在液体中的物体，如果它的密度小于液体的密度，物体上浮 1.上浮 4 物体的浮沉条件 F浮 ＝ G ρ液V排g = ρ物V物g ρ液 = ρ物 物体浸没 V排 = V物 悬浮 F浮 G 2.悬浮 浸没在液体中的物体，如果它的密度等于液体的密度，物体悬浮 5 物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系。 浸没在液体中的物体，受到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。 （1）当F浮>G 时，合力竖直向上，物体在液体中向上运动，称为上浮。 （2）当F浮=G 时，合力为零，物体会停留在液面以下的任何位置，这种现象称为悬浮。 （3）当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动，称为下沉。 当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力F浮 = ρ液gV排，物体受到的重力 G物=ρ物gV物，比较F浮与G物的大小可得: 密度与物体的浮沉 (1)当 ρ物＜ ρ液 ，浸没时，F浮＞G物 ，物体上 浮直到漂浮在液面上； (2)当 ρ物 ＝ ρ液 ，浸没时，F浮=G物 ，物体悬浮； (3)当 ρ物 ＞ ρ液，浸没时，F浮＜G物 ，物体下沉直到接触容器底部。 例1：有一艘轮船，它的排水量是104t，在密度是1.0×103kg/m3的河水中航行，它满载时排开水的体积是多大？如果该轮船从长江驶入大海（海水密度为1.03×103kg/m3 ）中航行，是会上浮一些还是下沉一些？ ①满载时 m=104t= 107kg 排开水的体积 ②轮船漂浮： F浮=G船+G物，浮力不变； 由F浮=ρ液gV排 ，ρ海水大，则V排小 所以从江河驶入海中是上浮一些。 V排1>V排2>V排3 ρ1<ρ2<ρ3 工作原理：漂浮时F浮=G，G不变，F浮不变，ρ液大，V排小 拓展：密度计 13 漂浮时： 方法二： 探究总结 若氢气球和氦气球放出气球内的一部分气体，其排开空气的体积变小，浮力F浮变小，当G>F浮时气球将会降落； 对于热气球，停止加热，则其排开空气的体积变小，浮力F浮变小，当G>F浮时气球将会降落。 飞艇的降落与气球类似。 针对训练 [多选]如图所示，在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空。分析这一过程，下列表述正确的是( ) A. 气球内的气体密度变小，所受重力也变小 B. 气球内的气体密度不变，所受重力也不变 C. 气球所受浮力变大 D. 气球所受浮力不变 A、D 热气球内部气体受热膨胀，部分气体流出气球，所以气球的重力减小，密度减小 浮力：F浮=ρ空气gV，故浮力不变 课堂小结 物体浮沉 条件的应用 “空心法”增大浮力 轮船 排水量 潜水艇 原理是改变自身重力实现上浮和下潜 气球和飞艇 ρ充气<ρ空气 轮船是钢铁制成的，钢铁的密度远大于水的密度，为什么可以漂浮 在水面上，还能承载那么多货物呢？ 制作橡皮泥小船 橡皮泥的密度比水的密度大橡皮泥放入水中会下沉。怎么使它漂浮在水面？ 比一比，看看谁做的船能承载更多的重物？ 下沉 漂浮 能承载重物 的橡皮泥船 把橡皮泥做成瓢状，它所受的重力没变， 但排开水的体积变大了，因而受到的浮力 变大了，所以能浮在水面上， 轮船 就是根据这个道理制成的。 二、浮力的应用 想想做做 （1）工作原理： 利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。F浮=G （2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量. 所以：m排= m船+m货 因为轮船漂浮： F浮=G ， F浮= m排g 轮 船 （1）原理：靠改变自身重力上浮和下潜。 （2）方法：潜水艇体积______，浸没在水中时 浮力也 。 通过水箱的充水或排水来改变自身 的重力，实现上浮和下沉。 不变 不变 做一个潜艇 按图自制一个潜艇模型，把模型浸在水中， 从管中抽气，模型将怎样运动？ 向管中打气，模型又会怎样？ 潜水艇 动动手 Lavf52.104.0 $$