10.3 物体的浮沉条件及应用 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

物体的浮沉条件及应用 第3节 第十章 浮力 知道物体的浮沉与密度的关系。（重点） 02 知道物体的浮沉取决于浮力与重力的大小关系。（重点） 01 知道人类从远古时候就开始利用浮力。 03 知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用。（重点） 04 学习目标 泡沫块 橡胶鸭子 金戒指 铁钥匙 木块 石头 思考：将物体浸没后，哪些物体会上浮，哪些物体会下沉？ 试从受力角度分析原因。 一、物体的浮沉条件 衔接：大家再来看这么一张图，你能根据你的生活经验判断出这幅图里面的哪些物体会上浮，哪些物体会下沉吗？（泡沫、鸭子、木块会上浮；金戒指、铁钥匙、石头会上浮） 你们知道它们受到的重力吗？你们知道他们受到的浮力吗？（不知道）诶，那么问题来了，我们是如何判断出物体的沉浮的呢？不论体积大小刚才这些物体都在上浮或下沉。想想下沉的物体有什么特征？（回答比较大，这里要引导比谁大 水 ）。 到这里我们就发现原来判断物体的上浮和下沉不知道浮力和重力，只需要知道它的密度，你就能得出这个物体沉还是浮。物体的密度和液体的密度满足什么大小关系时，物体会上浮或者下沉呢？ 加速上浮过程： 加速下沉过程： F浮＞G F浮＜G v v 动手试一试：分别画出开始上浮的泡沫块和下沉的石头的受力示意图。 合力：竖直向上 合力:竖直向下 一、物体的浮沉条件 G F浮 上浮 G F浮 下沉 所有力 衔接：我们来看这样一幅图，这就是刚才三个乒乓球在水中的情况。第一种情况我们把它叫做上浮，第二个种情况我们把它叫做悬浮，第三种情况我们把它叫做下沉。（结合它们的运动状态，根据二力平衡讲解一下它们是否受平衡力。） 那么现在你能画出它们的受力示意图吗？（根据受力示意图得出物体的沉浮条件） 那么我们通过分析可以得到：…… 漂浮状态： 沉底状态： F浮=G F支+F浮=G 泡沫块和石块最终状态是什么？试画受力示意图 合力：为零 合力:为零 一、物体的浮沉条件 漂浮 G F浮 G F浮 F支 沉底 衔接：我们来看这样一幅图，这就是刚才三个乒乓球在水中的情况。第一种情况我们把它叫做上浮，第二个种情况我们把它叫做悬浮，第三种情况我们把它叫做下沉。（结合它们的运动状态，根据二力平衡讲解一下它们是否受平衡力。） 那么现在你能画出它们的受力示意图吗？（根据受力示意图得出物体的沉浮条件） 那么我们通过分析可以得到：…… 泡沫块 橡胶鸭子 金戒指 铁钥匙 木块 石头 比较上浮和下沉的物体的密度和所在液体的密度，你发现了什么规律？ 一、物体的浮沉条件 0.02-0.05g/cm3 远小于1g/cm3 0.4-0.7 g/cm3 19.32g/cm3 7.86g/cm3 2.6-3.0 g/cm3 水密度：1g/cm3 衔接：大家再来看这么一张图，你能根据你的生活经验判断出这幅图里面的哪些物体会上浮，哪些物体会下沉吗？（泡沫、鸭子、木块会上浮；金戒指、铁钥匙、石头会上浮） 你们知道它们受到的重力吗？你们知道他们受到的浮力吗？（不知道）诶，那么问题来了，我们是如何判断出物体的沉浮的呢？不论体积大小刚才这些物体都在上浮或下沉。想想下沉的物体有什么特征？（回答比较大，这里要引导比谁大 水 ）。 到这里我们就发现原来判断物体的上浮和下沉不知道浮力和重力，只需要知道它的密度，你就能得出这个物体沉还是浮。物体的密度和液体的密度满足什么大小关系时，物体会上浮或者下沉呢？ 上浮： 下沉： ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 一、物体的浮沉条件 衔接：接下来我们通过浮力和重力之间的关系来进行一下推导物体密度与液体密度的大小关系，来证明我们的猜想。我们先列出刚才上浮和下沉以及悬浮时重力和浮力之间的关系。 我给大家一个提示，有谁能推导一下？（请同学们一起推导并邀请同学上来展示） （讲解刚才的三个乒乓球的沉浮情况与密度的关系进行解密。） 演示实验： 一、物体的浮沉条件 鸡蛋在水中悬浮，试画出鸡蛋的 受力示意图 G F浮 悬浮： F浮＝G 合力：为零 衔接：现在我们通过实验来验证一下刚才的结论。……加盐，这是为了增大液体的密度，鸡蛋上浮说明了此时盐水的密度大于鸡蛋的密度。 （也可以刚好调制盐水让鸡蛋悬浮，让学生回答让鸡蛋上浮和下沉分别该怎么做。） ρ液？ρ物 上浮： 悬浮： 下沉： 推导提示 浮力：F浮=ρ液V排g 重力：G=mg=ρ物V物g 浸没：V排=V物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 那么利用好这个原理我们就能掌握物体的浮沉方法了！ 一、物体的浮沉条件 衔接：接下来我们通过浮力和重力之间的关系来进行一下推导物体密度与液体密度的大小关系，来证明我们的猜想。我们先列出刚才上浮和下沉以及悬浮时重力和浮力之间的关系。 我给大家一个提示，有谁能推导一下？（请同学们一起推导并邀请同学上来展示） （讲解刚才的三个乒乓球的沉浮情况与密度的关系进行解密。） 3 0.83 漂浮 浸没时： = 次种漂浮 良种下沉 ①盐水选种 二、浮力的应用 轮船的原理：制成空心，使其排开液体的体积(V排)增大，从而增大浮力。 排水量：表示船舶尺度大小的重要指标，是指满载时排开的水的质量。 远洋货轮的排水量可达30万吨 F浮=G排= m排g= (m船+m货)g m船+m货= m排 对于轮船有： 二、浮力的应用②轮船 辽宁舰 早期的独木舟 衔接：只要把船做成空心，尽可能深一点，这样排开液体的体积越大，受到的浮力也就越大。我们还可以从密度的角度来理解，制成空心之后，船的体积不变，但是平均密度会比较小，小于水，因此会浮起来。…… 关于轮船，还有一个术语叫做排水量。比如说我们的航母辽宁舰排水量是6.5w吨，这是什么意思呢？我们来看…… （1）只要轮船的重力不变，无论轮船在海里还是河里，它受到的浮力 ______。根据阿基米德原理__ ___________，它在海里和河里浸入水中 的体积不同，船从河里驶入海里，船身会______一些。（选上浮、下沉） 不变 上浮 A B 海上 河里 13 ③潜水艇 潜水艇的原理：改变自身重力。 二、浮力的应用 注：潜水艇在水下活动，V排不变，不考虑ρ变，F浮不变。 充水 排水 G F浮 G F浮 衔接：还有利用浮沉条件工作的典例是潜艇。接着我们看一下潜水艇是如何上浮和下沉的。（讲解上课前所做的浮沉子的原理） ④气球和飞艇 热气球 氦气球 氦气球 气球和飞艇的原理：充入密度小于空气的气体，使它受到的浮力大于重力。 二、浮力的应用 体积膨胀的热空气 ρ气＜ρ空气 衔接：浸在其他中的物体也会受到浮力，如果气球中充的是密度小于空气的气体，那么气球就可以飘在空中了。…… ⑤密度计 二、浮力的应用 铅粒 原理：漂浮，F浮=G计 构造：①粗细不均匀的密封玻璃管，管的下部装有少量密度较大的铅丸②。 ③刻度示数：上小下大 ④刻度不均匀，上疏下密 用途：测量液体密度 空心玻璃泡， ↑V排，有上浮趋势 配重，有下沉趋势 使密度计保持竖直 拓展：轮船的船身上一般还标有一些刻度，同学们知道是什么吗？（船舶载重线，是指勘绘于船中两舷外板上以确定船舶在不同区带、区域和季节期航行所允许达到的满载水线。中国《船舶与海上法定检验技术规则》对国际和非国际航线船舶的载重线标志的勘绘有所规定。位于标准海水或标准淡水水域中的船舶，当其船中吃水超过规定载重线上边缘时，则表明该船已处于超载状态,其结果造成储备浮力减小，航行的安全性得不到保障，海事监督机构可禁止其离港航行） 但是各地区，各季节的水的密度略有差异，这就导致了海水的载重线会发生变化。（根据F浮=ρ液gV排可得，船的重量不变，处于漂浮状态，因此冬季和夏季时受到浮力一样。又因为冬季载重线较低，说明船身位于水面下部位较少，V排较小，那么则冬季的ρ液应当较大，这样冬季和夏季时受到浮力才会一样） 知识点6 密度计 如图所示，小明先用密度计测量水的密度，之后 又用它去测量盐水的密度，如果该密度计在水中受到 浮力的大小为，在盐水中受浮力的大小为 ， 则( )，（ ）图是在盐水中测量时的情景。（填甲、乙） A A.B.C. D.不能确定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 乙 17 典例11 液体密度计常用来测定啤酒、牛奶等液体的密度。 将密度计放在水中，如图所示，水面刚好在密度计的 点； 若把此密度计放在足够多的酒精里 ，则液面应 在 点的______（选填“上方”或“下方”）。 上方 解题分析：由于，密度计在水中时， 点位于水 面。当密度计放入酒精中时，由于酒精密度较低，密度计需要下沉更多 以排开足够体积的酒精，产生大小等于其重力的浮力。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 18 物体的浮沉条件及应用 上浮 F浮>G物（合力：竖直向上）、ρ液>ρ物 F浮<G物（合力：竖直向下）、ρ液<ρ物 F浮=G物（合力为0）、ρ液>ρ物 F浮=G物、ρ液=ρ物 F浮<G物、ρ液<ρ物 下沉 漂浮 悬浮 沉底 应用：轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计 课堂小结 Wxmm_9020220615 $