人教版八年级物理下册10.3物体的浮沉条件及应用【课件】（共34张PPT）

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物体的浮沉条件及应用
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2012年6月，我国载人潜水器“蛟龙号”下潜7062米，此项记录成为世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录。
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2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”正式入列。
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学习目标
物体的浮沉条件及应用
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物体的浮沉条件
物体的浮沉条件及应用
物体的浮与沉究竟是由什么因素决定的呢？
漂浮
下沉
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
【知识基础】
力可以改变物体的运动状态；
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
当物体受到几个力作用时，如果这几个力相互平衡，物体保持静止或匀速直线运动状态，即处于平衡状态。
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物体的浮沉条件及应用
G
F浮
O
物体的浮沉条件
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物体的浮沉条件及应用
G
F浮
O
物体的浮沉条件
F浮>G
上浮
V排=V物
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
F浮=ρ液gV排
G
F浮
O
F浮>G
上浮
V排=V物
F浮=G
F浮
O
G
漂浮
V排点击添加文本
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
F浮>G
上浮
V排=V物
F浮=G
F浮
O
G
漂浮
V排G
F浮
O
G
F浮
O
F浮=G
悬浮
V排=V物
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
F浮>G
上浮
V排=V物
F浮=G
F浮
O
G
漂浮
V排G
F浮
O
G
F浮
O
F浮=G
悬浮
V排=V物
G
F浮
O
F浮下沉
V排=V物
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
F浮>G
上浮
V排=V物
F浮=G
F浮
O
G
漂浮
V排G
F浮
O
G
F浮
O
F浮=G
悬浮
V排=V物
G
F浮
O
F浮下沉
V排=V物
G
F浮
O
F浮+F支= G
F支
沉底
V排=V物
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
F浮>G
上浮
V排=V物
F浮=G
F浮
O
G
漂浮
V排G
F浮
O
G
F浮
O
F浮=G
悬浮
V排=V物
G
F浮
O
F浮下沉
V排=V物
F浮= F浮+ G
G
F浮
O
F支
沉底
V排=V物
物体受非平衡力作用，物体处于运动状态
物体受平衡力作用，物体处于静止状态
最终状态
最终状态
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
“木头比水轻”
ρ木< ρ液
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
G
F浮
O
F浮>G
上浮
ρ液gV排
G=mg
m= ρV
ρ物gV物
物体浸没在液体中
所以V排=V物
>
上浮
F浮>G
ρ液>ρ物
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
F浮=G
悬浮
ρ液gV排
ρ物gV物
物体浸没在液体中
所以V排=V物
=
悬浮
F浮=G
ρ液=ρ物
G
F浮
O
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
F浮下沉、沉底
ρ液gV排
ρ物gV物
物体浸没在液体中
所以V排=V物
<
下沉/沉底
F浮ρ液<ρ物
G
F浮
O
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物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
F浮=G
漂浮
ρ液gV排
ρ物gV物
物体未完全浸没
=
ρ液>ρ物
F浮
O
G
V排点击添加文本
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物体的浮沉条件及应用
浮力的应用
F浮=G
漂浮
排水量：指轮船装满货物时，排开水的质量
m船+m货= m排
轮船
工作原理：用密度大于水的材料做成空心，使它能排开更多的水
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物体的浮沉条件及应用
浮力的应用
F浮
ρ液gV排
不变
不变
不变
工作原理：通过向水舱中充水或排水来改变自重 ，从而实现上浮、悬浮或下潜
>G 上浮
=G 悬浮
潜水艇
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物体的浮沉条件及应用
浮力的应用
内装密度比空气密度小的气体：
氢气、热空气、氦气
气囊中气体的体积
受到的浮力
气球和飞艇
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物体的浮沉条件及应用
浮力的应用
F浮=G
漂浮
工作原理：物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理
密度计
不变
不变
ρ液gV排
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
1．如图所示，将一小球浸没在水中由静止释放，下列说法正确的是（　　）
A．上浮过程中，小球受到的浮力等于重力
B．悬浮状态下，小球受到的浮力等于重力
C．若小球下沉，说明小球密度小于水的密度
D．若小球漂浮，说明小球密度等于水的密度
同种液体中，
F浮=G 漂浮，ρ液>ρ物
F浮>G 上浮，ρ液> ρ物
F浮=G 悬浮, ρ液=ρ物
F浮F浮+ F支=G, 沉底，ρ液<ρ物
B
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
2.在家庭实验中，小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图甲，向杯中加盐，鸡蛋悬浮如图乙；再加盐鸡蛋漂浮如图丙。三种情况中，各物理量之间的关系正确的是（鸡蛋质量不变）（ ）
A.液体的密度ρ甲= ρ乙< ρ丙
B.鸡蛋排开液体的质量m甲= m乙> m丙
C.鸡蛋受到的浮力F甲< F乙= F丙
D.液体对容器底的压强p甲=p乙=p丙
甲：沉底 F浮=G- F支 ρ液<ρ物
乙：漂浮 F浮=G ρ液>ρ物
丙：悬浮 F浮=G ρ液=ρ物
不变
不变
F甲< F乙= F丙
ρ甲 < ρ丙< ρ乙
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
2.在家庭实验中，小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图甲，向杯中加盐，鸡蛋悬浮如图乙；再加盐鸡蛋漂浮如图丙。三种情况中，各物理量之间的关系正确的是（鸡蛋质量不变）（ ）
A.液体的密度ρ甲= ρ乙< ρ丙
B.鸡蛋排开液体的质量m甲= m乙> m丙
C.鸡蛋受到的浮力F甲< F乙= F丙
D.液体对容器底的压强p甲=p乙=p丙
C
鸡蛋受到的浮力F甲< F乙= F丙
F浮=G排
G排=m排g
m甲 m乙 m丙
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
3.如图，将同一密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中，它竖直立在液体中。如果密度计受到的浮力分别为F甲、F乙，液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，则（ ）
A. F甲=F乙， ρ甲>ρ乙
B. F甲=F乙， ρ甲<ρ乙
C. F甲D. F甲ρ乙
1.密度计在不同液体中漂浮，浮力=重力
2.根据阿基米德原理F浮=G排= ρ液g V排，密度计浸入液体越深，V排越大， ρ液越小
3.密度计刻度分布不均，上小下大
乙
甲
B
质量相同
4.水平桌面上有两个完全相同的溢水杯，杯中装满了水，将两个体积相同材料不同的物体A、B分别放入溢水杯中，如图。下列说法正确的是（ ）
A.物体A的密度大于物体B的密度
B.物体A的质量小于物体B的质量
C.物体A受到的浮力大于物体B受
到的浮力
D.水对甲杯底的压强小于水对乙杯底的压强
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
B
1.ρ物>ρ液沉底，ρ物<ρ液漂浮
m=ρV
2.体积相同，根据浮力公式F浮=ρ液gV排，确定浮力大小
3.液体压强p=ρgh
乙
甲
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
5.关于浮力的应用，下列说法正确的是（ ）
A.潜水艇在露出水面前的上浮过程中，所受浮力增大
B.同一艘轮船在海里航行时与在河里航行时所受的浮力是相等的，但从大海驶入河里，船体下沉一些
C.航空母舰的排水量为704t,表示它空载时排开水的质量约为704t
D.热气球、风筝都是利用浮力升空的
B
1.潜水艇通过改变自重实现上浮下潜， F浮=ρ液gV排
2. 漂浮， F浮=G，F浮=ρ液gV排
3.排水量：指轮船装满货物时，排开水的质量
4.热气球——浮力，风筝——压强
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
6.如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5x10-2m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的化学溶液。用弹簧测力计悬挂重8N、体积为5x10-4m3的物块浸入溶液中，物体浸入液体的体积为4x10-4m3，静止时弹簧测力计的示数为7.6N。
（1）此时金属块所受浮力的大小是多少？方向是什么？
甲
G
F浮
O
解：因为物块静止
F浮=G-F拉=8N-7.6N=0.4N
方向：竖直向上
F浮=ρ液gV排
F拉
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
（2）如图乙，将弹簧测力计拿开后，物块沉底后静止，若容器内所装溶液密度为1x103kg/m3,此时物块所受支持力大小为多少？此时溶液对容器底的压强相比甲图的情形增加了多少？
乙
解：因为物块静止
F支=G-F浮
G
F浮
F支
O
F浮=ρ液gV排
6.如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5x10-2m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的化学溶液。用弹簧测力计悬挂重8N、体积为5x10-4m3的物块浸入溶液中，物体浸入液体的体积为4x10-4m3，静止时弹簧测力计的示数为7.6N。
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物体的浮沉条件及应用
例题精讲
（2）如图乙，将弹簧测力计拿开后，物块沉底后静止，若容器内所装溶液密度为1x103kg/m3,此时物块所受支持力大小为多少？此时溶液对容器底的压强相比甲图的情形增加了多少？
解：F浮=ρ液gV排= 1x103kg/m3 x5x10-4m3=0.5N
因为物块静止
F支=G-F浮=8N-0.5N=7.5N
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例题精讲
（2）如图乙，将弹簧测力计拿开后，物块沉底后静止，若容器内所装溶液密度为1x103kg/m3,此时物块所受支持力大小为多少？此时溶液对容器底的压强相比甲图的情形增加了多少？
乙
6.如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5x10-2m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的化学溶液。用弹簧测力计悬挂重8N、体积为5x10-4m3的物块浸入溶液中，物体浸入液体的体积为4x10-4m3，静止时弹簧测力计的示数为7.6N。
甲
解： V= 5x10-4m3-4x10-4m3=1x10-4m3
=== 2x10-3m
p=ρg
=1x103kg/m3x10N/kgx2x10-3m
=20Pa
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例题精讲
6.如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5x10-2m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的化学溶液。用弹簧测力计悬挂重8N、体积为5x10-4m3的物块浸入溶液中，物体浸入液体的体积为4x10-4m3，静止时弹簧测力计的示数为7.6N。
答：
（1）金属块所受浮力大小为0.4N，方向竖直向上
（2）物体沉底后静止时，所受支持力为7.5N，此时溶液对容器底的压强相比甲图情形增加了20Pa.
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物体的浮沉条件及应用
蛟龙号既能漂浮在水面航行，又能下潜至7062米的深度进行水下航行，这是如何实现的呢？
重而大的航母“山东舰”为什么能漂浮在海面上？