初中物理粤沪版八年级下9.3 研究物体的浮沉条件课件(共44张PPT)

(共44张PPT)
沪粤版·八年级下册
第九章 浮力与升力
第3节 研究物体的浮沉条件
学习目标
1、知道物体的沉浮条件，会根据沉浮条件判断物体的浮沉。
2、知道通过改变物体受到的浮力或重力可控制物体上浮或下沉。
3、能应用沉浮条件解释简单的物理现象。
“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？
撞上冰山后， “泰坦尼克”号为什么会沉没？
导入新知
新知一 物体的浮沉条件
在水里，许多东西能浮在水面，比如乒乓球、木块，
石蜡等；也有许多东西沉到水底，比如石头、硬币、
橡皮等；那么物体的浮沉取决于什么呢？
探究新知
思考：受到浮力相同的物体有些能浮在水面，有些却沉入水底，这是为什么
结论：物体的浮沉与物体的重力的大小有关。
思考：为什么重力相同的物体有些浮在水面，有些却
沉入水底
结论：物体的浮沉还与物体受到的浮力的大小有关；
排开的体积越大，所受到的浮力越大。
实验告诉我们，物体浸没在液体中时，究竟是浮还是
沉，是由该物体在液体中所受浮力和重力之间的大小
关系决定的。
释疑解难
物体的浮沉条件物体的浮沉条件是对浸入液体中的物体除了受重力和浮力作用外，不再受其他力的作用而言的。由于重力和浮力是同一直线上的两个力，若由二力的合力是否为零和合力的方向来判定物体的浮沉，就更容易理解物体的浮沉条件了。当G>F 浮时，F合=G-F浮≠0，合力方向与G的方向相同，竖直向下，物体必定下沉；当G＝F浮时，F合=G-F 浮=0，物体在液体内静止；当G当F浮＝G时, 即二力平衡，此时物体将静止在液体
中任意深度的位置称为悬浮。
悬浮
F浮
G
前提：物体完全浸没 即V排=V物
下沉
前提：物体完全浸没 即V排=V物
当F浮＜G时，合力方向竖直下，物体在液体中向下
运动称为下沉。
G
F浮
前提：物体完全浸没 即V排=V物
上浮
G
F浮
当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体在液体中向
上运动称为上浮。
F浮
G
漂浮
物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮逐渐减少，
到F浮=G时，物体静止在液面上称为漂浮。
此时 V排 < V物
思考：漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
共同点：
1. 在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在
液面以下的任何位置；漂浮是静止在液面上的任何
位置)。
2. 物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力。
不同点：
漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整物体浸没在
液体中。
物体的浮沉条件
前提：浸没在液体中的物体
　　当F浮＝G时，即二力平衡此时物体将悬浮。
当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下沉。
　　当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上浮。
物体漂浮时，F浮＝G， 且V排 < V物
你知道吗？
当ρ液<ρ物时，必有F浮当ρ液=ρ物时，必有F浮=G物，物体可以悬浮在液体中。
当ρ液>ρ物时，必有F浮>G物，物体在液体中上浮。最终
悬浮。
知识拓展：
例 1
重为15 N 的物体，浸没于装满水的容器中，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
B
总 结
新知二 浮力的应用
航空母舰
长风破浪
潜水艇
热气球
密度计
1. 轮船
(1)工作原理：轮船是利用物体_______在水面的原理工作的。
(2)利用把密度比水大的钢材制成_______的使它排开更多的水，增大可利用的________。
(3)轮船在河里和海里都处于漂浮状态，因而所受浮力________，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积_______。
漂浮
空心
浮力
相等
小
船总是漂浮在水面上，一艘船从河里驶向大海，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)；都_____(大于、等于、小于)船受到的重力；它排开水的体积_____
(变大、变小、不变)；轮船是下沉些还是上浮些？
不变
不变
变小
等于
上浮一些
河水
海水
潜水艇
水中蛟龙
潜水艇沉入水中
潜水艇浮出水面
潜水艇(改变自重，体积不变)
1. 潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变自身的重力来
实现(但它的体积不发生改变)
2. 潜水艇自身重力的改变取决于水舱内充水或放水的
多少。
热气球
气袋
吊篮
喷嘴
喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。
例2
[ 中考·辽阳] 建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，核潜艇是海军的战略重器，如图是我国094 型战略导弹核潜艇， 关于它在海水中状态的有关分析正确的是( )
A. 上浮过程中所受浮力逐渐增大
B. 悬浮时所受浮力小于重力
C. 悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D. 漂浮时比悬浮时排开海水质量小
D
总 结
潜艇在上浮且露出水面以前、下沉和悬浮时都是浸没在水中，所受的浮力相等。当其漂浮在海面上时，排开水的体积减小， 浮力减小，此时的浮力等于自身的重力。
浮沉条件
研究物体的浮沉条件
归纳新知
1. 物体的浮沉条件：
浮沉状况 比较F浮与G物 比较ρ物与ρ液
漂浮 F浮＝G物 ρ物＜ρ液
上浮 F浮＞G物 ρ物＜ρ液
悬浮 F浮＝G物 ρ物＝ρ液
下沉 F浮＜G物 ρ物＞ρ液
研究物体的浮沉条件
研究物体的浮沉条件
2. 辨析漂浮与悬浮：
比较 悬浮 漂浮
不同点 物体静止在液体内部 物体静止在液体表面
V排＝V物 V排ρ液＝ρ物 ρ液>ρ物
相同点 物体都处于平衡状态，F浮＝G物
1．【2021·泰州】一物体质量为90 g，体积为100 cm3，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为________N，松手后，物体将会________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，最终静止时物体排开水的质量为________g。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0 g/cm3)
1
上浮
90
巩固新知
2．【2020·连云港改编】如图所示，小球在绳子拉力作用下恰好浸没在盐水中，此时小球所受的浮力________小球的重力，现在向盐水中加入纯水并使之混和均匀，直至细绳拉力为零，此时小球的浮力________小球的重力。(均填“大于”“小于”或“等于”)
大于
等于
3．【2021·桂林】小关与同学们去游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么(　　)
A．船的重力将减小
B．水对船的浮力将减小
C．水对船的浮力将增大
D．水对船的浮力将保持不变
C
4．【2020·黑龙江】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
5．【2021 湖北】刘星取一个空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入桌面上同一杯水中，结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是(　　)
B
A．牙膏皮在甲中受到的浮力大
B．牙膏皮在乙中受到的浮力大
C．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大
D．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
6．【2021 四川乐山】如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是(　　)
A．甲烧杯中小球受到的浮力大
B．乙烧杯中小球排开液体的质量大
C．甲烧杯中液体的密度大
D．乙烧杯底部受到液体压强大
C
7.【2020·鄂尔多斯】如图A、B体积相同，B、C质量相等，将他们放入水中静止后，A漂浮，B悬浮，C沉底。下列说法正确的是(　　)
A．A所受浮力可能大于B所受浮力
B．C所受浮力一定小于A所受浮力
C．B物体所受浮力一定是最大的
D．A下表面所受压力可能大于B下表面所受的压力
C
8．【2020·广安】如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水，将质地均匀且不吸水的a、b两实心正方体分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，a有五分之二的体积露出水面，b悬浮于水中，此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中，静止时a的上表面刚好与液面相平，整个过程中水均未溢出，下列说法正确的是(　　)
C
A．a的密度是0.4×103 kg/m3
B．a、b的重力之比为5∶3
C．a、b的体积之比为5∶2
D．b的密度是0.8×103 kg/m3
9．【2021·雅安】如图甲所示，烧杯里盛有6 ℃的水，小球在水中恰好悬浮。经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是(　　)
A．先下沉然后上浮
B．浮力变小，一直下沉
C．先上浮然后下沉 D．浮力变大，一直上浮
C
10．【2020 怀化改编】一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中，木块处于漂浮状态，则木块受到的浮力是________N；若在木块上加一个体积与木块等大重为1.5 N的金属块，两物块恰好悬浮在水中，此时木块受到的浮力是________N。
0.5
1
11．如图，某物块漂浮在酒精中，露出酒精部分的体积占物块总体积的 ，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3，求物块的密度。
解：设物块的密度为ρ物，体积为V，则物块的重力为：G物＝mg＝ρ物Vg①，物块漂浮在酒精中，其排开酒精的体积V排＝ ②，其受到的浮力F浮＝ρ酒精gV排③，
物块漂浮，F浮＝G物④，由①②③④联立可以得
到ρ物＝0.8 ρ酒精＝0.8×0.8×103 kg/m3＝0.64×103 kg/m3。