2022年苏科版八年级物理下册-10.5 物体的浮与沉 授课课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
第十章 压强和浮力
第五节 物体的浮与沉
苏科版·八年级下册
1、物体的浮沉条件。
2、浮力的应用。
学习目标
新知一 物体的浮沉条件
1. 浮沉现象
(1)物体上浮，最终漂浮在液面上；
(2)物体悬浮，可以静止在液面下的任何位置；
(3)物体下沉，最终沉入液体底部.
在重力和浮力的作用下，若物体静止在液面上，并有一部分露出液面，这种状态称为漂浮.
合作探究
2. 物体的浮沉条件
(1)物体的浮沉取决于所受浮力大小与重力的关系：
状态 物体浸没在液体中 物体部分浸在液体中
上浮 悬浮 下沉 漂浮
条件 F浮>G物 F浮=G物 F浮示意图
(2)物体的浮沉与密度的关系：
①浸没在液体中的物体，若ρ 物<ρ 液，物体将上浮，最终漂浮；
②浸没在液体中的物体，若ρ 物=ρ 液，物体将悬浮；
③浸没在液体中的物体，若ρ 物>ρ 液，物体将下沉.
特别提示:
证明：由于物体浸没在液体中，故V排=V物，物体的重力G 物=ρ物V物g.物体所受的浮力F浮=ρ液gV排.
①若ρ物<ρ液，则G物②若ρ物=ρ液，则G物=F浮，物体受平衡力的作用，故物体会悬浮；
③若ρ物>ρ液，则G物>F浮，故物体会下沉.
3. 浮沉条件的理解
(1)上浮和下沉是动态过程. 当物体浸没在液体中时，受到的浮力最大.
① 当F浮>G物时，物体在重力和浮力的共同作用下，在液体中向上运动——上浮. 随着物体不断上升，其将有一部分开始露出液面，物体所受的浮力也开始减小，当减小到F浮=G物时，物体就处于平衡状态——漂浮.
② 当F 浮(2)漂浮和悬浮时，物体处于平衡状态.
例 1
[ 中考·泰州] 把重10 N、密度为0.9×103 kg/m3 的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于_______
(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态，物体所受浮力为______N，排开水的体积是________m3.(g 取
10 N/kg)
漂浮
10
1×10-3
解题秘方：通过比较物体密度和液体密度的大小，可以快速判断出物体静止时处于漂浮状态，由漂浮状态下F浮＝ G物可知物体所受浮力的大小，再结合阿基米德原理计算出物体排开水的体积．

方法技巧:
判断物体浮沉状态的方法：
①可通过比较物体密度和液体密度的大小判断物体的浮沉状态.
②可通过比较物体所受浮力大小与重力大小的关系判断物体的浮沉状态.
新知二 浮力的应用
1. 浮力的改变方法
(1)增大浮力的方法：
①增大液体(或气体)的密度；
②增大物体排开液体(或气体)的体积.
(2)减小浮力的方法：
①减小液体(或气体)的密度；
②减小物体排开液体(或气体)的体积.
2. 轮船
(1)原理：空心法. 把密度大于水的钢铁制成空心的，使其排开更多的水，增大可以利用的浮力，从而漂浮在水面上.
(2)排水量：
①表示轮船的大小；
②排水量是轮船按照设计要求满载时排开水的质量.
警示误区:
关于排水量：
●不要误认为排水量是轮船“排开水的重力”，或“排开水的体积”.
●轮船的排水量指轮船按设计要求满载货物时排开水的质量，是一定的，不变的；轮船空载或载货不满时，排开水的质量不能叫轮船的“排水量”.
3. 潜水艇
(1)原理：通过改变自身重力的方法来实现上浮和下潜.
(2)理解：潜水艇浸没在水中潜航时，浮力F 浮不变，向水舱中注水，则自重G 变大， 当G>F 浮时将下潜； 向外排水， 则自重G 变小， 当F浮>G 时将上浮.
4. 气球和飞艇
(1)原理： 充入密度小于空气的气体( 或热空气)， 利用空气浮力来升空.
(2)理解：若氢气球和氦气球放出气球内的一部分气体，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；对于热气球，若停止加热，则其内部空气温度降低，密度变大，重力G 变大，当G>
F 浮时热气球将会降落. 飞艇的降落与气球类似.
深度理解:
满载航行的轮船，其排水体积也会发生变化. 当轮船在海里或河里航行时，其始终是漂浮的，浮力F浮始终等于重力G，保持不变，由于河水密度小于海水密度，由公式F浮=ρ液V排g可知，轮船在海水中排开海水的体积小.
5. 密度计
(1)用途：测量液体的密度.
(2)构造：密度计是一根上部标有刻度的玻璃管，管下部的玻璃泡内装有小铅丸或水银
(如图10-5-1 所示).
密度计的底部质量较大，重心较低，可以竖直地漂浮在液体中.
(3)原理：根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成.
(4)刻度特点：密度从上至下的刻度值是逐渐增大的，但刻度不均匀，上疏下密. 密度计在任何液体中都是漂浮的，浮力F 浮始终等于其重力G，保持不变，由公式F 浮=ρ 液V 排g 知，密度计在密度大的液体中排开液体的体积小，在密度小的液体中排开液体的体积大.
(5)使用：用密度计测量液体的密度时，使它竖直地漂浮在液体中，此时，与液体相平的刻度对应的读数等于该液体的密度值.
(6)读数：密度计上的刻度值一般是待测液体密度与水的密度的比值，如密度计的读数是“1.5”，则表示该液体的密度是水的密度的1.5 倍，即“1.5×103 kg/m3”.
例2
[ 多选题]如图10-5-2 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. 热气球内的气体密度变小，所受重力也变小
B. 热气球内的气体密度不变，所受重力也不变
C. 热气球所受浮力变大
D. 热气球所受浮力不变
A、D

解析：热气球内部空气温度升高，体积增大，部分空气跑到热气球外部，则热气球内的空气密度减小，使热气球整体重力G 减小；由阿基米德原理F 浮=ρ空气gV 知浮力不变，当F 浮>G 时热气球升空.
延伸拓展:
热气球的球体底部有个进气口，离火焰很近；当球体内快充满空气时，用加热器对球内的空气加热，使球内空气密度变小，热气球重力变小，当热气球受到的浮力大于重力时，热气球升入空中. 通过加大火焰，还能使热气球急速上升.
为了能定向航行而不随风飘荡，人们
改进热气球，制成了飞艇.
物体的浮与沉
物体的
浮与沉
漂浮：F 浮=G
轮船
条件
上浮：F 浮>G
悬浮：F 浮= G
下沉：F 浮< G
应用
潜水艇
气球、飞艇
归纳新知
再见