9.3物体的浮与沉 课件 2021-2022学年沪科版物理八年级(共44张PPT)

(共44张PPT)
第九章 浮力
第三节 物体的浮与沉
一、阿基米德原理的内容：
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力
二、浮力的计算方法：
②阿基米德原理的计算公式：F浮= ρ液gV排
①称重法 F浮= G物-F拉
三、浮力产生的原因：
液体对物体向上向下压力差。
知识回顾
像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？
思考
撞上冰山后，“泰坦尼克”号为什么会沉没？
为什么土豆在水中沉底，而苹果则漂浮？
思考
淡水
盐水
为什么同一个鸡蛋在盐水中可以漂浮？
浮沉子实验: 浮沉子是怎样上浮下沉的？
你能画出图中物体所处三种状况下的受力示意图吗？
物体浸没在液体中时，浮还是沉，由什么决定的？
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
G1
F浮
F浮
F浮
G2
G3
例题
为不平衡状态
前提：
物体完全浸没
即 V排 = V物
条件：
F浮＞G
结果：
物体在液体中向上运动
称上浮
上浮
物体开始浮出水面时，V排逐渐_____，根据F浮=ρ液gV排，F浮逐渐_____，到F浮=G 时，物体_______在液面上,称_____浮。此时V排_______ V物
F合=0
为平衡状态
减小
减小
静止
漂
＜
漂浮
为不平衡状态
前提：
物体完全浸没
条件：
结果：
物体在液体中向下运动
称下沉
F浮＜G
即V排=V物
下沉
物体完全浸没
即V排=V物
F合=0
为平衡状态
∵静止
∴G =F浮+F支
F浮= G -F支
F支
F浮
G
沉底
F合=0
为平衡状态
F浮
G
前提：
物体完全浸没
即V排=V物
条件：
F浮=G
结果：
物体静止在液体中任意深度处
称悬浮
悬浮
漂浮：
上浮：
悬浮：
下沉：
沉底：
F浮＞G
F浮= G -F支
F浮=G
F浮=G
F浮 < G
G
F浮
F浮
F浮
G
G
F浮
F浮
G
G
F支
总结
相同点：
都是平衡状态
都是F浮=G
不同点：
悬浮V排=V物
漂浮V排＜V物
漂浮与悬浮有什么相同点与不同点？
相同点：
都是平衡状态
都是V排=V物
悬浮F浮=G
沉底F浮 < G
不同点：
悬浮与沉底有什么相同点与不同点？
平时常见到_______________在水中会上浮;
__________________在水中会下沉。
密度比水____的物体在水中会上浮;
密度比水____的物体在水中会下沉。
猜想：
木头、泡沫等
石块、金属块等
小
大
猜想
研究条件：
实心物体浸没在液体中，只受重力和浮力。
浮力和重力展开：
F浮= ρ液 gV排
G ＝ ρ物 gV物
“浸没”说明：
V排=V物
上浮：
悬浮：
下沉：
F浮＞G
F浮=G
F浮 < G
ρ液 gV排>ρ物 gV物
ρ液 gV排=ρ物 gV物
ρ液 gV排<ρ物 gV物
ρ液 >ρ物
ρ液 =ρ物
ρ液 <ρ物
ρ与沉浮的关系：
F浮＞G
F浮=G
F浮 < G
F浮=G
F浮 < G
F浮与G
ρ液 与ρ物
ρ液 <ρ物
ρ液 >ρ物
ρ液 =ρ物
ρ液 >ρ物
ρ液 <ρ物
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排与V物
V排 < V物
物体沉浮情况总表
因为苹果的密度比水小，所以苹果最终在水上漂浮；
土豆的密度比水大，所以土豆最终在水中沉底。
为什么土豆在水中沉底，而苹果则漂浮？
中国古代浮力的应用
早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。
周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。　
游艇
航空母舰
钢铁做的巨轮为什么可以漂浮在水上？
取质量相等的
两块橡皮泥
绿色捏成球形
粉色捏成碗形
绿色沉底
粉色漂浮
可见做成空心后，可以增加V排，从而增加浮力，使密度大于水的橡皮泥漂浮在水面上。
如何增加自身的浮力
工作原理：
将钢铁做成______的，增加了可利用的____。
排水量（m排）：
轮船________时排开水的__________。
漂浮
F浮=G船+G货
m排 g=m船 g+m货 g
m排=m船+m货
空心
满载
质量
V排
轮船
如图所示，中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰，舰长304m、舰宽70.5m，满载时排水量67500t．
（1）它满载时所受的浮力为__________牛（取g=10N/kg）．
（2）2012年9月25日，该舰正式加入中国海军序列．2012年11月23日，中国航母舰载机歼-15着舰成功．当舰载机着舰后，浮力将__________（选填“不变”、“变小”、“变大”）．
解：该舰满载时所受浮力：
F浮=G排=m排g=67500×10 kg×10N/kg=6.75×10 N；
舰载机着舰后，航空母舰的总重力增大，因为航空母舰仍然漂浮，浮力与重力相等，所以浮力变大．
故答案为：6.75×10 ；变大．
例题
轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海，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）;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
上浮些
例题
它是用密封的玻璃管制成的。上段的外径均匀，是用来标刻度线的部分，中间段做成内径较大的玻璃泡，最下端的玻璃泡内装有密度很大的许多小弹丸（如铅丸）或水银等，整体是一根粗细不均匀的密封玻璃管。
密度计怎样测密度的呢？
用 途：
直接测量液体密度的仪器。
读数方法：
静止时液面所对刻度乘以水的密度
刻度特点：
上小下大
工作原理：
漂浮时，F浮=G物。
密度计的使用
测量液体密度的仪器叫密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）．图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断（　　）
A. 密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B. 密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C. 乙烧杯中液体的密度较大
D. 丙烧杯中液体的密度较大
D
例题
（多选）用同一支密度计测定不同液体的密度，正确的是（ ）
A、密度计漂浮的越高，所受的浮力越大
B、密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等
C、密度计排液体积越大，液体密度越大
D、密度计漂浮的越高，液体密度越大
BD
例题
大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，甚至能在水中不动，那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？
答案：
利用鱼鳔。
当鱼鳔充气时，鱼体的G 不变，V排变大，浮力变大，鱼体上浮；
鱼鳔排气时，鱼体的G 不变，
V排变小，浮力变小，鱼体下沉。
思考
潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉，它和鱼类的工作原理是否一样？
工作原理：
靠改变自身重力上浮和下潜。
潜艇
潜水艇工作原理
节日的气球松手后为什么能够升空？
气球内充有密度小于空气的气体，如氢气、氦气等，当F浮 > G物，物体在空气中上浮。
气球
例题
关于浮力，下列说法中正确的是（ ）
A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力
C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
C
一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小______，它受到的浮力______；它排开水的体积______。（填变大，变小或不变）
不变
不变
变小
例题
如图所示，A、B 两物体静止在水中（ ）。
A、两物体受到的浮力一定相等
B、两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大
C、两物体的密度不等，B 物体的密度大
D、两物体的重力不等，B 物体的重力大
C
例题
重为15 N 的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10ˉ m 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
例题
一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？
例题
当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？
质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力______铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力______铝球受的浮力（选填“＞”、“＜”、“=”）
<
=
例题
一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是： （ ）
A、轮船受到的浮力不变
B、轮船排开的液体受到的重力不变
C、轮船排开的液体的体积不变
D、轮船排开的液体的体积增大
C
例题
排水量为1000t 的轮船在河水中航行，
满载时船及所装货物共重____N，
受到河水的浮力是____N，
如果河水密度为1.0×10 kg/m ，船排开的河水的体积是_____m 。
（取g=10N/kg）
10
10
10
例题
如图所示,甲、乙、丙三球静止在水中,它们受到的浮力分别是
F甲、F乙、F丙,则:
(1)若三球体积相等,则它们的浮力的大小关系是_______________.
(2)若三球质量相等,则它们的浮力的大小关系是_______________.
F乙 = F丙 > F甲
F乙 = F甲 > F丙
例题
有一体积是2 dm ，密度是0.6×10 kg/m 的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图所示，如果绳子断了，木块就上浮到水面，问：
（1）木块在上浮过程中(未露出水面），
受到浮力的大小是否会发生变化？
（2）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？
例题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
漂浮：
上浮：
悬浮：
下沉：
沉底：
F浮＞G物
F浮 < G物
F浮=G物
F浮 < G物
F浮=G物
或 ρ液 <ρ物
或 ρ液 >ρ物
或 ρ液 =ρ物
或 ρ液 >ρ物
或 ρ液 <ρ物
总结：浮沉条件
（1）轮船：
（2）潜水艇：
（3）密度计：
（4）气球和飞艇：
将钢铁做成______的，增加了可利用的____。
靠改变自身重力上浮和下潜。
充有密度小于空气的气体。
漂浮时，F浮=G物。
空心
V排
总结：浮力的应用
THANKS