9.3 物体的浮与沉 课件(共35张PPT)

(共35张PPT)
9.3 物体的浮与沉
沪科版八年级物理全一册课件
问题导入
水中物体为什么上浮、下沉？
学习目标
知道物体的浮沉现象，能从力与运动的关系判断物体的浮沉状态；
理解物体的浮沉条件，能用它解释浮沉现象。
课堂探究
一、物体的浮沉现象
悬停的气球
漂浮的竹筏
上升的孔明灯
做一做：将小木块、金属块浸没在水中，松手后，它们将怎样运动？
现象：小木块上浮直至漂浮，金属块下沉。
提出问题
物体在液体、气体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮、有的漂浮？
实验目的：探究物体的浮沉条件
因为力是改变物体运动状态的原因，我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图所示的实验来验证.
实验器材：玻璃瓶，盛水容器，清水等.
二、物体的浮沉条件
1.把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手，观察小瓶运动情况
小瓶上浮
F浮
G
漂浮
F '浮
G
根据二力平衡条件，小瓶上浮时，F浮>G
根据二力平衡条件，小瓶上浮时，F'浮=G
2.把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于水中，再松手，观察小瓶运动情况。
小瓶下沉至沉底
F浮
G
根据二力平衡条件，小瓶下沉时，F浮3.在小瓶中装入适量的水，使小瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中（也叫悬浮）
小瓶静止
F浮
G
根据二力平衡条件，小瓶悬浮时，F浮=G
结 论:
01
物体在液体中的沉浮取决于物体所受浮力和重力的大小.
02
当F浮＞G 时， 物体上浮；
当F浮＜G 时， 物体下沉；
当F浮＝G 时， 物体处于悬浮或者漂浮状态.
物体的浮沉条件：
思考1：能否根据物体密度与液体密度间的关系，判断物体的浮沉？

研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。
根据浮沉条件进行比较
悬浮是整个物体浸没在液体中，V排液=V物，实心物体ρ物 =ρ液
漂浮是物体一部分浸入液体中，V排液悬浮
漂浮
物体处于二力平衡状态，浮力=重力 。
共同点：
不同点：
悬浮和漂浮的区别：
1.根据以上结论判断：下列物体浸没在水中，会下沉的有哪些？会上浮的有哪些？
小木块
小蜡块
橡皮
回形针
小铁钉
小石块
做一做，验证以上结论
2.实验：用夹子把物体浸没在水中，观察现象，验证你的判断。
在水中下沉的物体有：
在水中上浮的物体有：
小石块、回形针、小铁钉、橡皮。
小木块、小蜡块
密度比水大
密度比水小
思考2：要改变一个物体的浮与沉，你能想到哪些方法？
改变物体的浮沉状态
改变物体的浸入液体的体积
改变物体的重力
改变物体受到的浮力
改变液体的密度
改变物体的浮沉状态
改变液体的密度
改变物体的浮沉状态
改变物体的重力
（1）用力捏瓶子，有部分水进入铅笔，使铅笔的重力增大，铅笔下沉。
（2）松开手，铅笔中水排出，使铅笔的重力减小，铅笔上浮
（3）适当用力捏瓶子，铅笔悬浮。
改变物体的浮沉状态
改变物体的排开液体的体积
用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。
结论：要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体，可以把它做成________的，以使它排开更多的水，从而＿＿＿＿＿＿　(增大、减小）可以利用的浮力。
空心
增大
三、物体的浮沉条件的应用
1.密度计
（１）观察密度计（包括其刻度），说说它的构造。
密度计是一个密封的空心玻璃管，下端装有适量铅粒，使得密度计可以直立漂浮在待测液体中。
密度计的刻度“上小下大”。
（2）将同一支密度计分别放入不同液体中，观察比较密度计浸入液体中的深度（可作标记），你有什么发现？
1.0
0.8
甲液体
乙液体
密度计在不同液体中，总是处于漂浮状态。
F浮甲=F浮乙=G
V排甲ρ甲> ρ乙
F浮＝ ρ液gV排
（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。
（2）排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量：
F浮= m排g 而 F浮=G
∴ m船+m货= m排
（3）载重线
2.轮 船
3.盐水选种
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起
潜艇
4.潜水艇
工作原理：靠空气浮力升空
内部充有小于空气密度的气体
5.气球和飞艇
浮沉条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
F浮>G
ρ液>ρ物
F浮ρ液<ρ物
F浮=G
ρ液>ρ物
F浮=G
ρ液=ρ物
课堂小结
状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮
浮沉条件 力的比较
密度比较
改变状态 特 点 F浮 ＞G物
F浮 ＜G物
F浮 =G物
F浮 =G物
非平衡状态
平衡状态
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＞ρ物
V排＜V物
V排=V物
改变物体的重力或受到的浮力
浮力的应用
轮船：
制成“空心”增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮
潜水艇：
改变自身重力来实现浮沉
气球和飞艇：
改变自身体积来实现升降
密度计：
测量液体密度的仪器
课堂练习
1.一个物体重为10N，浸没在水中时，受到的浮力为8N，则，它将 （选填“上浮”或“下沉”）
2.把一个苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态． 如果把水面以上的部分切去，则余下的部分（ ）
A.沉入水底 B.仍然漂浮
C.刚好悬浮 D.无法判断
下沉
B
3．将木棒的一端缠绕一些铜 丝，使木棒竖直浮在液体中，就制 成了简易密度计． 将它分别放到 盛有不同液体的烧杯中，静止时 如图所示．对于该简易密 度计，下列说法中正确的是（ ）
A.它在甲液体中所受的重力大于浮力
B.可以用它直接测出液体的密度值
C.用它可以判断出乙液体的密度小
D.它在两种液体中所受浮力相等
D
4．一艘满载货物的轮船从海里驶入河里，它受到的浮力 ，它排开水的体积 ．当船到达码头卸下货物后所受的浮力 ． （三空 均选填“变大”“变小”或“不变”）
不变
变大
变小
5.一小球所受的重力为5N，体积为6 ×10-4 m3 ．将它浸没在水中时，所受的浮力大小为 N．放开手后，小球将
（选填“上 浮”“下沉”或“悬浮”）．小球静止后受到的浮力大 小为 N． （g取10N/kg）
6
上 浮
5
6.一艘浸没在海水中的潜水艇，总质量（包括 水舱中充入水的质量）为830t，排开海水的体积为800m3 ，则潜水艇受到的浮力是多少？此时它处于 上浮、下沉还是悬浮状态？
（海水的密度为1.03 ×103kg /m3 ，g取10N/kg ）
【分析】 根据潜水艇排开海水的体积可求得潜水艇受到的浮力，再与潜水艇的总重力比较即可得出潜水艇的状态．
【解答】 解：潜水艇受到的浮力
F浮=ρgV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×800m3=8.24×104N，
潜水艇的总重力
G=mg=8.3×105kg×10N/kg=8.3×106N，
因为G＞F浮，
所以此时它处于下沉状态．
答：潜水艇受到的浮力是8.3×106N，它处于下沉状态．