第九章第三节物体的浮与沉2021-2022学年沪科版物理八年级(共41张PPT)

(共41张PPT)
沪科版物理八年级（全一册）
第九章 浮力
第 三 节 物体的浮与沉
温故知新
1.影响浮力大小的因素
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，
还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体的深度无关。
2.阿基米德原理
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
F浮=G排=m排g=ρ液gV排
演示实验
将体积相同的铁块和木块同时浸没在水中后松手，观察现象。
交流讨论
根据前面学习的运动和力的关系，当物体受到的力为非平衡力时，物体的运动状态就要发生改变。那么液体中物体的浮沉取决于什么？
上述实验中，浸没在水中的铁块、蜡块(松手前)各受到什么力？铁块和蜡块受到的浮力相等吗？为什么？
分析物体的浮沉条件：
铁块：松手后，浸没在水中的铁块所受到的F浮＜G铁，铁块下沉，到达容器底部后，铁块受到F浮、G铁和F支，三力平衡，静止在容器底，我们说铁块沉底，即：F浮＜ G物，物体下沉，最终沉底。
铁块
木块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮＞G木，所以木块上浮。当木块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮减小到与重力 G木相等时，即F浮＝G木，木块最终漂浮在水面。即：F浮＞G物，物体上浮，最终漂浮，漂浮状态时，F浮＝G物。
木块
上浮
漂浮
浮沉条件
浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系：
(1)当F浮＞G物时，物体上浮，最终漂浮，F浮′＝G物；
浮沉条件
浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系：
(2)当F浮＝G物时，物体漂浮；
浮沉条件
浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系：
下沉
沉底
(3)当F浮＜G物时，物体下沉，最终沉底。
悬浮
比较四种状态重力与浮力的关系
F浮
G
F浮>G 上浮
F浮
G
F浮=G 漂浮
物体在露出液面上浮的过程中，V排减小，F浮减小，当F浮=G 漂浮在液面
问题：同一物体浸在同种液体中 ，为什么上浮时F浮>G，漂浮时F浮=G
F浮F浮F浮
F浮
G
G
强调：物体沉底后，受到容器底对物体向上的支持力
F支+F浮=G
所以物体处于静止状态
F支
F浮
G
F浮=G 悬浮
F浮＞G物
F浮 = G物
F浮＜G物
物体浸没在液体中，只受重力和浮力
1．浮力与重力的关系
上浮
悬浮
下沉
物体的浮沉条件
将鸡蛋放在配制好的三杯不同浓度的盐水中，其中
一个鸡蛋漂浮、一个鸡蛋悬浮、一个鸡蛋下沉。
交流讨论
三种情况下，鸡蛋所受的浮力与重力的大小有什么关系？
鸡蛋的密度与盐水的密度大小情况各是怎样的？
F浮=G 漂浮 ρ液>ρ物
F浮=G排=m排g =ρ液V排g
G=mg=ρ物V物g
F浮>G
ρ液V排g>ρ物V物g
V物 = V排
ρ液>ρ物
F浮=G排=m排g =ρ液V排g
G=mg=ρ物V物g
F浮=G
ρ液V排g=ρ物V物g
V物 > V排
ρ液>ρ物
分析实心物体密度和液体密度的关系
F浮
F浮>G 上浮 ρ液>ρ物
F浮
F浮
G
G
F浮
F浮
G
G
F浮=G排=m排g =ρ液V排g
G=mg=ρ物V物g
F浮>G
ρ液V排g>ρ物V物g
V物 = V排
ρ液=ρ物
F浮=G排=m排g =ρ液V排g
G=mg=ρ物V物g
F浮ρ液V排g<ρ物V物g
V物 = V排
ρ液<ρ物
F浮=G 悬浮 ρ液=ρ物
F浮ρ液 < ρ物 下沉
ρ液 > ρ物 上浮
ρ液 = ρ物 悬浮
2．物体密度与液体密度间的关系
物体的浮沉条件
多媒体展示
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
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
F浮＋FN＝G
ρ液<ρ物
G
F浮
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：
G
F浮
1、小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了100cm3的水，则物体（　　）（g取10N/kg）
A．漂浮在水面上
B．悬浮在水中
C．沉在溢水杯底部
D．受到1.2N的浮力
C
2．三个体积相同而材料不同的小球A、B、C在水中静止时的情况如图所示，若它们的重力和浮力分别为GA、GB、GC和FA、FB、FC，则下列判断正确的是（　　）
A．GA＞GB═GC
B．GA＜GB═GC
C．FA＞FB＞FC
D．FA＜FB═FC
D
A
B
C
4.如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中盛有两种不同的液体，把两个完全相同的立方体A、B分别放入这两种液体中，均处于漂浮状态，静止时两个容器中的液面相平，A、B在两种液体中所受浮力分别为FA、FB，液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙，则（　　）
A．FA＜FB p甲＝p乙
B．FA＝FB p甲＝p乙
C．FA＝FB p甲＜p乙
D．FA＝FB p甲＞p乙
D
浮沉条件的应用
1.密度计
密度计是测量液体密度的工具，它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管的下部的玻璃泡内封装有小铅丸或汞。
浮沉条件的应用
1.密度计
水
液体甲
液体乙
1.0
1.2
1.4
——利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态，F浮＝G ，浮力大小不变。
2.盐水选种
——利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度 ρ液有关， ρ液越大， F浮浮力越大。
ρ物< ρ液，物体上浮； ρ物> ρ液，物体下沉。
“水下刺客”
潜水艇
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
排出水，潜艇受到的重力减小，潜艇上浮
注入水，潜艇受到的重力增大，潜艇下沉
3.潜水艇
4、热气球
原理：
燃气装置喷出的火焰加热气袋中的空气，热气球
内部的气体的温度升高，密度降低。当球内气体
密度比外部气体密度小到一定程度时升空。
释放一个氢气球，氢气球上浮至天花板。
现场吹一个气球，扎紧口并松手，气球降至地面。
演示实验
提出问题
两个气球都受浮力吗？为什么一个上浮，另一个下降呢？如何才能让气球浮在空中？
5.气球和飞艇
原理：利用里面充的气体的密度小于空气的密度，产生的浮力大于自身的重力来升空；利用减小浮力来下降。
节日放飞的气球、携带气象仪的高空探测飞艇等，
里面充的是密度小于空气的气体，例如氢气或氦气等。
如图甲所示，木头漂浮在水面上，从密度角度来讲，是因为木头的密度小于水的密度。如果将其挖成空心，则其自身重力变小，可载货物重力增加。
甲
后来人们发明了船(如图乙所示)，
就是利用“空心法”来增大浮力的。
乙
1405年郑和下西洋时乘坐的木船，长约147 m，是当时世界上最大的木船。
现在的轮船，航母
都是用钢铁做的铁甲船
思考：
它们是如何浮在水面上航行的？
橡皮泥的密度大于水的密度，直接将实心橡皮泥放入水中，它会下沉。
如果将橡皮泥做成小船状，橡皮泥所受的重力不变，但是排开水的体积增加，故受到的浮力增大，
轮船原理：
把船做成“空心”的，增大排开液体的体积，增大浮力
知识延伸
排水量：轮船的大小通常用排水量来表示。排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。
1.鱼鳔是鱼体内可以胀缩的气囊，是鱼类的浮沉器官。鱼鳔主要是通过改变下列哪一个因素来实现浮沉的( )
A.鱼的重力
B.鱼的质量
C.鱼排开水的体积
D.鱼受到的压强
C
2．如图所示，把一个自制的密度计分别放入三种不同的液体中，则下列判断正确的是（ ）
A．这个密度计在丙液体中受到的浮力较大
B．这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C．甲液体的密度最大
D．丙液体的密度最小
D
3．以下有关热气球的说法正确的是（ ）
A．为使静止的热气球下降，必须继续给热气球中的空气加热
B．为使静止的热气球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分
C．正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将立即上升
D．正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升
C
　
4、如图所示，我国新型万吨级055型导弹驱逐舰接受检阅，其满载排水量达12500t，有关该型驱逐舰在海上航行过程中，下列说法正确的是（　　）
A．驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下
B．满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C．发射导弹后，驱逐舰所受浮力变小
D．发射导弹后，驱逐舰会下沉一些
C