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初中物理人教版八年级下册第十章
第3节 物体的浮与沉
一.阿基米德原理的内容:
二.浮力的计算方法:
①称重法 F浮 = G物 —F拉
③阿基米德原理的计算公式:F浮=ρ液gV排
温故知新
②压差法 F浮 = F向上 —F向下
浸在液体的物体受到竖直向上的浮力,浮力大小等于它排开液体受到的重力
1.浸没在水中的木块为什么向上浮起?
2.浸没在水中的石块为什么沉到容器底部?
3.钢铁制成的船为什么能在海面上航行?
4.物体在液体中都受到浮力,为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮?
悬浮
上浮
下沉
想一想、议一议
物体的沉浮条件
请同学们仔细观察并对乒乓球进行受力分析,结合密度知识联系想一想,它们之间有什么联系?
1、漂浮
F浮
G
F浮 = G
ρ液 > ρ 物
受平衡力作用
V排<V
悬浮
请同学们仔细观察并对物体进行受力分析,结合密度知识联系想一想,它们之间有什么联系?
2、悬浮
F浮 = G
V排 = V物
G
F浮
物体的沉浮条件
受平衡力作用
ρ液 = ρ 物
将石块轻轻放入水中,仔细观察并思考:
石块在水中的状态
3、下沉
受非平衡力作用
物体的沉浮条件
下沉
F浮
G
F浮 < G
V排 = V物
ρ液 < ρ 物
物体的沉浮条件
用手将乒乓球压入水中,然后松手,你看到了什么现象?
又是什么原因?
上浮
F浮
G
4、上浮
受非平衡力作用
F浮 > G
V排 = V物
ρ液 > ρ 物
(1)上浮和下沉是不平衡态,悬浮和漂浮是平衡(静止)态
浮沉条件的讨论
(3)空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度ρ物与液体密度ρ液比较.
(2)上浮、下沉和悬浮:V排=V物;漂浮:V排<V物
物体的沉浮条件
浮力的应用
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
浮力的应用
(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)吃水线
浮力的应用
轮 船
工作原理:靠改变自身重力实现上浮和下潜.
浮力的应用
潜水艇
工作原理:靠改变自身的体积来实现升降
内部充有小于空气密度的气体
浮力的应用
气球和飞艇
工作原理:利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的.根据阿基米德原理,ρ液大时,V排小,即露出水面部分多,因此刻度值上小下大,刻度间隔不均匀,上疏下密.数值为待测液的ρ相对于ρ水的倍数
浮力的应用
密度计
一.物体的浮沉条件:
1.当F浮>G物时 物体上浮,直至漂浮
2.当F浮3.当F浮=G物时 物体悬浮
二.应用
1.轮船:把物体作为“空心”的办法来增大浮力来实现漂浮。
2.潜水艇:依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。
3.气球和飞艇:ρ气<ρ空气,通过改变其体积来实现上升和下降。
当堂小结
大显身手
1、下列事例中利用浮力的是( )
A.氢气球飞上天空
B.用吸管喝饮料
C.飞机飞行时获得升力
D.拦河坝修成“上窄下宽”
A
2、体育、娱乐活动用到的热气球,充的是被燃烧而体积膨胀的热空气。要使已经升空的热气球下降,下列说法正确的是( )
A.加大火力对热空气加热,使浮力变小
B.加大火力对热空气加热,使重力变大
C.减小火力对热空气加热,使浮力变小
D.减小火力对热空气加热,使重力变大
大显身手
D
3、(1)轮船制造的原理是 ,轮船自河里开向海里所受浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”),轮船应 (选填“上浮一些”或“下沉一些”)。
(2)潜水艇是靠 实现上浮和下潜的,潜水艇自水面下开始下潜过程中所受水的浮力 ,所受水的压强 (均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
大显身手
密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上
不变
上浮一些
改变自身重力
不变
变大
4、体积相同的甲、乙两个实心球,同时轻轻放入盛水的烧杯中,最终甲球悬浮在水中,乙球下沉入水底,则下列说法中正确的是( )
A.甲球受到的浮力小于重力
B.乙球不受浮力
C.甲球受到的浮力等于乙球受到的浮力
D.甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力
大显身手
C