第十章第3节物体的浮沉条件及应用人教版物理八年级下册(共22张PPT)

(共22张PPT)
思考：为何浮于海面的泰坦尼克号船会沉于海底呢？物体的浮与沉的条件是什么呢？
1.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。（重、难点）
2.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。
3.知道盐水选种、轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理。
第3节 物体的浮沉条件及应用
学习目标：
生活现象：把实心的松木球和铁球浸没在水中，放手后，木球上浮，直至漂浮在水面，铁球下沉至水底。
松木球
铁球
飞艇在空中自由地上升、下降；人躺在死海中悠闲地看书，
物体的浮与沉取决于什么条件呢？
将新鲜的鸡蛋放到水中和不同浓度的盐水中个，为什么会出现不同现象？
水中
浓度适中的盐水
浓度较大的盐水
沉底
悬浮
漂浮
观察思考
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
上浮：F浮＞G
F浮
G
漂浮
漂浮：F浮 =G
悬浮：F浮 =G
下沉：F浮＜G
1．浮力与重力的关系
沉底：F浮＜G
F浮
G
沉底
一、物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体，其浮沉取决于它所受到的______和 的大小。
浮力
重力
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
两个过程
F浮＜ G物
物体下沉
F浮＞G物
物体上浮
三个状态
F浮= G物
水面
F浮
G物
F浮
漂浮
F浮=G物
F浮= G物
F浮< G物
F浮
G物
悬浮
G物
F浮
沉底
悬浮与漂浮的异同
相同点：物.体都处于平衡状态，各自所受的重力和浮力是平衡力,大小相等。
不同点：悬浮可以静止在液体内部任一地方，漂浮是静止在液体表面上。悬浮状态的物体，V排=V物；漂浮状态的物体，V排下沉：F浮< G
ρ液gV排<ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ液<ρ物
上浮：F浮> G
ρ液gV排>ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ液>ρ物
F浮
G物
F浮
G物
浮力：F浮＝ ρ液gV排 ； 重力：G ＝ ρ物g V物；
研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。
2.液体密度与物体密度的关系
漂浮： F浮= G V排 ＜ V物
根据浮沉条件进行比较
悬浮
F浮
G
F浮
G
漂浮
F浮
G
FN
沉底
ρ主沉浮
ρ液＜ ρ物
ρ液 = ρ物
ρ液＞ ρ物
悬浮： F浮= G V排 = V物
沉底： F浮＜ G V排 =V物
浸在液体中的物体的浮和沉,取决于所受的浮力和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。
状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉 底
物体受力分析
浮沉条件 力的比较
密度比较
特 点
说 明
F浮 ＞G物
F浮 ＜G物
F浮 =G物
F浮 =G物
F浮
G物
G物
F浮
F浮
G物
分析运动状态变化的过程
F浮
G物
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＞ρ物
物体的浮沉条件
F浮
G物
FN
F浮 ＜G物
ρ液＜ρ物
ρ物 是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度
分析平衡状态
F浮1F浮2=G 漂浮
空心时，排开液体体积增大
实心时，排开液体体积小
因此，判读物体浮沉的时候还要考虑是否是实心物体。
G
F浮1
G
F浮2
橡皮泥为什么能漂浮？
取一杯清水和一块橡皮泥，将橡皮泥揉成小球轻轻放入水中，橡皮泥小球会如何运动？如果将橡皮泥捏成小船轻轻放在水面上呢？你能解释观察到的现象吗？
1、铁钉在水中下沉，是因为受到的浮力______ 重力，在完全沉没下沉过程中，铁钉受到的浮力_____(均选填“变大”“变小”或“不变”)
2、漂浮在水面上的皮球，用手将其慢慢压入水中的过程中，皮球受到的浮力将 ，施加的压力将 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
小于
不变
变大
变大
巩固练习
4. 质量相等的甲、乙、丙三个实心球，放入某种液体中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F甲、F乙、F丙之间的关系应为：F甲＿F乙＿F丙； 它们的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙之间的关系是：
ρ甲＿ρ乙＿ρ丙。
（选填“＞”“＜”或“＝”）
<
>
=
<
3、悬浮在液体中的物体受到的浮力与重力的关系是F浮_____G物 ，那么液体的密度和物体密度会有什么关系呢？ρ液_____ρ物（均选填“大于”“等于”或“小于”）。
等于
等于
5、 重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3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
【解析】根据阿基米德原理
F浮 = ρ水 gV排
=1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3
=4.9 N<15 N
∵ F浮1、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浮越大。
ρ物<ρ液，物体上浮；ρ物>ρ液，物体下沉。
干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。
二、浮沉条件的应用：
(1)原理:采用________的办法,增大________ ，从而增大 。
（2）排水量:轮船满载时排开水的________。
（3）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 （选填“变大”“变小”或“不变”）；它受到的浮力大小_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；它排开水的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）；轮船是下沉些还是上浮些？
不变
不变
变小
2、轮船
空心
排开水的体积
浮力
质量
上浮
2、潜水艇
3、潜水艇
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
4、气球和飞艇
内部充有小于空气密度的气体
工作原理：靠空气浮力升空，通过改变自身重力来实现上升和下降的。
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。
5、密度计
刻度特点：上小下大，上疏下密，刻度间隔不均匀
读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度
用途：
测量液体密度的仪器
1、使用密度计时必须使其______，才能正确测出液体的密度。密度计在各种不同的液体中所受浮力是______（选填“相同”或“不同”）的，在密度_____ （大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上_____下______.（选“大”或“小”）
漂浮
相同
大
小
大
2、密度计是用来测量 的仪器，同一支密度计分别放置在甲、乙两种液体里均静止不动，则密度计在两种液体中所受的浮力 F甲 F乙。两种液体的密度ρ甲 ρ乙。（选填“＞”“＜”或“＝”）
液体密度
=
<
练习：
3、我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器，总质量为22t，在下潜实验中成功突破7000m水深大关。随着下潜深度的增加，“蛟龙号”所受水的压强将_____ （选填“变大”“不变”或“变小”）。当“蛟龙号”悬浮在深海某处时，受到的浮力为 N。
（g取10N/kg）
变大
2.2×105
一、浮沉条件
(1) 漂浮 F浮=G V排ρ物 静止在液体表面上
(2) 悬浮 F浮=G V排=V物 ρ液=ρ物 静止在液体内部任一地方
(3) 上浮 F浮>G V排=V物 ρ液>ρ物
(4) 下沉 F浮(4) 沉底 F浮+F支=G V排=V物 ρ液<ρ物 静止在容器底部
二、浮沉条件的应用：
1、盐水选种：ρ物<ρ液，物体上浮；ρ物>ρ液，物体下沉。
2、轮船：采用空心的办法,增大排开液体的体积，从而增大浮力。
3、密度计:利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。 4、潜水艇:靠改变自身重力上浮和下潜。
5、飞艇和气球:靠空气浮力升空，通过改变自身重力来实现上升和下降的.。
课堂小结
三、浮力的计算方法

压力差法 F浮＝F向上－F向下（一般应用于计算形状规则的物体受到的浮力）
称重法 F浮=G物－F拉（F拉为物体浸在液体中时弹簧测力计的示数）
阿基米德原理法 F浮=G排=m排g=ρ液gV排（注意ρ液为液体的密度；只有当物体浸没在液体中时，才有V排=V物）
二力平衡法 F浮=G物（适用于物体漂浮于液体表面或悬浮于液体中）?