北师大版物理八年级下册8_6物体的浮沉条件 学案课件(共31张PPT)

(共31张PPT)
物体的浮沉条件
导学设计
学点1　物体的浮沉条件
观察：如图所示。
思考：
问题1：浸没在液体中的物体，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用，物体的浮沉取决于浮力和重力的大小关系。
当F浮______G时，物体上浮，最后漂浮在液面上。
当F浮______G时，物体悬浮或漂浮。
当F浮______G时，物体下沉，最后沉底。
＞
＝
＜
问题2：浸没在液体中的物体，F浮＝ρ液gV排，物体所受重力 G＝ρ物gV物，物体浸没在液体中时V排＝V物。
当ρ液____ρ物时，物体上浮，最后漂浮在液面上。
当ρ液____ρ物时，物体悬浮。
当ρ液______ρ物时，物体下沉，最后沉底。
问题3：漂浮与悬浮的区别：实心物体漂浮与悬浮时，都处于二力平衡状态，
F浮＝G，但漂浮时V排______V物，ρ物______ρ液；悬浮时，V排______V物，
ρ物______ρ液。
＞
＝
＜
＜
＜
＝
＝
学点2　增大浮力的方法
观察：如图所示。
思考：
问题：两次牙膏盒所受的重力G甲和G乙的大小关系是G甲____G乙，两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲______V乙，两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲______F乙。为了增大可利用的浮力，我们可采用_________的办法。
＝
＜
＜
“空心”
学点3　轮船
观察：如图所示。
思考：
问题：轮船是用密度大于水的材料——钢铁制成的“空心”物体，通常情况下轮船漂浮于水面，F浮______G总。轮船的大小通常用设计满载时排开水的质量表示，即用“排水量”来表示。根据阿基米德原理和物体漂浮的条件可知m排＝____________。
＝
m船＋m货
学点4　潜水艇
观察：如图所示。
思考：
问题：潜水艇可浮在水面，即处于________状态，也可下潜到水下，即处于_______状态。这主要是因为潜水艇有一个水舱，可以向水舱中充水，也可从水舱中排水。处于水下的潜水艇(浸没在水中)，在不能改变所受浮力的情况下，靠通过________________来实现上浮与下沉。
漂浮
悬浮
改变自身的重力
学点5　气球和飞艇
观察：如图所示。
思考：
问题：热气球和飞艇的升降与热气球和飞艇的体积和内部气体的________变化有关。当热气球和飞艇内部气体的密度小到一定程度时，热气球和飞艇便________。
密度
上升
学点6　密度计
观察：如图所示。
思考：
问题：密度计是一种测量液体密度的工具。用密度计测量液体的密度时，密度计始终处于________状态，密度计所受到的浮力总是________它所受到的重力。密度计上的示数上面较______，下面较______。
漂浮
等于
小
大
类型一　物体的浮沉条件
应用示例
例1把重5 N、体积为6×10－4 m3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是(g取10 N/kg) (　　)
A．物体上浮，F浮＝6 N
B．物体悬浮，F浮＝4 N
C. 物体漂浮，F浮＝4 N
D．物体沉在水底，F浮＝6 N
C
[方法指导]物体浮沉状态的判断及求浮力的方法
方法一：通过比较物体的密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系，来判断物体静止时的最终状态，从而计算出物体受到的浮力大小。
若ρ物与ρ液已知
若ρ物与ρ液未知，分析题意，根据ρ=m/V计算ρ物与ρ液的大小
ρ液>ρ物，漂浮
ρ液=ρ物，悬浮
ρ液＜ρ物，下沉
漂浮， F浮=G物
悬浮， F浮=G物，
下沉， F浮=G物-N
注：ρ物必须是实心物体的密度或物体的平均密度。
方法二：通过比较物体的重力G与浸没时物体受到的浮力F浮′的关系，判断物体静止时的最终状态，从而计算出物体受到的浮力大小。
假设物体浸没在液体中，则V排=V物，根据公式F浮=ρ液gV排计算出F 浮 ′的大小
F浮′ >G，漂浮
F浮′ =G，悬浮
F浮′ ＜G，下沉
漂浮， F浮=G物
悬浮， F浮=G物，
下沉， F浮=G物-N
例2 “蛟龙号”是我国首台载人潜水器，曾在太平洋马里亚纳海沟进行7 km级海试，如图所示。“蛟龙号”采用向空气舱中注入海水实现下沉，用抛弃压载铁的办法实现上浮。“蛟龙号”下沉、上浮的原理是(　　)
A．下沉时靠减小浮力，上浮时靠增大浮力
B．下沉时靠增加自重，上浮时靠减小自重
C．下沉时靠减小浮力，上浮时靠减小自重
D．下沉时靠增加自重，上浮时靠增大浮力
类型二　物体浮沉条件的应用
B
[易错警示]
潜水艇浸没在水中时，无论是上浮还是下沉，潜水艇的体积不变，即排开水的体积不变，所受浮力不变。实际上，潜水艇是通过让海水进、出压力舱改变其受到的重力，从而实现下沉或上浮的。简而言之，潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉的。
例3 将同一支密度计放入甲、乙两种不同的液体中，静止后如图所示，则(　　)
A．甲液体中密度计受到的浮力大
B．乙液体的密度大
C．乙液体中密度计受到的浮力大
D．甲液体的密度大
D
[方法指导]密度计原理
漂浮
静止
二力平衡
F浮=G密度计
同一密度计漂浮在不同液体中，其重力不变，则密度计所受浮力不变。 F浮=ρ液gV排，则V排越大，ρ液越小
类型三　和浮沉条件相关的计算
例4木块漂浮在水面上，有的体积露出水面，再将它投入到另一种液体中，有的体积露出液面，求：
(1)木块的密度。
(2)另一种液体的密度。
[方法指导]利用物体漂浮、悬浮求物体、液体密度的方法
(1)等量法求解：
状态
找等量关系
二力平衡
漂浮或悬浮
F浮=G物
ρ液gV排=ρ物gV物
F浮=ρ液gV排；
G物=m物g=ρ物gV物
(2)逆推法求解：
待求量
状态：漂浮或悬浮
建立：等量关系
已知量
ρ物 ？
ρ液 ？
G物=F浮
F浮=G物
F浮=G排=m排g=ρ液gV排
G物=m物g=ρ物gV物
课堂小结
物体的浮沉条件
浮沉条件
F浮＝G，物体悬浮
F浮＜G，物体下沉
F浮＞G，物体上浮，最后漂浮
应用
轮船：增大空心体积
潜水艇：改变自身重力
热气球
密度计：漂浮，浮力不变
课堂反馈
1.将物体投入液体中，受力情况如图所示，四个物体中将会下沉的是(　　)
A
2．一物体的质量为2 kg，体积为3×10－3 m3，将其浸没在水中，松手后物体将________，静止时物体受到的浮力是________N。(g取10 N/kg)
上浮
20
3．如图所示是中国第一艘航母——“辽宁号”，舰长304 m、舰宽70.5 m，满载时排水量达67500 t。它满载时所受的浮力为____________N。当舰载机起飞后，航母受到的浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
6.75×108
变小
4．有一潜水艇悬浮在水中，如图所示。当用压缩气体把水舱中的水排出一部分时，潜水艇将________(选填“上浮”或“下沉”)，在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
上浮
不变
5．密度计是测量液体密度的工具。用密度计测量液体的密度时，密度计始终处于________状态，密度计所受的浮力总是________它所受到的重力，密度计的刻度示数上面刻度较______，下面刻度较________。(后两空选填“疏”或“密”)
漂浮
等于
疏
密
再见