第十章第3节 物体的浮沉条件及应用（课件）（共27张PPT）人教版物理八年级下册
文档属性
| 名称 | 第十章第3节 物体的浮沉条件及应用（课件）（共27张PPT）人教版物理八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 33.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-14 19:19:09 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
第十章 浮力
第三节 物体的浮沉条件及应用
初中物理八下（人教版）
学
习
目
标
了解物体的浮沉条件
知道物体的沉浮与密度的关系
认识浮力在生产生活中的应用
课程导入
一、物体的浮沉条件
1. 漂浮、上浮和下沉
物体在液体中静止时的三种状态：漂浮、悬浮、沉底
漂浮
悬浮
沉底
2.物体的浮沉条件
从物体的受力情况分析判断物体的浮沉：
将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手，观察现象。
铁块
蜡块
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
F浮
G
下沉
蜡块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮＞G蜡，蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮减小到与重力 G蜡相等时，即F浮＝G蜡，蜡块最终漂浮在水面。即：F浮＞G物，物体上浮，最终漂浮，F浮＝G物。
蜡块
F浮
G
上浮
若浮力F浮等于重力G，则会悬浮，静止在水中。
悬浮时：F浮=G
F浮
G
悬浮
1.物体的浮沉情况由浮力和重力共同决定；
2.上浮和下沉属于非平衡状态，受到非平衡力作用；悬浮和漂浮属于平衡状态，浮力等于重力。
3.注意悬浮和漂浮有不同之处。悬浮：V排=V物；漂浮：V排F浮＞G 上浮
F浮＝G 悬浮
F浮＜G 下沉
F′浮＝G 漂浮
F浮＝G-F支 沉底
两个运动过程
静止状态
二力平衡
三力平衡
3.密度与物体的浮沉
比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉
①当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。
浮力的大小：
G=m物g＝ρ物gV物
V排=V物
F浮＝ρ液gV排
重力的大小：
浸没在水中时：
当物体浸没在液体中，V排＝V物
F浮＞G 物体上浮
ρ液gV排＞ρ物gV物
g为定值
所以当ρ液＞ρ物 物体上浮
F浮＝G 物体悬浮
ρ液gV排＝ρ物gV物
所以当ρ液＝ρ物 物体悬浮
F浮＜G 物体下沉
ρ液gV排＜ρ物gV物
所以当ρ液＜ρ物 物体下沉
悬浮与漂浮的区别与联系
悬浮 漂浮
不同点 在液体中的位置 静止在液体内部任何位置 静止在液体表面
体积关系 V排=V物 V排＜V物
密度关系 ρ物＝ρ液 ρ物＜ρ液
相同点 F浮=G
漂浮：F浮＝G
悬浮：F浮＝G
F浮= F2-F1
F
F浮
F浮＝G-F
①压力差法
②称重法
4.计算浮力的四种方法
③公式法
F浮= G排= m排g=ρ液gV排
④平衡法
F浮= G物
G
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
知识小结
二、浮力在生产生活中的应用
中国古代很早就将浮力用于生产、生活中。从独木舟到郑和出使西洋用的大型”宝船“船队，从孔明灯到浮船打捞技术,从盐水选种到密度计，都体现出中华民族的智慧。
橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉，根据阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面，并能承载重物
下沉
漂浮
能承载重物的橡皮泥船
把橡皮泥做成瓢状，它所受的重力没变，但排开水的体积变大了，因而受到的浮力变大了，所以能浮在水面上，轮船就是根据这个道理制成的。
思考：轮船是用钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，钢铁在水中是下沉的，但是用钢铁制成的轮船为什么能漂浮在海面上呢？
轮船
（1）工作原理：利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。F浮=G
（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量.
所以：m排= m船+m货
因为轮船漂浮：
F浮=G ， F浮= m排g
潜水艇
潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。潜水艇可以悬浮在水下 ，也可以漂浮在水面。
(1)原理：靠改变自身重力上浮和下潜
(2)方法：潜水艇体积不变，浸没在水中时浮力也不变。通过水箱的充水或排水来改变自身的重力,实现上浮和下沉。
潜水艇的浮沉原理
下潜时，在两侧的水舱内充入水，艇重增大，重力大于浮力，潜艇就会下沉。
上浮时，用压缩气体将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，重力小于浮力，潜艇就会上浮。
当水舱中充入适量的水时，浮力与重力相等，潜艇就能悬浮在水中任何深度。
若G＞F浮，则下潜
若G＜F浮，则上浮
气球和飞艇
①气球升空原理：
通过充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气等），使气球受到的浮力大于自身的重力而升空。
②氢气球利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力。
③飞艇：通过改变自身体积，从而改变排开气体的体积实现上升和下降。
利用减小浮力来下降
热气球：利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大V排达到增大浮力的作用 .调节气囊中的空气的温度，控制气球的升降。
调大火焰上升：空气温度升高，热胀，部分气体被排出，重力小于浮力；
调小火焰下降：空气温度降低，冷缩，外面的空气进入球体，重力大于浮力。
热气球
①密度计是测量液体密度的仪器。
②构造：密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管，管的下部装有少量密度较大的铅丸。
③原理：密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力，F浮=G，且不变。
根据 F浮=ρ液gV排可知， F浮不变，把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积就大，下沉一些。
所以密度计的刻度从下往上的示数是越来越小的。
密度计的刻度不均匀，数值是上小下大。
密度计
课堂总结
物体的浮沉条件
F浮＞G物，上浮，ρ液>ρ物
改变自身重力
空心结构
潜水艇
气球和飞艇
F浮=G物，悬浮，ρ液=ρ物
F浮物体的浮沉条件及应用
物体浮沉条件的应用
密度计
轮船
课堂训练
1．潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，关于它受到的重力和浮力的说法正确的是（ ）
A．重力不变，浮力不变
B．重力变大，浮力变小
C．重力变大，浮力不变
D．重力变小，浮力变大
C
2.A、B是两个不溶于水的物块，用一根细线连接在 一起，先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下，烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为（ ）
乙
C
B
h甲
A
B
h乙
A
A. h甲B. h甲>h乙
D.无法判断
C. h甲=h乙
甲
3.一个飞艇充入气体后的质量是1.5t，体积为1500m3。当装入多少货物时，汽艇能悬浮在空中？空气密度为1.29kg/m3。
1.935N =1.5N+m货物×
根据 F浮= G飞艇+ G货物
解：①飞艇受到的浮力：
F浮=ρ空气gV排空气
= 1.29kg/m3 ×1.5 =1.935N
②飞艇充入气体后的重力为
G飞艇=mg=1.5=1.5N
得：m货物=435kg
答：当装入435kg货物时，汽艇能悬浮在空中。
谢谢
第十章 浮力
第三节 物体的浮沉条件及应用
初中物理八下（人教版）
学
习
目
标
了解物体的浮沉条件
知道物体的沉浮与密度的关系
认识浮力在生产生活中的应用
课程导入
一、物体的浮沉条件
1. 漂浮、上浮和下沉
物体在液体中静止时的三种状态：漂浮、悬浮、沉底
漂浮
悬浮
沉底
2.物体的浮沉条件
从物体的受力情况分析判断物体的浮沉：
将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手，观察现象。
铁块
蜡块
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
F浮
G
下沉
蜡块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮＞G蜡，蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮减小到与重力 G蜡相等时，即F浮＝G蜡，蜡块最终漂浮在水面。即：F浮＞G物，物体上浮，最终漂浮，F浮＝G物。
蜡块
F浮
G
上浮
若浮力F浮等于重力G，则会悬浮，静止在水中。
悬浮时：F浮=G
F浮
G
悬浮
1.物体的浮沉情况由浮力和重力共同决定；
2.上浮和下沉属于非平衡状态，受到非平衡力作用；悬浮和漂浮属于平衡状态，浮力等于重力。
3.注意悬浮和漂浮有不同之处。悬浮：V排=V物；漂浮：V排
F浮＝G 悬浮
F浮＜G 下沉
F′浮＝G 漂浮
F浮＝G-F支 沉底
两个运动过程
静止状态
二力平衡
三力平衡
3.密度与物体的浮沉
比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉
①当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。
浮力的大小：
G=m物g＝ρ物gV物
V排=V物
F浮＝ρ液gV排
重力的大小：
浸没在水中时：
当物体浸没在液体中，V排＝V物
F浮＞G 物体上浮
ρ液gV排＞ρ物gV物
g为定值
所以当ρ液＞ρ物 物体上浮
F浮＝G 物体悬浮
ρ液gV排＝ρ物gV物
所以当ρ液＝ρ物 物体悬浮
F浮＜G 物体下沉
ρ液gV排＜ρ物gV物
所以当ρ液＜ρ物 物体下沉
悬浮与漂浮的区别与联系
悬浮 漂浮
不同点 在液体中的位置 静止在液体内部任何位置 静止在液体表面
体积关系 V排=V物 V排＜V物
密度关系 ρ物＝ρ液 ρ物＜ρ液
相同点 F浮=G
漂浮：F浮＝G
悬浮：F浮＝G
F浮= F2-F1
F
F浮
F浮＝G-F
①压力差法
②称重法
4.计算浮力的四种方法
③公式法
F浮= G排= m排g=ρ液gV排
④平衡法
F浮= G物
G
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮>G
ρ液>ρ物
F浮
F浮＝G
ρ液＝ρ物
F浮＝G
ρ液>ρ物
F浮＋FN＝G
ρ液<ρ物
知识小结
二、浮力在生产生活中的应用
中国古代很早就将浮力用于生产、生活中。从独木舟到郑和出使西洋用的大型”宝船“船队，从孔明灯到浮船打捞技术,从盐水选种到密度计，都体现出中华民族的智慧。
橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉，根据阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面，并能承载重物
下沉
漂浮
能承载重物的橡皮泥船
把橡皮泥做成瓢状，它所受的重力没变，但排开水的体积变大了，因而受到的浮力变大了，所以能浮在水面上，轮船就是根据这个道理制成的。
思考：轮船是用钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，钢铁在水中是下沉的，但是用钢铁制成的轮船为什么能漂浮在海面上呢？
轮船
（1）工作原理：利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。F浮=G
（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量.
所以：m排= m船+m货
因为轮船漂浮：
F浮=G ， F浮= m排g
潜水艇
潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。潜水艇可以悬浮在水下 ，也可以漂浮在水面。
(1)原理：靠改变自身重力上浮和下潜
(2)方法：潜水艇体积不变，浸没在水中时浮力也不变。通过水箱的充水或排水来改变自身的重力,实现上浮和下沉。
潜水艇的浮沉原理
下潜时，在两侧的水舱内充入水，艇重增大，重力大于浮力，潜艇就会下沉。
上浮时，用压缩气体将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，重力小于浮力，潜艇就会上浮。
当水舱中充入适量的水时，浮力与重力相等，潜艇就能悬浮在水中任何深度。
若G＞F浮，则下潜
若G＜F浮，则上浮
气球和飞艇
①气球升空原理：
通过充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气等），使气球受到的浮力大于自身的重力而升空。
②氢气球利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力。
③飞艇：通过改变自身体积，从而改变排开气体的体积实现上升和下降。
利用减小浮力来下降
热气球：利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大V排达到增大浮力的作用 .调节气囊中的空气的温度，控制气球的升降。
调大火焰上升：空气温度升高，热胀，部分气体被排出，重力小于浮力；
调小火焰下降：空气温度降低，冷缩，外面的空气进入球体，重力大于浮力。
热气球
①密度计是测量液体密度的仪器。
②构造：密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管，管的下部装有少量密度较大的铅丸。
③原理：密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力，F浮=G，且不变。
根据 F浮=ρ液gV排可知， F浮不变，把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积就大，下沉一些。
所以密度计的刻度从下往上的示数是越来越小的。
密度计的刻度不均匀，数值是上小下大。
密度计
课堂总结
物体的浮沉条件
F浮＞G物，上浮，ρ液>ρ物
改变自身重力
空心结构
潜水艇
气球和飞艇
F浮=G物，悬浮，ρ液=ρ物
F浮
物体浮沉条件的应用
密度计
轮船
课堂训练
1．潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，关于它受到的重力和浮力的说法正确的是（ ）
A．重力不变，浮力不变
B．重力变大，浮力变小
C．重力变大，浮力不变
D．重力变小，浮力变大
C
2.A、B是两个不溶于水的物块，用一根细线连接在 一起，先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下，烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为（ ）
乙
C
B
h甲
A
B
h乙
A
A. h甲
D.无法判断
C. h甲=h乙
甲
3.一个飞艇充入气体后的质量是1.5t，体积为1500m3。当装入多少货物时，汽艇能悬浮在空中？空气密度为1.29kg/m3。
1.935N =1.5N+m货物×
根据 F浮= G飞艇+ G货物
解：①飞艇受到的浮力：
F浮=ρ空气gV排空气
= 1.29kg/m3 ×1.5 =1.935N
②飞艇充入气体后的重力为
G飞艇=mg=1.5=1.5N
得：m货物=435kg
答：当装入435kg货物时，汽艇能悬浮在空中。
谢谢