人教版八年级物理下册--10.3 物体的浮沉条件及应用（课件）(共49张PPT)

(共49张PPT)
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
“蛟龙”号载人深潜器是我
国首台自主设计、自主集成研制
的作业型深海载人潜水器，设计
最大下潜深度为7 000米，也是
目前世界上下潜深度最深的作业型载人潜水器。
“蛟龙”号采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”，可实现下潜、悬浮和上浮。
潜水器是如何实现下潜、悬浮和上浮的呢
1. 知道物体的浮沉是由物体所受重力和浮力决定的；会判断物体的浮沉；能利用浮沉条件解释一些简单的现象。
2. 通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理的学习，体验科学、技术、社会的紧密联系。
1.浸没在液体（或气体）里的物体受到重力和浮力的作用。
（1）当F浮 > G物时，物体将———，最终漂浮，此时ρ物_______ρ液；在未露出液面前，V排______V物。
（2）当F浮 < G物时，物体将————，此时ρ物_____ρ液，V排————V物。
（3）当F浮=G物时，物体将————，此时ρ物_____ρ液，V排_______V物。
=
上浮
下沉
=
悬浮
<
>
=
=
课前自学准备
预习检测
浮沉现象
知识点一
浸没在水中的木块会向上浮起
浸没在水中的铁块会下沉水底
G
F浮
F浮>G
F浮G
F浮
课堂教学展示
进行新课
上浮的木块最终会漂浮在水面
清水加盐到一定浓度，鸡蛋悬浮
G
F浮
F浮=G
G
F浮
F浮=G
浮沉条件
知识点二
由以上现象可知物体的浮沉取决于自身重力与所受浮力的关系。
①当F浮>G时，物体上浮（最终漂浮）。
②当F浮=G时，物体漂浮或悬浮。
③当F浮物体上浮、下沉以及悬浮时，物体浸没在液体中，V排 = V物。
F浮 = ρ液 g V排
G= mg = ρ物 g V物
上浮：
F浮>G，
ρ液 g V排 >ρ物 g V物，
ρ液>ρ物
下沉：
F浮ρ液 g V排 <ρ物 g V物，
ρ液<ρ物
悬浮：
F浮=G，
ρ液 g V排 =ρ物 g V物，
ρ液=ρ物
物体漂浮时，物体部分浸没在液体中，V排 < V物。
F浮 = ρ液 g V排
G= mg = ρ物 g V物
漂浮：
F浮=G，
ρ液 g V排 =ρ物 g V物，
ρ液>ρ物
从密度的角度分析，物体的浮沉条件为：
①当ρ液>ρ物时，物体上浮或漂浮。
②当ρ液=ρ物 时，物体悬浮。
③当ρ液<ρ物时，物体下沉。
1.关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。
A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力
C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮
力越大
C
课堂教学展示
随堂演练
2.如图所示，将两个小球放入水中，A球漂浮在水面上（部分露在水面以上），B球下沉至容器底（对容器底有压力）。已知A、B两球体积相等。则下列说法正确的是（ ）
A．A球所受浮力大于B球所受浮力
B．A球密度大于B球密度
C．A球的重力大于B球的重力
D．A球所受浮力小于B球所受浮力
D
3.质量相等的甲、乙、丙三个实心小球，放入水中后，甲球漂浮，乙球悬浮，丙球下沉，位置如图所示，则（ ）
A.F甲＜F乙＜F丙
B.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
C.V甲＜V乙＜V丙
D.G甲=G乙=G丙
D
浮沉条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
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
课堂教学展示
课堂小结
拓展延伸
一块蜡漂浮在水面上，若将蜡水面以上的部分切去，则剩余的部分（ ）
A.上浮 B.下沉
C.悬浮 D.无法确定其浮沉情况
A
ρ蜡<ρ水
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业
如图，将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。
（见教材P57）
解答：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中悬浮或漂浮。
课后反馈总结
想想做做
3.某一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3。把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？
（见教材P60）
课后反馈总结
动手动脑学物理
解答：木块浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρ液gV排
=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×200×10-6m3
=1.96N，
木块的重力：G =ρ木gV木
=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×200×10-6m3
=1.568N，
因为木块受到的浮力大于重力，所以上浮，而不能悬浮在水中。
漂浮时，F浮′=G=1.568N，
4.体积为120cm3的一块固体，重1.8N，放在密度为1.1×103kg/m3的盐水中为什么会下沉？当固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？
解答：固体浸没在盐水中时受到的浮力：
F浮=ρ液gV排
=1.1×103kg/m3×9.8N/kg×120×10-6m3
≈1.29N。
因为固体受到的浮力小于重力，所以下沉。
固体静止在容器底部时，浮力、容器底部给固体向上的支持力与固体重力平衡，
F支=G－F浮=1.8N－1.29N=0.51N。
第3节 物体浮沉条件及应用
第2课时 浮沉条件的应用
R·八年级下册
1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理。
2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。
课前自学准备
课标要求
学习目标
1.轮船：
（1）采用空心法，————排开水的体积，增大浮力。
（2）排水量：轮船满载时———————————。
增大
排开水的质量
2.潜水艇：靠水舱充水、排水改变————来实现上浮或下潜。
自重
课前自学准备
预习检测
3.气球和飞艇：里面充的气体密度—————空气密度。
4.密度计：同一支密度计漂浮在不同液体中，它受到的浮力都————其重力，但排开液体的体积—————，从而可以测量液体的密度。
小于
等于
不同
　　早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。
芦湖独木舟
课堂教学展示
新课导入
轮船
知识点一
钢铁的密度远大于水，用钢铁制成的轮船为何浮而不沉。
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进行新课
原理：把密度比水大的钢材制成空心状，使它能排开更多体积的水，增大可利用的浮力。
轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船装满货物时排开水的质量。
排水量=船自身质量+满载时货物的质量，
即m排=m船+m货。
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原理：潜入水中的潜水艇，排开水的体积不变，始终等于潜水艇的体积，受到的浮力也始终不变。
通过对水舱进行注水和放水来改变自身重力，从而调节潜艇的上浮和下潜。
潜水艇
知识点二
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气球和飞艇
知识点三
原理：在气球和飞艇的气囊里充入密度小于空气的气体，然后通过充气或放气来控制体积变化实现升降。
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密度计
知识点四
用途：用来测定液体密度的仪器
原理：密度计在任何液体里都是呈漂浮状态，所受浮力大小不变等于自身重力，由F浮=ρ液gV排=G可知，液体密度越大，密度计露出液面部分越多，所以密度计的刻度是上面较小而下面较大，密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数。
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
课堂教学展示
随堂演练
2.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
D
3.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
浮力的应用
轮船：
制成“空心”增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮
潜水艇：
改变自身重力来实现浮沉
气球和飞艇：
改变自身体积来实现升降
密度计：
测量液体密度的仪器
课堂教学展示
课堂小结
拓展延伸
一艘轮船的排水量是10000t，它满载货物时的总质量是——————t，该船满载货物时受到水的浮力是 ——————N。若该船从大海驶入内河，船的重力大小 ——————（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），受到的浮力大小——————，由于河水密度比海水密度小，所以它排开水的体积——————，因此轮船要 ——————（选填“上浮一些”或“下沉一些”）。（g取10N/kg）
10000
1×108
不变
不变
变大
下沉一些
F浮=ρ液 g V排
例1（2019 成都）将一枚重为0.5N的蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图所示，然后向杯子里加入一些清水，则（　　）
A．鸡蛋会下沉
B．鸡蛋的重力增加
C．鸡蛋所受浮力变大
D．鸡蛋所受浮力为0.5N
A
悬浮
F浮=G
盐水密度会减小
连接中考
例2（2019 江西）“远征号”潜水艇在南海执行任务根据任务的要求、潜水艇需要在不同深度处悬浮，若海水密度保持不变，则下列说法错误的是（　　）
A．潜水艇排开海水的体积相等
B．潜水艇所受的重力大小不相等
C．潜水艇所受的浮力大小相等
D．潜水艇所受的浮力与重力大小相等
潜水艇在不同深度处悬浮，潜水艇处于浸没状态，排开水的体积与潜水艇的体积相等。
B
连接中考
1. 海权握，国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是 （　　）
A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B．漂浮时排开的海水所受的重力最小
C．上浮过程中所受浮力逐渐变大
D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
B
基础巩固题
2. 在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系，有（ ）
A．浮力增大，ρ1＝ρ2
B．浮力减小，ρ1＝ρ2
C．浮力不变，ρ1>ρ2
D．浮力不变，ρ1<ρ2
C
基础巩固题
3. 将盛有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是 （　　）
A．在露出水面之前，木块所受浮力不变
B．在露出水面之前，木块所受浮力大于木块
的重力
C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底
的压强相等
D．木块的密度为0.6g/cm3
C
基础巩固题
4. 两个相同的圆柱形容器中分别装有
体积相等的甲、乙两种液体，图示是
同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情
景。图中两种液体的密度分别为ρ甲和
ρ乙，鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙，
容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙，则它们的大小关系是：
ρ甲_____ρ乙，F甲_____F乙，p甲_____p乙，以下三种方案：①在鸡蛋上开小孔，用注射器抽取鸡蛋内蛋清，再用胶带封好小孔；②在鸡蛋上开小孔塞入大头针，用胶带封好小孔；③在容器中加入比原液体密度更大的液体。若想使鸡蛋在乙液体中下沉，可行的方案有________（填序号）。
＜
=
＜
②
小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。小筒和托盘的总质量为200g，小筒底面积50cm2，高12cm，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”，将小筒竖直压入水中，当水面距小筒底10cm时，在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值，
小筒和大筒的分度值相同。把
被测物体放入托盘中，读出小
筒或大筒上与水面相平位置对
应的刻度值，即为被测物体的
质量。
能力提升题
（1）该装置所能测量物体的最大质量为________g；
（2）小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离_______（选填“大”或“小”）；
（3）他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下，如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为m1；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为m2，该石块密度的表达式为ρ石=_____________（水的密度用ρ水表示）。
300
大