初中物理 人教版 八年级下册 第十章 浮力 10.3物体的浮沉条件及应用课件（37页ppt）

(共37张PPT)
“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7000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
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
人教版 物理 八年级 下册
学习目标：
1. 理解物体的浮沉条件，并能运用其解决实际问题．
2. 知道轮船、气球、汽艇、潜水艇的浮沉原理
知识点 1
物体的浮沉条件
F浮
G
浸没在水中的与容器底不接触的物体受到　 个力的作用,　 力和　 　力.
浮　
重　
两　
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮>G
上浮
F浮=G
F浮下沉
悬浮
完全浸入液体内的物体的受力分析
最终呈漂浮状态，
F浮逐渐减小到F浮=G
下沉至容器底部，
F浮不变，F浮+F支=G
悬浮
F浮
G
F支
讨论1：
当物体浸没在液体中，F浮＝ρ液V排 g，G物＝ρ物V物 g，而由于V排＝V物，所以物体的浮沉条件还可以写成：
当物体上浮时，F浮 G物，所以ρ液 ρ物；当物体悬浮时，F浮 G物，所以ρ液 ρ物；当物体下沉时，F浮 G物，所以ρ液 ρ物．
>
>
＝
＝
<
<
石块不论多小，在水中总会下沉；冰块不论多大，在水中总会漂着。
ρ石>ρ水
ρ冰<ρ水
悬浮与漂浮的比较：
悬浮 漂浮
相同点 F浮 G物
不同点 V排 V物 V排 V物
ρ液 ρ物 ρ液 ρ物
＝
＝
＝
>
<
状 态
条件
条件
F浮＜G
F浮＝G

F浮＞G
下沉
悬浮
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＝ρ物
上浮
物体的浮沉条件
漂浮：F浮＝G

饱满的种子在盐水中下沉，干瘪的种子则会漂浮在盐水面上。
利用盐水选种就是把漂浮的干瘪种子清除掉，保留下沉的饱满种子。
盐水选种
【例】将一块小木块和一块大石头都浸没在水中，同时松开手，小木块上浮，大石头下沉，则受到的浮力比较大的是(　　)A．小木块 B．大石头 　C．一样大 D．无法确定
B
【例】一个质量均匀的物体悬浮在水中，如果将其截去三分之一，它将(　　)A．上浮　　　　　 B．下沉　　　　 C．悬浮　　　　 D．以上都有可能
C
【例】一个物体所受的重力为10 N,将其全部浸没在水中时,排开的水受到的重力为20 N,此时它所受浮力大小为　 　N,放手后物体将　 　(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),静止时物体所受浮力的大小为　 　N.
10　
上浮　
20　
【例】完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小的变化情况是(　　)A．浮力不断变大，但小于重力　　　　 B．浮力不变，但浮力大于重力C．浮力先不变，后变小但始终大于重力，
直到最后静止时，浮力等于重力D．浮力先大于重力，后小于重力
C
C
A
B
质量相等的A、B、C三球，放于同一液体中静止后如图，可知密度最小的是_____球，受浮力最小的是________球。
C
A
B
A、B、C为体积相同的实心球，放入盛有某种液体的容器中，从图可知：______球的密度最大，______球所受的浮力最小。
m相等，看状态
V相等，看V排
C
A
C
A
轮船的原理
工作原理：将钢铁制做成空心的轮船，可以排开更多的水，使轮船漂浮在水面上。
排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量：
F浮= m排 g = G船= m船g
m船= m排
轮船
知识点 2
浮力的应用
分析：
轮船两次都是 状态，它受到的浮力 它的自重，它两次受到的浮力 ，由于海水的密度大于河水的密度，所以它排开海水的体积 它排开河水的体积，轮船要 一些．
漂浮
等于
相等
小于
上浮
河水
海水
轮船从河里到海里，会上浮些还是下沉些？
水
液体甲
液体乙
——利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态，F浮＝G ，浮力大小不变。
密度计
潜水艇工作原理
点拨：
潜水艇是通过改变 ，来实现上浮或下潜．
潜水艇悬浮在水中，当向水舱充水时，潜水艇质量变 ，将
(选填“上浮”或“下沉”)；当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时，潜水艇质量变 ，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”)．
自身质量
大
下沉
小
上浮
不变
潜水艇
气球、飞艇是利用空气的 升空的．
气球里充的是密度 空气的气体，
点拨：计算浮力方法 (1)称量法：F浮＝ (弹簧测力计)．(2)压力差法：F浮＝ (浮力产生的原因)．(3)F浮＝ 或F浮＝ (阿基米德原理)．
(4)漂浮、悬浮时，F浮＝ (二力平衡)．
浮力
小于
G－F拉
F向上－F向下
G物
G排
ρ液V排 g
气球和飞艇
1.小华用测力计测得某物体的重力为10 N,把物体浸没在水中时测力计的示数为0 N,则物体受到水的浮力为　 　N;物体放入水中静止时它将处于　 　状态.
悬浮　
10　
2.(阵亡率68.5%)将重为7 N的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3 N 的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于3 N　 B.一定等于7 N　
C.可能等于3 N　 D.可能等于4 N
B
3.一只质量为52 g的鸡蛋,体积为50 cm3,浸入盛水的烧杯中,鸡蛋沉在杯底(如图甲),此时鸡蛋受到的浮力是　 　N;往杯中加盐使鸡蛋悬浮(如图乙),此过程鸡蛋受到的浮力将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”);继续往杯中加盐使鸡蛋上浮,最后漂浮在水面上(如图丙),此时鸡蛋受到的浮力是　 　N.(g取10 N/kg)
0.52　
变大　
0.5　
【例】(教材母题变式)排水量为800 t的轮船在河水中航行,
满载时船及所装货物总共有　 　N，所受河水的浮力是
　 　N.如果河水密度为1×103 kg/m3,船排开河水的
体积是　 　m3.(g取10 N/kg)
8×102　
8×106　
8×106　
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图1所示,则浮力最小的是( )
D
(2)体积相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图2所示,则浮力最小的是( )
A.甲　 B.乙 C.丙　　 D.丁
A
【例】用手把体积为 5×10－4 m3，重为 4 N的球浸没在水中，放手后这个球将 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”），静止时受到的浮力是 N．(g=10 N/kg)
4
上浮
【例】一块体积为120 cm3的固体,重1.8 N, 放在密度为1.1×103 kg/m3的盐水中会下沉,当固体浸没在盐水中静止时,受到的浮力为　 N,容器底部对它的支持力为　 N。
(g取10 N/kg).
0.48　
1.32　
书面作业
1
2、
3、
上升
悬浮
下沉
鱼鳔的大小变化能使鱼在水中自由沉浮
鱼鳔
V排
F浮
F浮_______G
变大
变大
变大
>
鱼鳔
V排
F浮
F浮_______G
适中
适中
适中
=
鱼鳔
V排
F浮
F浮_______G
变小
变小
变小
＜
9
上浮
3
3×10-4
3×10-6
3×10-7
下沉
不变
书面作业
【例】如图所示，a、b是两种物质质量与体积的关系图象，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，松手稳定后(　　)A．乙漂浮，乙受到的浮力小 B．甲漂浮，甲受到的浮力大C．乙下沉，甲受到的浮力大 D．甲下沉，乙受到的浮力大
A
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