10.3《物体的浮沉条件及应用》课件(共27张PPT)2022-2023学年人教版八年级物理下册

(共27张PPT)
第3节　
物体的浮沉条件及应用
学习目标：
知道物体浮沉是由物体所受重力和浮力决定的。
掌握物体的浮沉条件，会判断物体的浮沉。（重点）
知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
能利用浮沉条件解释一些简单的现象。（难点）
物体浮沉条件
【实验】甲乙丙三物体的体积相同重量不同，放在装有足够水的同一容器中，进行电子模拟实验。
现象：
一只上浮出水面
一只悬浮在水中
一只下沉到水底
原因：三个物体所受的重力和浮力不同
甲
乙
丙
物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
当F浮＞G时，方向竖直向上，
物体在液体中向上运动称为上浮。（运动状态不断改变，受非平衡力）
G
上浮
F浮
上浮：由 F浮 > G 可得：
ρ液 g V排 >ρ物 g V物
因为 V排 = V物
所以 ρ液 >ρ物
当F浮＜G时,方向竖直向下，
物体在液体中向下运动称为下沉。（运动状态不断改变，受非平衡力）
G
下沉
F浮
下沉：由 F浮 < G物 可得：
ρ液 g V排<ρ物 g V物
因为 V排 = V物
所以 ρ液 <ρ物
平衡状态，F浮＝G时,即二力平衡，此时物体将静止在液体中任意深度的地方称为悬浮。
G
悬浮
F浮
悬浮：由 F浮 = G物 可得：
ρ液 g V排=ρ物 g V物
因为 V排 = V物
所以 ρ液 =ρ物
平衡状态，F浮＝G时，物体静止在液面上称为漂浮，是上浮的最终状态。
漂浮
G
F浮
漂浮：由 F浮 = G物 可得：
ρ液 g V排=ρ物 g V物
因为 V排 < V物
所以 ρ液 >ρ物
平衡状态，F浮＋F支＝G时，物体静止在容器底部称为沉底，是下沉的最终状态。
沉底
G
F浮
F支
沉底：由 F浮 < G 可得：
ρ液 g V排 <ρ物 g V物
因为 V排 = V物
所以 ρ液 <ρ物
浸在液体中的物体的浮和沉，决定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。
比较液体密度与物质密度(物体平均密度)
上浮 F浮 > G ρ物 < ρ液
漂浮 F浮 = G ρ物 < ρ液
悬浮 F浮 = G ρ物 = ρ液
下沉 F浮 < G ρ物 > ρ液
沉底 F浮 < G ρ物 > ρ液
（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。
（2）排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量：
F浮 = G F浮 = m 排 g
∴ m 船 + m 货 = m 排
轮船
浮力的应用
（3）吃水线
表示船浸入水中的深度。
一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变）
不变
不变
变大
海水
河水
【解析】
轮船浮在海面上，F浮 = G ；
它始终漂浮在河面和大海上：F浮= G 。
∵ G 不变，∴ F浮不变：
F浮河 = F浮海
　ρ海 g V海= ρ河 g V河
　ρ海水 > ρ河水
∴ V海 ＜ V河
工作原理：
潜艇
潜水艇
依靠两侧的水舱吸水及排水改变自身重力，实现上浮和下沉
潜水艇的浮沉
工作原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的
内部充有小于空气密度的气体—氢气、氦气、热空气等
气球和飞艇
气袋
吊篮
喷嘴
喷嘴点火加 热,袋内空气受 热膨胀,浮力增大,浮力大于重力,气球上升。
喷嘴火焰熄灭， 袋内空气变冷,浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。
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。
密度计
刻度特点：上小下大，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：
一种可以直接测量液体密度的仪器。
工作原理：靠当液体的密度越大时，物体排开液体的体积就越小；反之，则排开液体的体积越大；
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。
水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水面将 （ ）
A、上升 B、下降
C、不变 D、无法确定
水池中有一木船，装有石块，将石块投入池水中后，水面将 （ ）
A、上升 B、下降
C、不变 D、无法确定
C
B