8.6 物体的浮沉条件 课件 (共24张PPT)2023-2024学年初中物理北师版八年级下册
文档属性
| 名称 | 8.6 物体的浮沉条件 课件 (共24张PPT)2023-2024学年初中物理北师版八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-07 23:55:00 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第6节 物体的浮沉条件
第八章 压强与浮力
一个小小的铁片在水中会沉入水底，而像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？
但是撞上冰山后，“泰坦尼克”号为什么会沉没？
1.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并能通过比较物体与液体的密度关系描述物体的浮沉状态；
2.能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，改变物体的浮沉状态；
3.知道浮力的应用，并用物体的浮沉条件解释相关现象。
任务一
物体的浮沉条件
活动1：动手完成下面的实验，观察并分析现象，思考回答相关问题。
取一枚新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水中沉浮的情况。向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察到鸡蛋怎样运动？如果再加些清水，又会发生什么现象？
①鸡蛋沉入水底
②鸡蛋向上浮，最后漂浮在水面
③鸡蛋又开始下沉
问题1：图中是鸡蛋从下沉到漂浮的示意图，请分析它的受力情况，总结浸没在液体中的物体受到浮力和重力大小的关系对物体浮沉状态的影响。
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
漂浮
F浮
G
沉在水底
当F浮G物时，物体下沉；
当F浮G物时，物体沉在水底；
当F浮 G物时，物体悬浮；
当F浮时，物体上浮；
当F浮 G物时，物体漂浮。
悬浮
F浮
G
两个过程
三种状态
分析物体的密度ρ物、液体的密度ρ液与物体浮沉的关系。
当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体下沉；
当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体上浮；
当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体悬浮；
改变物体在液体中沉浮的方法：
1.改变液体的密度
2.改变物体的平均密度
问题2：阅读课本P80页“你知道吗”的内容，请你分析当浸没的物体上浮、悬浮、漂浮时，物体密度与液体密度的关系。说说有什么办法可以改变物体在液体中的浮沉情况？
活动2：动手完成下面的实验，观察并分析现象，思考回答相关问题。
取一只金属材质的空鞋油管，先把它挤瘪，拧紧盖后放入水中；再将油鞋管从水中取出，将它撑开并拧紧盖后在放入水中。有什么现象发生？
甲
乙
①挤瘪后放进水中的空鞋油管沉入水底
②撑开后放入水中它漂浮在水面
问题1：请你从鞋油管所受的重力、体积以及所受浮力三个方面分析两次现象出现的原因。并说说你能从中得到什么启发？
启发：要使密度大的物体能够漂浮在水面上，可以把它做成空心的，以使它能排开更多的水来增大它所受的浮力。
甲
乙
F乙浮
G乙
G甲
G甲
G乙
V甲排 < V乙排
F甲浮 < F乙浮
=
G乙
F甲浮
.
.
问题2：交流讨论鱼是如何在水中沉浮的？
上升
悬浮
鱼鳔
V排
F浮
F浮
G
变大
变大
变大
>
鱼鳔
V排
F浮
F浮
适中
适中
适中
=
鱼鳔
V排
F浮
F浮
变小
变小
变小
<
G
G
下沉
鱼改变自身鱼鳔的大小改变浮力从而在水中自由沉浮
活动小结
3.改变物体浮沉情况的方法：
当F浮 G物时，物体下沉；
当F浮 G物时，物体上浮；
当F浮G物时，物体悬浮或漂浮；
1.物体的浮沉条件：
2.完全浸没在液体中时，物体的密度ρ物和液体的密度ρ液与物体浮沉的关系：
ρ液ρ物，物体下沉；
ρ液ρ物，物体上浮；
ρ液ρ物，物体悬浮；
（1）改变液体的密度
（2）改变物体的平均密度
（3）改变物体排开液体的体积
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。
任务二
物体浮沉条件的应用
活动1：结合物体浮沉条件，了解轮船、潜水艇、浮船打捞和热气球的工作原理以及密度计的构造和工作原理。
1. 轮船
轮船上的生命之线——载重线（吃水线）
“吃水线”是为了保证安全，在各种轮船上都必须有的船舶载重标志。
当轮船装载的货物较少时，水面在“吃水线”的下方，轮船可以安全地在水面上航行；当轮船装在的货物达到最大载重量时，水面与“吃水线”平齐；如果轮船装载的货物超过最大载重量，水面超过“吃水线”，轮船航行时就会有沉船的危险。
潜艇是通过水箱改变自身重力（充水或排水）来实现沉浮的。
2.潜水艇
排出水，潜艇受到的重力减小，潜艇上浮。
注入水，潜艇受到的重力增大，潜艇下沉。
潜艇最早用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考察，为开发海洋、获得新资源提供信息。
观光潜艇能让游客欣赏到神秘的海底景观
浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时沉船上浮。
3.浮船打捞
热气球是通过加热空气或某些密度比空气小的气体（如氦气），以获得较大的浮力来升空的，其自带的加热器可以调节气囊中气体的温度，从而达到控制气球升降的目的。
4.热气球
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。
刻度特点：刻度分布不均匀，上疏下密。数值排列上小下大。
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。
5.密度计
活动2：利用这节课所学知识，交流讨论以下问题。
问题1：浮在水面上的冰块完全融化后，液面高度和未融化时相比怎样？
冰在水中漂浮时，F浮=G物，即m排=m冰，即V排=，
水熔化后V水==（冰融化成水时质量不变），所以两者相等，即液面不变。
设冰的质量为m1，铁的质量为m2，开始时漂浮，所以浮力等于重力
设此时的排开水的体积为V1，显然有F浮=（m1+m2）g=ρ水gV1，解得V1==+
当冰熔化后，铁块下沉，冰溶化后的体积为V2，显然V2=
铁块下沉，所以排开水的体积等于自身的体积，这样，铁块排开水的体积V3=
所以冰熔化后的总排水体积为V2 + V3 =+，比较V1和V2 + V3就可以看出V1 V2 + V3
就是说，冰块（包有铁）开始时，排开水的体积大于冰熔化后排水的体积，所以水面下降。
问题2：加入是一块包着冰的铁块浮在水面上，冰融化后液面上升还是下降？
1.完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力与重力大小关系( )
A.浮力始终大于重力
B.浮力始终等于重力
C.浮力先大于重力，直至静止时，浮力才等于重力
D.浮力先大于重力，后小于重力
C
2.如图所示，先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中，发现它漂在水面上，此时它受到的浮力大小为F浮1；然后把它按入水面下，发现它沉入水底，此时它受到的浮力大小为F浮2。则F浮1与F浮2的大小关系是( )
A.F浮1＞F浮2 B.F浮1＝F浮2
C.F浮1＜F浮2 D.无法比较
A
3.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是( )
A.沉船在河底时，受到的浮力等于其重力
B.浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力
B
4.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会( )
A.上浮，它受到的浮力增大
B.下沉，它受到的浮力减小
C.下沉，它受到的浮力不变
D.上浮，它受到的浮力不变
C
总结：请画出本节内容的思维导图
物体的浮沉条件
物体的浮沉条件
物体浮沉条件的应用：轮船、潜水艇、浮船打捞、热气球、密度计
改变物体浮沉情况的方法：
改变物体自身的重力
改变物体所受的浮力
改变液体的密度
改变排开液体的体积
当F浮G物时，物体下沉
当F浮G物时，物体上浮
当F浮G物时，物体悬浮或漂浮
根据二力平衡判断
比较密度（完全浸没）
当ρ液ρ物时，物体下沉；
当ρ液ρ物时，物体上浮；
当ρ液ρ物时，物体悬浮；
第6节 物体的浮沉条件
第八章 压强与浮力
一个小小的铁片在水中会沉入水底，而像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？
但是撞上冰山后，“泰坦尼克”号为什么会沉没？
1.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并能通过比较物体与液体的密度关系描述物体的浮沉状态；
2.能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，改变物体的浮沉状态；
3.知道浮力的应用，并用物体的浮沉条件解释相关现象。
任务一
物体的浮沉条件
活动1：动手完成下面的实验，观察并分析现象，思考回答相关问题。
取一枚新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水中沉浮的情况。向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察到鸡蛋怎样运动？如果再加些清水，又会发生什么现象？
①鸡蛋沉入水底
②鸡蛋向上浮，最后漂浮在水面
③鸡蛋又开始下沉
问题1：图中是鸡蛋从下沉到漂浮的示意图，请分析它的受力情况，总结浸没在液体中的物体受到浮力和重力大小的关系对物体浮沉状态的影响。
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
漂浮
F浮
G
沉在水底
当F浮G物时，物体下沉；
当F浮G物时，物体沉在水底；
当F浮 G物时，物体悬浮；
当F浮时，物体上浮；
当F浮 G物时，物体漂浮。
悬浮
F浮
G
两个过程
三种状态
分析物体的密度ρ物、液体的密度ρ液与物体浮沉的关系。
当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体下沉；
当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体上浮；
当F浮G物时， ρ液gV排ρ物gV物，即ρ液ρ物，物体悬浮；
改变物体在液体中沉浮的方法：
1.改变液体的密度
2.改变物体的平均密度
问题2：阅读课本P80页“你知道吗”的内容，请你分析当浸没的物体上浮、悬浮、漂浮时，物体密度与液体密度的关系。说说有什么办法可以改变物体在液体中的浮沉情况？
活动2：动手完成下面的实验，观察并分析现象，思考回答相关问题。
取一只金属材质的空鞋油管，先把它挤瘪，拧紧盖后放入水中；再将油鞋管从水中取出，将它撑开并拧紧盖后在放入水中。有什么现象发生？
甲
乙
①挤瘪后放进水中的空鞋油管沉入水底
②撑开后放入水中它漂浮在水面
问题1：请你从鞋油管所受的重力、体积以及所受浮力三个方面分析两次现象出现的原因。并说说你能从中得到什么启发？
启发：要使密度大的物体能够漂浮在水面上，可以把它做成空心的，以使它能排开更多的水来增大它所受的浮力。
甲
乙
F乙浮
G乙
G甲
G甲
G乙
V甲排 < V乙排
F甲浮 < F乙浮
=
G乙
F甲浮
.
.
问题2：交流讨论鱼是如何在水中沉浮的？
上升
悬浮
鱼鳔
V排
F浮
F浮
G
变大
变大
变大
>
鱼鳔
V排
F浮
F浮
适中
适中
适中
=
鱼鳔
V排
F浮
F浮
变小
变小
变小
<
G
G
下沉
鱼改变自身鱼鳔的大小改变浮力从而在水中自由沉浮
活动小结
3.改变物体浮沉情况的方法：
当F浮 G物时，物体下沉；
当F浮 G物时，物体上浮；
当F浮G物时，物体悬浮或漂浮；
1.物体的浮沉条件：
2.完全浸没在液体中时，物体的密度ρ物和液体的密度ρ液与物体浮沉的关系：
ρ液ρ物，物体下沉；
ρ液ρ物，物体上浮；
ρ液ρ物，物体悬浮；
（1）改变液体的密度
（2）改变物体的平均密度
（3）改变物体排开液体的体积
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。
任务二
物体浮沉条件的应用
活动1：结合物体浮沉条件，了解轮船、潜水艇、浮船打捞和热气球的工作原理以及密度计的构造和工作原理。
1. 轮船
轮船上的生命之线——载重线（吃水线）
“吃水线”是为了保证安全，在各种轮船上都必须有的船舶载重标志。
当轮船装载的货物较少时，水面在“吃水线”的下方，轮船可以安全地在水面上航行；当轮船装在的货物达到最大载重量时，水面与“吃水线”平齐；如果轮船装载的货物超过最大载重量，水面超过“吃水线”，轮船航行时就会有沉船的危险。
潜艇是通过水箱改变自身重力（充水或排水）来实现沉浮的。
2.潜水艇
排出水，潜艇受到的重力减小，潜艇上浮。
注入水，潜艇受到的重力增大，潜艇下沉。
潜艇最早用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考察，为开发海洋、获得新资源提供信息。
观光潜艇能让游客欣赏到神秘的海底景观
浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时沉船上浮。
3.浮船打捞
热气球是通过加热空气或某些密度比空气小的气体（如氦气），以获得较大的浮力来升空的，其自带的加热器可以调节气囊中气体的温度，从而达到控制气球升降的目的。
4.热气球
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。
刻度特点：刻度分布不均匀，上疏下密。数值排列上小下大。
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。
5.密度计
活动2：利用这节课所学知识，交流讨论以下问题。
问题1：浮在水面上的冰块完全融化后，液面高度和未融化时相比怎样？
冰在水中漂浮时，F浮=G物，即m排=m冰，即V排=，
水熔化后V水==（冰融化成水时质量不变），所以两者相等，即液面不变。
设冰的质量为m1，铁的质量为m2，开始时漂浮，所以浮力等于重力
设此时的排开水的体积为V1，显然有F浮=（m1+m2）g=ρ水gV1，解得V1==+
当冰熔化后，铁块下沉，冰溶化后的体积为V2，显然V2=
铁块下沉，所以排开水的体积等于自身的体积，这样，铁块排开水的体积V3=
所以冰熔化后的总排水体积为V2 + V3 =+，比较V1和V2 + V3就可以看出V1 V2 + V3
就是说，冰块（包有铁）开始时，排开水的体积大于冰熔化后排水的体积，所以水面下降。
问题2：加入是一块包着冰的铁块浮在水面上，冰融化后液面上升还是下降？
1.完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力与重力大小关系( )
A.浮力始终大于重力
B.浮力始终等于重力
C.浮力先大于重力，直至静止时，浮力才等于重力
D.浮力先大于重力，后小于重力
C
2.如图所示，先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中，发现它漂在水面上，此时它受到的浮力大小为F浮1；然后把它按入水面下，发现它沉入水底，此时它受到的浮力大小为F浮2。则F浮1与F浮2的大小关系是( )
A.F浮1＞F浮2 B.F浮1＝F浮2
C.F浮1＜F浮2 D.无法比较
A
3.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是( )
A.沉船在河底时，受到的浮力等于其重力
B.浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力
B
4.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会( )
A.上浮，它受到的浮力增大
B.下沉，它受到的浮力减小
C.下沉，它受到的浮力不变
D.上浮，它受到的浮力不变
C
总结：请画出本节内容的思维导图
物体的浮沉条件
物体的浮沉条件
物体浮沉条件的应用：轮船、潜水艇、浮船打捞、热气球、密度计
改变物体浮沉情况的方法：
改变物体自身的重力
改变物体所受的浮力
改变液体的密度
改变排开液体的体积
当F浮G物时，物体下沉
当F浮G物时，物体上浮
当F浮G物时，物体悬浮或漂浮
根据二力平衡判断
比较密度（完全浸没）
当ρ液ρ物时，物体下沉；
当ρ液ρ物时，物体上浮；
当ρ液ρ物时，物体悬浮；