(共27张PPT)
9.3研究物体的浮沉条件第1课时研究物体的浮沉条件
八年级下
新课引入
为什么饺子刚下锅时会沉在锅底?而煮熟后饺子却会漂浮起来?
刚下锅的饺子
煮熟的饺子
思考
为什么重达600公斤的大黄鸭可以漂浮在水面,而很轻的鸡蛋却会沉入水底?
漂浮水面的大黄鸭
沉入水底的鸡蛋
许多东西能够浮在水面
也有许多东西会沉到水底
思考
那么物体的浮沉取决于什么呢?
1. 知道物体的浮沉条件,会根据浮沉条件判断物体的浮沉
2.用浮沉条件解释简单的物理现象
学习目标
难点
重点
新知学习
将鸡蛋浸没在水中,然后向水中加入盐,鸡蛋将怎样运动?
探究物体的浮沉条件
一、物体的浮沉条件
实验探究
思考
1. 鸡蛋在盐水中受到几个力的作用?
2. 鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化?
重力和浮力
浮力
上浮
F浮 > G
合力的方向竖直向上
下沉
F浮 < G
合力的方向竖直向下
悬浮
F浮 = G
合力为零,即二力平衡
G
F浮
G
F浮
G
F浮
解析:
F合
F合
F合=0
上浮过程中:
G
F浮
1.小球露出水面前,浮力是否改变?为什么?
小球露出水面前,排开水的体积不变,因此浮力不变
2.小球露出水面后,浮力怎样变化?为什么?
小球露出水面后,排开水的体积逐渐变小,因此浮力变小
3.小球最后漂浮在水面上时,浮力多大?
小球漂浮在水面上,二力平衡,浮力等于重力
F浮 =G
下沉过程中:
F浮
G
F支
1.石块在下沉过程中,在到容器底之前,浮力会改变吗?
石块沉到容器底之前,排开水的体积不变,因此浮力不变
2.静止在水底时,浮力改变了吗?
石块静止在水底时,排开水的体积仍然等于石块的体积,因此浮力不变
3.在水底,石块的受力情况如何?
在水底,石块受力平衡。石块受到的重力、浮力和容器底部给它的向上的支持力三个力平衡
G = F浮 + F支
归纳
前提:浸没在液体中的物体(V排 =V物)
当 F浮=G 时,即二力平衡此时物体将悬浮。
当 F浮<G 时,合力方向竖直向下,物体就下沉。最终沉底。
当 F浮>G 时,合力方向竖直向上,物体就上浮。
物体漂浮时,F浮=G, 且 V排 < V物
温馨提示
悬浮、漂浮、沉底为物体在液体中的三个静止状态;
上浮、下沉为物体在液体中的两个运动过程
1. 在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在液面以下未触底的任何位置;漂浮是静止在液面上的任何位置);
2. 物体处于悬浮和漂浮时,浮力等于重力
思考
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
共同点
不同点
漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮是物体全部浸没在液体中
F浮
G
F浮
G
悬浮
漂浮
思考
除了在水中加盐,还有什么方法能使沉入水底的鸡蛋浮起来?
鸡蛋煮熟
减小鸡蛋密度
二、物体浮沉与密度的关系
F浮 = G
所以 ρ液 = ρ物
ρ液 gV排
ρ物 gV物
=
因为 V排 = V物
悬浮
G
F浮
上浮
F浮 > G
ρ液 gV排 > ρ物 gV物
V排 = V物,则 ρ液 > ρ物
F浮 = G
ρ液 gV排 = ρ物 gV物
V排 < V物,则 ρ液 > ρ物
G
F浮
漂浮
G
F浮
沉底
G = F浮 + F支
ρ液 gV排 < ρ物 gV物
V排 = V物,则 ρ液 < ρ物
F浮
G
F支
下沉
F浮 < G
ρ液 gV排 < ρ物 gV物
V排 = V物,则 ρ液 < ρ物
G
F浮
归纳
前提:浸没在液体中的物体(V排 =V物)
当 ρ液=ρ液 时,物体将悬浮。
当 ρ液<ρ液 时,物体就下沉,最终沉底。
当 ρ液>ρ液 时,物体就上浮,最终漂浮。
鸡蛋“上浮”奥秘揭晓
初始时
沉底
G >F浮
ρ水 < ρ鸡蛋
加盐时
上浮
ρ盐水逐渐增大,直至G ρ鸡蛋
煮熟时
上浮
ρ鸡蛋逐渐减小,直至G (减小)分析与拓展
为何重达600公斤的大黄鸭可以漂浮,而很轻的鸡蛋却沉底?不同的水果在水中的浮沉情况为什么不相同?
释疑
你能解答这些疑惑吗?从哪些方面分析呢
物体的密度与液体的密度的关系
总结归纳
浸在液体情况 物体浸没在液体 物体部分浸在液体
物体的 运动状态 悬浮 下沉(最终沉底) 上浮
漂浮
受力关系
密度关系
体积关系
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
ρ液>ρ物
F浮 > G
F浮 < G
F浮 = G
F'浮 = G
V排 < V物
V排 = V物
要改变一个物体的浮沉状态,你能想到哪些方法?
改变物体的浮沉状态
物体重力不变,改变物体的体积
改变物体的密度
改变液体的密度
物体体积不变,改变物体的重力
思考
G物不变,F浮改变
F浮不变,G物改变
G物不变,F浮改变
课堂小结
上浮
F浮>G
ρ液>ρ物
下沉
F浮ρ液<ρ物
悬浮
F浮=G
ρ液=ρ物
漂浮
F浮=G
ρ液>ρ物
沉底
F浮ρ液<ρ物
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
随堂练习
1.小晴在清洗苹果和梨子时,发现苹果漂浮在水面,而梨子却沉到水底,对此,她作出了如下推断,其中正确的是( )
A.梨子所受的浮力比重力大
B.梨子所受的浮力比重力小
C.苹果所受的浮力小于重力
D.苹果所受的浮力大于重力
B
2.如图所示,完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后,两容器中液面相平,比较物体在两种液体中所受浮力F甲与F乙及两种液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小,下列说法正确的是( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙
B.F甲>F乙,p甲>p乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙
D.F甲<F乙,p甲<p乙
C
3.盐水选种是我国农民常采用的选种方法。将种子放入浓度适当的盐水中,良种会沉入水底,次种会漂浮于水面。选种时,盐水浓度的把握很重要,如果盐水的浓度太低,则可能出现的现象是 ,原因是 。
只有少量次种漂浮
部分次种受到的浮力小于自身重力,会下沉
4.将120g的物体浸没在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出了100mL的水。自由释放后,该物体将( )
A.上浮
B.悬浮
C.沉至杯底
D.无法确定
C
F浮=G排=1N
5.三个体积相同而材料不同的小球A、B、C在水中静止时的情况如图所示,若它们的重力和浮力分别为GA、GB、GC和FA、FB、FC,则下列判断正确的是( )
A.GA>GB ═ GC
B.GA<GB ═ GC
C.FA>FB>FC
D.FA<FB ═ FC
D
A
B
C