10.3 物体的浮沉条件及应用 课件 (共26张PPT)2023-2024学年物理人教版八年级下册
文档属性
| 名称 | 10.3 物体的浮沉条件及应用 课件 (共26张PPT)2023-2024学年物理人教版八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-08 10:07:44 | ||
图片预览
文档简介
(共26张PPT)
第3节 物体的浮沉条件及应用
八年级
初中物理
第十章 浮力
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。
2.能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。
3.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。
学习目标
物体的浮沉条件
知识点一
1.物体在液体中常见的三种浮沉现象
（1）物体漂浮在液面上
人在死海上看书
鸭子浮在水面上
（2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置
鹦鹉螺悬浮在海水中
潜水艇悬浮在海水中
（3）物体沉入液体底部
石头沉在水底
黑匣子沉在水底
2.物体的浮沉条件
物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系。
浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。
根据物体所受浮力和重力的大小情况，物体的浮沉存在以下几种情况。
（1）重力与物体的浮沉
①当F浮>G 时，合力竖直向上，物体在液体中向上运动（如图甲所示），这种现象称为上浮。上浮的最终状态是漂浮。
②当F浮=G 时，合力为0，物体会停留在液面以下的任何位置（如图乙所示），这种现象称为悬浮。
乙
甲
③当F浮＜G 时，合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动（如图丙所示），这种现象称为下沉。下沉的最终状态是沉底。
丙
（2）密度与物体的浮沉
当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力F浮 = ρ液gV排，物体受到的重力
G物=ρ物gV物，比较F浮与G物的大小可得:
①当 ρ物＜ρ液 ，浸没时，F浮＞G物 ，物体上浮直到漂浮在液面上；
②当 ρ物＝ρ液 ，浸没时，F浮=G物 ，物体悬浮；
③当 ρ物＞ρ液，浸没时，F浮＜G物 ，物体下沉直到接触容器底部。
3.归纳总结实心物体的浮沉情况
状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉底
图示
浮沉条件
特 点
说 明
F浮>G
F浮F浮=G
F浮=G
分析运动状态变化的过程
分析平衡状态
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ物是物体的密度（平均密度）
F浮+F支=G
ρ液<ρ物
4.浮力大小的计算方法
F浮= F2-F1
（1）压力差法
F
F浮
G
F浮＝G-F
（2）称重法
（3）公式法
F浮=G排=m排g=ρ液gV排
（4）二力平衡法
F浮= G物
体积相同的三个小球，放入水中静止时如图所示，已知这三个小球的密度关系是ρB＞ρC＞ρ水＞ρA，则下列判断正确的是（ ）
A．A、B两球一定是空心的，C 球一定是实心的
B．三个小球所受的重力关系是GB=GC＞GA
C．三个小球所受的浮力关系是FB=FC＞FA
D．三个小球受到水的压强大小关系是pB＞pC＞pA
典例1
C
解析：已知ρB>ρC>ρ水>ρA，根据物体的浮沉条件可知实心的B、C两球静止时沉入水中，实心A球静止时处于漂浮状态，由图可知A球漂浮、B球悬浮，C球沉底，所以B一定是空心的，A、C可能实心、也可能是空心，故A错误；三个小球体积相同，根据F浮=ρ水gV排可知三个小球受到的浮力FA答案：C
浮力的应用
知识点二
1.轮船
（1）工作原理：空心法。将钢铁制成空心的轮船，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。
由F浮=m排g、F浮=G 可知，m船+m货= m排。
工作原理：靠充放水来改变自身的重力从而实现下潜和上浮。
2.潜水艇
潜艇
潜艇截面示意图
3.气球和飞艇
热气球
飞艇
工作原理：气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体而升空的。
方法：把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮在水面，而饱满的种子则下沉到容器底部。
4.盐水选种
典例2
如图所示，我国自主设计建造的“凯桂”号油轮是中国目前最大的原油运输船，它满载时的排水量达46.9万吨，续航能力可达22000海里。它满载时，所受浮力为__________N；当它停靠在码头装货时，油轮排开水的质量_______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
变大
4.69×109
解析：运输船满载时的排开水的质量m排=46.9×104 t=46.9×107 kg,
根据阿基米德原理知油轮满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=46.9×107 kg×10 N/kg=4.69×109 N；当运输船停靠在码头装货时，仍然处于漂浮状态，则根据物体浮沉条件可知，运输船受到的浮力等于其重力，装货时，重力增加，所以浮力变大，根据阿基米德原理可知油轮排开水的质量变大。
答案：4.69×109 变大
课堂小结
物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
浮力的应用
F浮>G物，上浮，ρ液>ρ物
F浮=G物，悬浮，ρ液=ρ物
F浮轮船
潜水艇
气球和飞艇
空心法
改变自身重力
充入密度较小的气体
盐水选种
随堂练习
1.鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，如图所示。当鱼在水中悬浮时，下列说法正确的是（ ）
A．鱼受到的重力大于浮力
B．鳔收缩时，鱼将会上浮
C．鳔收缩时，鱼受到水的压强将会变小
D．鳔膨胀时，鱼排开水的质量变大
D
A
2.如图所示，同一小瓶内分别装入不同质量的水，浸没水中后发现：小瓶在甲图中上浮，在乙图中下沉。如果浸没时小瓶受到的浮力分别为F甲、F乙，则（ ）
A．F甲=F乙 B．F甲＞F乙 C．F甲＜F乙 D．无法判断
3.如图所示，下列与浮力有关的事例说法正确的是（ ）
A．图甲中，向杯中不断加盐，鸡蛋所受浮力不变
B．图乙中，舰载机起飞后，航母受到的浮力不变
C．图丙中，静止在空中的热气球调大火焰开始上升，它所受到浮力不变
D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，A 的密度小于B 的密度
D
第3节 物体的浮沉条件及应用
八年级
初中物理
第十章 浮力
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。
2.能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。
3.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。
学习目标
物体的浮沉条件
知识点一
1.物体在液体中常见的三种浮沉现象
（1）物体漂浮在液面上
人在死海上看书
鸭子浮在水面上
（2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置
鹦鹉螺悬浮在海水中
潜水艇悬浮在海水中
（3）物体沉入液体底部
石头沉在水底
黑匣子沉在水底
2.物体的浮沉条件
物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系。
浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。
根据物体所受浮力和重力的大小情况，物体的浮沉存在以下几种情况。
（1）重力与物体的浮沉
①当F浮>G 时，合力竖直向上，物体在液体中向上运动（如图甲所示），这种现象称为上浮。上浮的最终状态是漂浮。
②当F浮=G 时，合力为0，物体会停留在液面以下的任何位置（如图乙所示），这种现象称为悬浮。
乙
甲
③当F浮＜G 时，合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动（如图丙所示），这种现象称为下沉。下沉的最终状态是沉底。
丙
（2）密度与物体的浮沉
当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力F浮 = ρ液gV排，物体受到的重力
G物=ρ物gV物，比较F浮与G物的大小可得:
①当 ρ物＜ρ液 ，浸没时，F浮＞G物 ，物体上浮直到漂浮在液面上；
②当 ρ物＝ρ液 ，浸没时，F浮=G物 ，物体悬浮；
③当 ρ物＞ρ液，浸没时，F浮＜G物 ，物体下沉直到接触容器底部。
3.归纳总结实心物体的浮沉情况
状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉底
图示
浮沉条件
特 点
说 明
F浮>G
F浮
F浮=G
分析运动状态变化的过程
分析平衡状态
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ物是物体的密度（平均密度）
F浮+F支=G
ρ液<ρ物
4.浮力大小的计算方法
F浮= F2-F1
（1）压力差法
F
F浮
G
F浮＝G-F
（2）称重法
（3）公式法
F浮=G排=m排g=ρ液gV排
（4）二力平衡法
F浮= G物
体积相同的三个小球，放入水中静止时如图所示，已知这三个小球的密度关系是ρB＞ρC＞ρ水＞ρA，则下列判断正确的是（ ）
A．A、B两球一定是空心的，C 球一定是实心的
B．三个小球所受的重力关系是GB=GC＞GA
C．三个小球所受的浮力关系是FB=FC＞FA
D．三个小球受到水的压强大小关系是pB＞pC＞pA
典例1
C
解析：已知ρB>ρC>ρ水>ρA，根据物体的浮沉条件可知实心的B、C两球静止时沉入水中，实心A球静止时处于漂浮状态，由图可知A球漂浮、B球悬浮，C球沉底，所以B一定是空心的，A、C可能实心、也可能是空心，故A错误；三个小球体积相同，根据F浮=ρ水gV排可知三个小球受到的浮力FA
浮力的应用
知识点二
1.轮船
（1）工作原理：空心法。将钢铁制成空心的轮船，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。
由F浮=m排g、F浮=G 可知，m船+m货= m排。
工作原理：靠充放水来改变自身的重力从而实现下潜和上浮。
2.潜水艇
潜艇
潜艇截面示意图
3.气球和飞艇
热气球
飞艇
工作原理：气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体而升空的。
方法：把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮在水面，而饱满的种子则下沉到容器底部。
4.盐水选种
典例2
如图所示，我国自主设计建造的“凯桂”号油轮是中国目前最大的原油运输船，它满载时的排水量达46.9万吨，续航能力可达22000海里。它满载时，所受浮力为__________N；当它停靠在码头装货时，油轮排开水的质量_______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
变大
4.69×109
解析：运输船满载时的排开水的质量m排=46.9×104 t=46.9×107 kg,
根据阿基米德原理知油轮满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=46.9×107 kg×10 N/kg=4.69×109 N；当运输船停靠在码头装货时，仍然处于漂浮状态，则根据物体浮沉条件可知，运输船受到的浮力等于其重力，装货时，重力增加，所以浮力变大，根据阿基米德原理可知油轮排开水的质量变大。
答案：4.69×109 变大
课堂小结
物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
浮力的应用
F浮>G物，上浮，ρ液>ρ物
F浮=G物，悬浮，ρ液=ρ物
F浮
潜水艇
气球和飞艇
空心法
改变自身重力
充入密度较小的气体
盐水选种
随堂练习
1.鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，如图所示。当鱼在水中悬浮时，下列说法正确的是（ ）
A．鱼受到的重力大于浮力
B．鳔收缩时，鱼将会上浮
C．鳔收缩时，鱼受到水的压强将会变小
D．鳔膨胀时，鱼排开水的质量变大
D
A
2.如图所示，同一小瓶内分别装入不同质量的水，浸没水中后发现：小瓶在甲图中上浮，在乙图中下沉。如果浸没时小瓶受到的浮力分别为F甲、F乙，则（ ）
A．F甲=F乙 B．F甲＞F乙 C．F甲＜F乙 D．无法判断
3.如图所示，下列与浮力有关的事例说法正确的是（ ）
A．图甲中，向杯中不断加盐，鸡蛋所受浮力不变
B．图乙中，舰载机起飞后，航母受到的浮力不变
C．图丙中，静止在空中的热气球调大火焰开始上升，它所受到浮力不变
D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，A 的密度小于B 的密度
D