10.3 物体的浮沉条件及应用 课件(共32张PPT) 2023-2024学年人教版物理 八年级下册

(共32张PPT)
第十章 浮 力
第3节 课时1 物体的浮沉条件
现代的船（钢铁制造的）是如何漂浮在水面上的？
想一想：
早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有了深入的观察，到殷商时已由制独木船发展利用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。
芦湖独木舟
新课导入
1.从力的角度认识物体的浮沉条件。
2.从密度的角度认识物体的浮沉条件。
学习目标
1. 物体在液体中的三种状态
漂浮、悬浮、沉底
漂浮
悬浮
沉底
潜水艇深海水中静止
石块在水中沉底
①物体在液体中的三种状态
新知学习
物体的浮沉条件
一
漂浮时，受到重力G与浮力F浮 的作用，根据二力平衡条件知，这两个力是一对平衡力。
②物体三种状态的受力分析
悬浮时，受到重力G与浮力F浮 的作用，根据二力平衡条件知，这两个力是一对平衡力。
沉底时，受到重力G、浮力F浮 与支持力的作用，这三个力平衡：
F浮=G-F支
F支
F浮
G
F浮
G
F浮
G
根据物体的受力情况分析判断物体的浮沉：
以浸在水中的鸡蛋为例分析：
把鸡蛋浸入水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。这两个力的方向相反、作用在同一直线上。
物体的浮沉就取决于重力G与浮力F浮两个力的大小。
F浮
G
物体在液体中，为什么有的漂浮、有的悬浮、有的沉底呢？
①若浮力F浮大于重力G，则鸡蛋会上浮
漂浮时，根据二力
平衡条件可知：F浮=G
F浮
G
F浮
G
向上运动
F浮＞G
最终静止在水面上，即漂浮。
2. 物体的浮沉条件（比较浮力）
②若浮力F浮等于重力G，则会悬浮，静止在水中。
悬浮时：F浮=G
F浮
G
F浮=G
悬浮
③若浮力F浮小于重力G，则物体会下沉，最终静止在底部。
静止底部时：F浮=G-F支
F支
F浮
G
F浮
G
F浮＜G
向下运动
静止底部时，受到三个力的作用：
重力G、浮力F浮、
支持力F支。
一个实心物体浸在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？
平时常见到 在水中会上浮 在水中会下沉。
因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。
木头、泡沫等
石块、金属块等
密度
思 考
比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉
①当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。
F浮
G
F浮＝ρ液gV排
浮力的大小：
G=m物g＝ρ物gV物
重力的大小：
V排=V物
浸没在水中时：
3. 物体的浮沉条件（比较密度）
②根据浮力和重力的关系推导
若F浮＞G ρ液gV排＞ρ物gV物 即 ρ液＞ρ物 物体上浮
若F浮=G ρ液gV排 = ρ物gV物 即 ρ液=ρ物 物体悬浮
若F浮＜G ρ液gV排 < ρ物gV物 即 ρ液＜ρ物 物体下沉
F浮＝ρ液gV排
浮力的大小：
G=m物g＝ρ物gV物
重力的大小：
V排=V物
浸没在水中时：
F浮
G
③根据物体密度与液体密度的关系判断物体的浮沉
冰漂浮在水面
石块沉底
①漂浮: ρ冰＜ρ水
②悬浮: ρ鸡蛋=ρ液体
②沉底: ρ石块＞ρ水
悬浮
将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。
物体的浮沉与液体的密度有什么关系呢？我们来做一个小实验。
结论：物体密度小于液体密度时，将上浮；等于液体密度时，将悬浮；大于液体密度时，将下沉。
小实验
若F浮＞G，则上浮
若ρ液＞ρ物，则上浮
若F浮=G， 则悬浮
若F浮若ρ液=ρ物， 则悬浮
若ρ液<ρ物， 则下沉
判断物体浮沉
的两种方法
比较浮力和
重力的大小
比较物体密度和液体密度
课堂小结
1.用细绳系着的铁块，把它从水中匀速拉至水面（铁块未露出水面），此过程中绳对铁块的拉力（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．始终不变 D．无法判断
C
当堂检测
2、如图所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面； 把它放入另一种液体中，它却沉入底部。则在这两种情况下，这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较（ ）
A. 在水中受到的浮力较大
B. 在液体中受到的浮力较大
C. 受到的浮力一样大
D. 无法比较浮力大小
A
第十章 浮力
第3节 课时2 物体浮沉条件的应用
1.知道人类从远古时候就开始利用浮力。
2.知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用。（重点、难点）
学习目标
早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由木船发展到用木板组成大的船体。
现代的轮船是用钢铁做成的，密度大于水的钢铁是怎么浮在水面上的？
新课导入
用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。
想想做做
密度大于水的橡皮泥是怎么浮在水面上的？
漂浮
G1_____ G2
=
V排1_____V排2
＜
F浮1_____F浮2
＜
F浮 =G物
新知学习
浮力的利用
一
1.轮船
（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量反映轮船的大小。
m船+m物=m排
F浮=G排=m排g
F浮=G 船+G货 =（m船+m货)g
利用 空心 的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。 F 浮 = G
（1） 工作原理：
轮船由江河驶入海洋时：重力 ，浮力 ；轮船将 一些。（填写“上浮”或“下沉”）
思考：轮船从河里驶入海里，它受到的浮力大小有无改变？它是上 浮一些还是下沉一些？
F浮=G物
F浮 = ρ液gV排
不变
不变
上浮
知识拓展密度计
2.潜水艇
（1）原理：潜水艇浸没在水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现浮沉。
潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，隐蔽性强，是一种很重要的军用舰艇。
当水舱中充入适量的水时，浮力与重力相等，潜艇就能悬浮在水中任何深度。
（2）潜水艇的浮沉原理
下潜时，在两侧的水舱内充入水，艇重增大，重力大于浮力，潜艇就会下沉。
上浮时，用压缩气体将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，重力小于浮力，潜艇就会上浮。
潜入水中
若G＞F浮，则下潜
若G＜F浮，则上浮
3.气球和飞艇
①气球升空原理：
通过充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气等），使气球受到的浮力大于自身的重力而升空。
用塑料袋制作“热气球”
为了能定向航行而不随风飘荡，人们还制成了飞艇，在大气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人装货的吊篮。
②飞艇
20世纪20~30年代，飞艇曾盛极一时，用来进行军事侦察、轰炸敌方目标或作为空中交通工具。后来连续发生了几次气囊中氢气爆炸的事故。飞行速度有不及飞机，便逐渐被飞机取代。近年来由于能源危机，且可以用不会爆炸的氦气代替氢气，人们对飞艇又重新重视起来。
工作原理
借助浮力打捞沉入海底的物体就是利用浮力的典型例子，如图。
将两只木船装上沙子并拴在一起，用铁索一端固定在船上，另一端拴住物体，往水中卸掉沙子，物体就可打捞出水。
4.沉船打捞
1. 如图所示为长征18号潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程的三种情况示意图，则下列对此潜水艇的分析中正确的是（　　）
A．上浮过程中所受浮力逐渐变大
B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C．漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
D．漂浮时排开的海水所受的重力最小
D
课堂练习
2.轮船的大小通常用排水量来表示，排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。已知一艘货轮的排水量是1.8×107 kg，则该船满载时所受的浮力大小为_ ___ N；该满载货轮从长江驶入大海，货轮会________ （选填“上浮一些”、“下沉一些”或“吃水深度不变”）；其所受浮力的大小将______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。（g=10N/kg）
1.8×108
上浮一些
不变