8.6 物体的浮沉条件 课件 (共23张PPT) 初中物理北师大版八年级下册

(共23张PPT)
第6节 物体的浮沉条件
第八章 压强与浮力
观察下面图片，看它们有哪些不同？
物体在液体中，有的漂浮、有的悬浮，而有的下沉至沉底，这些情况需要满足什么条件？
漂浮
悬浮
沉底
潜水艇在深海中静止
石块在水中沉底
邮轮在海面航行
新课导入
1、知道物体的沉浮条件，会根据沉浮条件判断物体的浮沉。
2、知道关于沉浮条件在技术上的应用。
学习目标
当物体浸没在水中时，受到重力G和浮力F浮。这两个力的合力决定在水中由静止释放的物体如何运动。
新知学习
物体的浮沉条件
一
思考：物体在漂浮、悬浮、沉底这三种状态时的受力情况
观察现象
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
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。
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。
F支
F浮
G
F浮
G
F浮
G
受力分析
（一）浮力与重力的关系
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
上浮：F浮＞G
F浮
G
漂浮
漂浮：F浮 = G
悬浮：F浮 = G
下沉：F浮＜G
（二）物体密度、液体密度与物体浮沉的关系
F浮＞ G 上浮：r液＞ r物
F浮 = G 悬浮：r液 = r物
F浮＜ G 下沉：r液＜r物
浮力：F浮＝r液gV排 ； 重力：G ＝r物g V物； V排 = V物
研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。
根据浮沉条件进行比较
浮沉状态 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底
图示
F浮和G物的关系
V排和V物的关系
ρ液与ρ物的 关系
F浮>G
ρ液>ρ物
F浮ρ液<ρ物
F浮＝G
ρ液＝ρ物
F浮＝G
ρ液>ρ物
F浮＋FN＝G
ρ液<ρ物
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排V排=V物
物体（实心）浮沉状态判断：
物体的浮沉与密度大小有关的实例
冰山漂浮在水面
物体沉底
①漂浮: ρ冰＜ρ水
②悬浮: ρ鸡蛋=ρ液体
③沉底: ρ物体＞ρ水
①轮船的漂浮原理
把轮船做成“空心”体后放在水里，虽然它所受的重力没有改变，但是排开的水较多，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上。
轮船的排水量：轮船装满货物时排开水的质量，等于轮船和货物的总质量。
②轮船的排水量——表示轮船的大小
m排= m船+ m物
轮船
浮力在技术上的应用
二
因为轮船漂浮，所以浮力与轮船总重力是一对平衡力： F浮=G物船
根据阿基米德原理，浮力等于排开水的重力： F浮=G排水
所以轮船总的重力等于排开水的重力： G物船 =G排水 m物船 =m排水
即轮船总的质量等于排开水的质量。
③推导：轮船总的质量等于排开水的质量
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。
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。
潜入水中
若G＞F浮，则下潜
若G＜F浮，则上浮
潜水艇
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。
气球
密度计
密度计的工作原理：
利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。
特点：
（1）上面的刻度小，下面的刻度大，即上小下大；
（2）刻度线的间隔是不均匀的。
盐水选种，，将种子放入浓度适宜的盐水中，适当搅拌后静置一段时间，清除水面漂浮的空粒、瘪粒。
盐水育种
物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
物体浮沉条件的应用
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
空心结构
改变自身重力
充入密度较小的气体
盐水育种
改变液体密度
课堂总结
密度计
浮力等于重力的原理
1. 一个小球所受的重力为10N，将它浸没在水中时，所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为_____ N，放开手后，物体将______（填“上浮”“下沉”“悬浮”），最终小球的浮力为______N。
10
20
上浮
课堂练习
2. 如图所示，在家庭小实验中，某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（　　）
A．向杯子中加盐 B．向杯子中加水
C．倒出少量的水 D．轻轻摇晃杯子
A
3. 如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（　　）
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
C
4. 小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到静止时的情形如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C．乙杯液体的密度大
D．甲杯液体的密度大
C
5. 小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是（　　）
A．“潜水艇”下潜过程中浮力变小
B．“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C．“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力
D．“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力
C
6.有一艘轮船，它的排水量是104t，在密度是1.0×103kg/m3的河水中航行，它满载时排开水的体积是多大？如果该轮船从长江驶入大海（海水密度为1.03×103kg/m3 ）中航行，那么它从江河驶入海中是上浮一些还是下沉一些？
解析：①满载时排开水的质量是 m =104t= 107kg ， 排开水的体积
②轮船从长江到大海都是漂浮，根据二力平衡条件可知：浮力等于船与货物的总重力， F浮=G船+G物，是不变的；
根据阿基米德原理：F浮=ρ液gV排 ，浮力不变，海水的密度大，因此轮船排开海水的体积小，所以从江河驶入海中是上浮一些。