10.3物体的沉浮条件及应用 课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
第3节 物体的浮沉条件及应用
八年级物理下册 人教版
第十章——浮力
教学目标
一
02
通过交流关于浮力应用的资料，并动手探索，观察物理现象的过程，培养学生观察、实验能力，分析、概括、思维能力。
科学思维
01
通过对F浮=ρ液gV排及其变式的应用训练；
通过对知识的回顾更好的熟练浮力基础知识以及应用公式；能结合示重法和物体的浮沉条件综合应用。
物理观念
03
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
科学探究
04
初步认识科学技术对社会发展的影响，初步建立应用科学知识的意识。
科学态度与责任
教学引入
二
　　欣赏视频，通过按压塑料瓶，其里面装的小瓶便实现了上浮与下沉，你知道这其中的原理是什么吗？
【视频欣赏】
教学引入
二
？
想想议议
物体的浮沉条件
1. 物体在液体中的三种状态
木船漂浮在水面
石头下沉在水底
鱼儿能在水中自由的上浮和下沉
物体的浮沉条件
三
浸没在液体中的物体，受到两个力：
竖直向上的浮力F浮和竖直向下的重力G。
2. 物体三种状态的受力分析
G
F浮
物体漂浮
F浮＝G
F浮
G
物体处于平衡状态，F浮和G是一对平衡力 ，
即F浮=G。
F浮
G
物体悬浮
物体处于平衡状态，F浮和G是一对平衡力 ，
即F浮=G。
物体沉底
物体受到重力G、浮力F浮 与支持力F支的作用，这三个力平衡，即F浮=G-F支。
F支
F浮
G
物体的浮沉条件
三
F浮>G
3. 物体的浮沉条件
①浮力与重力的关系（物体浸没）
二力的合力方向向上
物体上浮
F浮＜G
二力的合力方向向下
物体下沉
F浮＝G
二力的合力为0
物体悬浮
物体漂浮
F浮＝G
二力的合力为0
物体部分浸没
物体的浮沉条件
三
②物体密度与液体密度间的关系
实心物体浸没在液体中，其排开液体的体积V排跟物体自身的体积V物相等，即
V排＝V物
浮力的大小
F浮＝ρ液gV排
重力的大小
G=m物g＝ρ物gV物
根据物体的沉浮条件可以比较物体密度跟液体密度。
物体的浮沉条件
三
物体浸没在液体中，V排＝V物
F浮>G
ρ液gV排＞ρ物gV物
物体上浮
ρ液＞ρ物
F浮＜G
ρ液gV排＜ρ物gV物
物体下沉
ρ液＜ρ物
F浮=G
ρ液gV排=ρ物gV物
物体悬浮
ρ液=ρ物
物体漂浮
F浮=G
ρ液gV排=ρ物gV物
物体部分浸没
V排＜V物
ρ液＞ρ物
物体的浮沉条件
三
③物体浮沉条件汇总表
【视频欣赏】
物体的浮沉条件
三
④物体悬浮和漂浮的比较
相同点
都是静止的平衡状态，受力特点相同：F浮=G物。
不同点
①悬浮是物体完全浸没在液体中，V排＝V物
对于实心物体：ρ物＝ρ液。
②漂浮是物体部分浸没在液体中，V排＜V物
对于实心物体：ρ物＜ρ液。
F浮
G物
F浮
G物
悬浮
漂浮
浮力的应用
四
1. 改变浮力大小的方法
F浮=ρ液gV排
液体密度ρ液
排开液体的体积V排
改变浮力
增大浮力的方法:
①增大液体密度
②增大物体排开液体/气体的体积
如钢铁制成的轮船、氢气球等。
增减小浮力的方法
①减小液体密度
②减小物体排开液体/气体的体积
　　将鸡蛋放入装满清水的杯中，观察它在水中沉浮的情况,向水中慢慢加盐,并轻轻搅拌,观察到鸡蛋怎样运动 如果再加些清水，看会发生什么现象？
！
演示实验
现象:
鸡蛋放在清水中先是沉底；加盐后，鸡蛋上浮直至漂浮在水面上；再加清水后，鸡蛋又下沉直至沉底。
分析:
鸡蛋受到的重力不变，浸没在液体中的V排不变。根据F浮＝ρ液gV排可知，液体密度ρ液变大，浮力变大了，鸡蛋的状态会发生变化。
【视频欣赏】
浮力的应用
四
浮力的应用
四
！
想想做做
橡皮泥的密度比水的密度大橡皮泥放入水中会下沉。怎么使其漂浮在水面
　　把橡皮泥做成瓢状，它所受的重力没变，
排开水的体积变大了，根据阿基米德原理可知，其受到的浮力变大了，
所以能浮在水面上，轮船
就是根据这个道理制成的。
【视频欣赏】
孔明灯
浮力的应用
四
2. 浮力的应用
　　中国古代很早就将浮力用于生产、生活中。殷商时已由制独木船发展利用木板组成大的船体，是我国最早的木船。到1405年郑和下西洋时乘坐的当时世界上最大的木船；从孔明灯到浮船打捞技术,从盐水选种到密度计都体现出中华民族的智慧。
芦湖独木舟
郑和下西洋600周年纪念邮票
怀丙曾“打捞铁牛“
浮力的应用
四
①轮船
工作原理
　　运用“空心”法，轮船所受的重力不变，而排开的水更多，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上。
排水量
　　指轮船装满货物时排开水的质量，等于轮船和货物的总质量，即：
m排= m船+ m物
浮力的应用
四
②潜水艇
工作原理
潜水艇浸没在水里时，排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，所受浮力基本不变，此时可通过改变自身重力实现浮沉的。
浮力的应用
四
当注射器将气体压入模型时,其里面的水量减少模型及其内部的水受到的重力变小，G＜F浮,模型将上浮。
模拟潜水艇的沉浮
当注射器将气体压入模型时,模型内的水量增大模型及其内部的水受到的重力变小，G＞F浮,模型将下沉。
！
想想做做
　　自制一个潜艇模型，把模型浸在水中,从管中抽气,模型将怎样运动 向管中打气,模型又会怎样
浮力的应用
四
③气球和飞艇
工作原理
气球：内部充有密度小于空气的气体，使浮力大于重力而升空。
飞艇：通过改变自身体积，从而改变排开气体的体积实现上升和下降。
氢气球利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力。
飞艇
调大火焰上升：空气温度升高，热胀，部分气体被排出，重力小于浮力。
调小火焰下降：空气温度降低，冷缩，外面的空气进入球体，重力大于浮力。
浮力的应用
四
④热气球
工作原理
　　利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大V排达到增大浮力的作用，调节气囊中的空气的温度，控制气球的升降。
浮力的应用
四
④密度计
密度计是测量液体密度的仪器。
工作原理
　　密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力，F浮=G，且不变。
【视频欣赏】
刻度特点
上小下大,刻度间隔不均匀
随堂练习
五
1. 把重为5N，体积为600cm3的物体投入水中，若不计水的阻力。当物体静止时，下列说法正确的是（　　）
A．物体漂浮F浮＝6N B．物体悬浮F浮＝5N
C．物体漂浮F浮＝5N D．物体沉在水底F浮＝5N
C
随堂练习
五
2. 如图所示是小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（　　）
A．“浮沉子”上浮时，小瓶内上方气压减小，大瓶内上方气压增大
B．适当用力挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”可能悬浮在水中
C．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
A
随堂练习
五
3. 将一实心物体先后投入足量的水和酒精中，物体静止时，所受浮力分别为6N和5N，判定物体在水酒精中的浮沉状态可能是
（ρ酒＝0.8×103kg/m3）（　　）
A．在水中漂浮，在酒精中漂浮
B．在水中漂浮，在酒精中沉底
C．在水中悬浮，在酒精中漂浮
D．在水中沉底，在酒精中沉底
B
随堂练习
五
4. 用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置，若用力向下轻轻拨动一下铁块，则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将（　　）
A．下沉，变小
B．下沉，变大
C．上浮，变小
D．悬浮，不变
A
课堂小结
六
物体的浮沉
条件及应用
物体的
浮沉条件
浮力的
应用
比较力
比较密度
轮 船
气球和
飞艇
密度计
潜水艇