八年级物理下册10.3物体的浮沉条件及应用课件人教版-56张

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10.3 物体的浮沉条件及应用
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计算浮力的公式
阿基米德原理的内容
浸在液体中的物体受到 ______ 的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的 ______ 。
液体的密度、排开液体的体积。
浮力的影响因素
向上
重力
思考
?你有办法比较出两颗鸡蛋的新鲜程度吗？
思考
?为什么新鲜鸡蛋沉在水底而比较陈的鸡蛋会浮在水面上？什么因素决定了物体在水中是沉在水底的，还是浮在水面上的？
浮力与重力的关系
观察
?观察物体在水中的浮沉。
操作方法：必须将物体轻轻从水面放入水里，物体要完全浸在水中，而不是把物体扔进水中，也不是放在水面上。
思考
?为什么放手后，有些物体上升到水面，有些沉在水底，还有的悬浮在水中？
悬浮
上浮
下沉
物体的浮沉条件
浮力与重力的关系 ?
????????????F????????????浮=G 漂浮
F?浮＞G ?? 上浮
物体的浮沉条件
浮力与重力的关系 ?
????????????F????????????浮=G 漂浮
物体的浮沉条件
浮力与重力的关系 ?
F?浮＜G ?? 下沉
????????????F????????????浮+F支=G 沉底
物体的浮沉条件
浮力与重力的关系 ?
????????????悬浮 F????????????浮＝G
????????????下沉 F?浮＜G ??
????????????上浮 F?浮＞G ??
????????????沉底F????????????浮+F支＝G
????????????漂浮 F????????????浮＝G
????????????悬浮 ?????
????????????上浮 ?????
????????????下沉
????????????沉底 ?????
????????????漂浮 ?????
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F支
F浮
G
例题
?如图 A、B 体积相同，B、C 质量相等，将它们放入水中静止后，A 漂浮，B 悬浮，C 沉底。下列说法，正确的是（ ）。
C
A. A 所受浮力可能大于 B 所受浮力
B. C 所受浮力一定小于 A 所受浮力
C. B 物体所受浮力一定是最大的
D. A 下表面所受压力可能大于 B 下表面所受的压力
体积关系——F?浮=ρ液gV排?
质量关系——浮力与重力的关系
例题
?汤圆刚放入水中，会沉入锅底，如图甲；煮熟时则会浮出水面，如图乙。对此下列解释正确的是（ ）。
A
A. 煮汤圆时，汤圆排开水的体积增大，导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮
B. 煮熟时，水的密度变大，导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮
C. 煮熟时，汤圆受到水的浮力不变，但汤圆的重力变小，导致浮力大于重力而上浮
D. 煮熟时，汤圆受到水的浮力和汤圆的重力都变小，但是浮力仍大于重力而上浮
例题
质量相同的 A、B 两个正方体，当它们在水中分别静止在如图所示位置时，下列说法正确的是（ ）。
C
A. 正方体 A 浸在水中的体积大
B. 正方体 B 浸在水中的体积大
C. 正方体 A 底部受到水的压力大
D. 正方体 B 底部受到水的压力大
质量关系——浮力与重力的关系?
浮力的产生原因——上下表面的压力差
问题2
增大鸡蛋受到的浮力，它有没有可能浮起来？如何增大它的浮力？
问题1
从受力的角度思考，为什么鸡蛋会沉在水底？
鸡蛋受到的浮力小于它自身的重力。
浮力与排开液体的体积和液体的密度有关，可以通过增大液体的密度增加它受到的浮力。
物体的浮沉条件
物体密度与液体密度的关系?
????????????F????????????浮=G 悬浮
???????????? ρ液gV排= ρ物gV物
????????????悬浮时物体的体积 V????物???? 与它排开液体的体积 ????V排???? 相等。
???????????? ρ液＝ ρ物
物体的浮沉条件
物体密度与液体密度的关系?
????????????F????????????浮＞G 上浮
???????????? ρ液gV排＞ ρ物gV物
????????????浸没时物体的体积 V????物???? 与它排开液体的体积 ????V排???? 相等。
???????????? ρ液＞ ρ物
物体的浮沉条件
物体密度与液体密度的关系?
????????????F????????????浮=G 漂浮
???????????? ρ液gV排= ρ物gV物
????????????漂浮时物体的体积 V????物???? 大于排开液体的体积 ????V排???? 。
???????????? ρ液＞ ρ物
物体的浮沉条件
物体密度与液体密度的关系?
????????????F????????????浮＜G 下沉
???????????? ρ液gV排＜ ρ物gV物
???????????下沉时物体的体积 V????物???? 与它排开液体的体积 ????V排???? 相等。
???????????? ρ液＜ ρ物
物体的浮沉条件
物体密度与液体密度的关系?
????????????F????????????浮＜G ????????????下沉： ρ液＜ ρ物
???????????? ????????????F????????????浮=G 悬浮：ρ液＝ ρ物
??????????? F????????????浮＞G 上浮：ρ液＞ ρ物
漂浮 ρ液＞ ρ物
例题
如图，水平桌面上两个相同的容器，盛有密度不同的盐水，将同一鸡蛋分别放入其中，鸡蛋静止时液面相平，下列说法正确的是（ ）。
A
A. 鸡蛋排开盐水的重力G ??????甲＝G乙??????
B. 盐水的密度 ?? ρ甲＞ρ乙??
C．盐水对容器底的压强 ??P甲＞ P乙??
D．鸡蛋所受浮力 F??甲＞F乙??
解析
同一物体在不同的液体中，通过浮沉状态，得出浮力与重力的关系，进而比较出在两种液体中的浮力关系。
F排=G排=m排g，浮力的大小关系与 G??排?? 和 m排?? 的大小关系一致。
例题
?将一边长是 10 cm 的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。待木块静止时，从杯中溢出 600 g 水，如图所示。求：（计算时取g=10N/kg ?????? ）




（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）木块下表面受到水的压强。
答案
例题
水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，将三个相同的长方体 A、B、C 分别放入容器的液体中，静止时的位置如图所示，三个容器的液面相平，则下列判断正确的是（ ）。
D
解析
（1）当物体漂浮或悬浮时，其浮力等于自身的重力；
（2）容器对桌面的压力等于容器及其内部物体的重力之和；
（3）物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力。
抱住或骑在一段树干上顺水漂流，这是人类最早的航行方式。独木舟就是人类利用密度小于水的木材制成的。
思考
?轮船是用钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，怎样用沉重而坚硬的钢铁制造成可以承载那么多货物的船呢？
探究
分别将橡皮泥捏成实心球和船的形状，放入水中，观察它们在水中的浮沉状态。
当把橡皮泥捏成船形时，虽然它受到的重力没有改变，但是由于它可以排开更多水，所以受到的浮力增大，当浮力大到一定程度时，它就能够浮在水面上了。
浮力的利用
轮船利用空心法，增大V ??排?? ，从而增大浮力。?
????????????排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。
注意
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？
由于在河里和海里船都可以漂浮，所以船受到的浮力相等。而海水密度大，所以V ??????排?????? 就要减小，故船进入海水时会上浮。
问题2
在上述情况下， ???V排??? 大的液体，密度 _____ 。
问题1
同一物体，漂浮在不同的液体中，受到的浮力大小相等吗？
相等。
小
问题
两支完全相同的密度计，分别放在不同的液体中，你能判断哪个液体的密度大吗？
结论
同一物体漂浮在不同液体中，露出的体积越多，液体的密度越大。
密度计越靠近下方，示数越大。
思考
潜水艇既可以像船一样航行在水面上，还可以在水下调整自己的深度，它的原理是什么呢？
模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打气或吸气，将瓶内的水排出或吸入，观察瓶子的浮沉状态。
潜水艇结构示意图

浮力的利用
潜水艇浸没在水中时，由于 V ??排?? ??? 不变，所以浮力不变。 ?
????????????向水舱中充水时，潜水艇逐渐加重， F??浮＜G下?? ，潜水艇就逐渐潜入水中。
将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻F ???浮＞G上??? ，从而上浮。
潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下沉的。
思考
为什么有的气球落在地面上，有可以漂在空中？
??????????? F????????????浮＞G 上浮：ρ空＞ ρ气
???????????? ????????????F????????????浮=G 悬浮：ρ空＝ ρ气
????????????F????????????浮＜G ????????????下沉： ρ空＜ ρ气
节日放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球和飞艇，充的是氦气；体育、娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气，密度都比空气小，可以浮在空中。
讨论
要使升空的氦气球落回地面，应该采取什么办法？
要使升空的飞艇落回地面，应该采取什么办法？
要使升空的热气球落回地面，应该采取什么办法？
例题
?下列关于浮力的应用叙述不正确的是（ ）。
A
A. 同一艘轮船从长江驶入大海，所受的浮力变大
B. 潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C. 气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
D. 用同一密度计测量不同液体的密度时，密度计露出体积大的液体密度大
例题
?通过改变浮力大小使物体上升的是（ ）。
A
A. 向盛有清水的杯子中加入食盐，沉在杯底的鸡蛋逐渐上浮
B. 水舱排水，潜水艇从水底向水面升起
C. 点燃油脂后，孔明灯冉冉升起
D. 向浮筒内压入气体，沉船慢慢浮出水面
例题
?在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。以下相关判断不正确的是（ ）。
B
A. 两个简易密度计所受浮力相等
B. 甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
C. 甲烧杯底部所受液体的压强小于乙烧杯底部所受液体的压强
D. 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
例题
?小影用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），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。下列说法正确的是（ ）。
C
A. “浮沉子”是靠改变浮力大小来实现浮沉的
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C. “浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D. “浮沉子”下沉时，所受重力小于它受到的浮力
练习
?下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（ ）。
C
A. 从长江驶入大海的轮船
B. 海面下正在下沉的潜水艇
C. 在码头装载货物的轮船
D. 从深水处走向海岸沙滩的游泳者
练习
把体积为3×10-3m3 ???????? 、重为 20 N 的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为（ g 取10N/kg ???????????? ）（ ）。
C
漂浮，F ???????浮=20N ???????
B. 漂浮， ??F浮=??10N
C. 沉底， ??????F浮=20N ??????
D. 沉底，F ??浮=10N??
练习
如图所示，是我国自行制造的第一艘航空母舰“辽宁舰”航行在海面上，下列分析正确的是（ ）。
C
A. 航空母舰所受的浮力大于它所受的重力
B. 航空母舰受到的浮力大小跟它本身的密度有关
C. 航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大
D. 航空母舰的排水量约为7×104t ???????? ，表示它空载时排开水的质量约为 ???????? 7×104t
练习
?将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋沉入杯底，将食盐逐渐溶解在水中，鸡蛋会悬浮最终上浮到液面，分别如图 1 至 3 所示，下列分析正确的是（ ）。
A
A. 从 1 到 2 的过程中，鸡蛋排开液体的重力变大
B. 从 2 到 3 的过程中，鸡蛋排开液体的体积变大
C. 从 1 到 3 的过程中，鸡蛋受到的浮力逐渐变大
D. 从 1 到 3 的过程中，鸡蛋受到的浮力大小不变
练习
?如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比，下列判断正确的是（ ）。
D
A. 木块在乙液体中受到的浮力较大
B. 木块在甲液体中受到的浮力较大
C. 甲液体对容器底部的压强较大
D. 盛甲液体的容器对桌面的压强较小
练习
?测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值，如图甲和乙所示，是同一支密度计，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，可以判断烧杯中所盛液体的密度大小。两种液体的密度 ρ ?????????甲????????? 和ρ ?????????乙????????? ；密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力大小为 F?????????甲????????? 和 ?????????F乙????????? ，则下列判断正确的是（ ）。
C
A. ρ ?????????甲＜ρ ?????????乙, F?????????甲????????? = ?????????F乙?????????
B. ρ ?????????甲????????? =ρ ?????????乙, F?????????甲????????? ＞ ?????????F乙?????????
C. ρ ?????????甲????????? ＞ρ ?????????乙, F?????????甲????????? = ?????????F乙?????????
D. ρ ?????????甲????????? ＜ρ ?????????乙, F?????????甲????????? ＜ ?????????F乙?????????
练习
?一艘轮船从河里驶入大海，下面关于重力和浮力大小说法正确的是（ ）。
B
A. 重力变大、浮力变大
B. 重力不变、浮力不变
C. 重力不变、浮力变大
D. 重力不变、浮力变小
练习
?下列说法错误的是（ ）。
D
A. 密度计漂浮在不同的液体中所受的浮力相同
B. 潜水艇通过改变自身重力实现上浮下潜
C. 轮船用密度大于水的材料制成，通过制成空心的，增大排开水的体积
D. 热气球、飞艇充入密度大于空气的气体，从而漂浮在空中
练习
?如图，实心正方体木块（不吸水）漂浮在水面上，木块浸入水中的体积为6×10-4m3 ???????? ，然后在其上表面放置一个重 4 N 的铝块，静止后木块上表面刚好与水面相平，下列判断正确的是（ ）。
B
A. 未放置铝块前，木块受到的浮力是 0.6 N
B. 放置铝块后，木块排开水的体积是 1×103cm3 ????
C. 木块的密度是0.6kg/m3 ??
D. 放置铝块前后，木块下表面受到水的压强不变
练习
?下列关于潜艇的描述中，说法正确的是（ ）。
A
A. 潜艇上浮时，在露出水面以前浮力不变
B. 潜艇上下浮动时重力保持不变
C. 潜艇在水面下向深处下潜时，所受浮力减小
D. 潜艇加速前进时，受平衡力作用