沪粤版八年级下册9.3《研究物体的浮沉条件》ppt课件（共66张PPT）

研究物体的浮沉条件
第九章 浮力与升力
学习目标：
1、通过实验，探究物体的浮沉条件；
2、用物体的浮沉条件解释潜水艇、气球的浮沉原理和浮筒的打捞法。
潜水艇时而浮出水面，时而潜入水中，其中的奥妙在哪里？我们用实验来研究。
物体的浮沉条件是什么
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讨论与思考：
1、鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用？
2、鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生变化？
活动 让鸡蛋像潜艇一样浮沉
实验器材：
杯、浓盐水、食盐、鸡蛋、搅拌器
实验序号
上浮
下沉
悬浮
漂浮
浮沉条件
受力图示
实验结论
⑴ 浸在液体中的物体，其浮沉取决于
它所受到的 力和 力的大小。
⑵物体浮沉条件
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
浮
重
F浮＞G
F浮＜G
F浮＝G
F浮＝G
物体的沉浮
物体的沉浮条件1：
F
浮
G
F > G
浮
上浮:
ρ
液
ρ
物
>
∵
V
排
V
物
=
∵
ρ
液
g
V
排
>
g
V
物
ρ
物
F
浮
G
F > G
浮
:
上浮
ρ
液
ρ
物
>
物体的沉浮条件2：
F
浮
G
下沉:
F < G
浮
V
排
V
物
=
∵
ρ
液
g
V
排
<
g
V
物
ρ
物
ρ
液
ρ
物
<
∵
F
浮
G
下沉:
F < G
浮
ρ
液
ρ
物
<
沉底:
F + F = G
浮
ρ
液
ρ
物
<
浮
G
F
F
支
物体的沉浮条件3：
G
F浮
悬浮
F浮=G
F
浮
G
浮
F = G
悬浮：
g
V
ρ
液
排
=
g
V
物
ρ
物
∵V =V
排
物
=
ρ
物
ρ
液
∴
F
浮
G
浮
F = G
悬浮：
=
ρ
物
ρ
液
V =V
排
物
物体的沉浮条件4：
G
F浮
F浮= G
漂浮
漂浮:
F = G
浮
F = G
浮
ρ
液
ρ
物
>
V
排
V
物
<
G
F
浮
物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
G
F浮
F浮=G 悬浮
G
F浮>G 上浮
F浮
G
F浮F浮
F浮
G
F浮=G 漂浮
讨论：
一个实心物体浸没在液体中，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？
结论: ρ物　=ρ液 悬浮
ρ物　>ρ液 下沉
ρ物　<ρ液 上浮或漂浮
实例: 煮汤圆或饺子；油轮泄漏
一、 物体的浮沉条件：
(1)浸液中物
F浮＞G物：_______________
F浮＜G物：_______________
F浮＝G物：_______________
(2)漂液上物：
F浮_____ G物
上浮→最终漂浮
下沉→最终沉底
悬浮(可停任深)
＝
(1) 漂浮 F浮=G V排ρ物
(2) 悬浮 F浮=G V排=V物 ∴ρ液=ρ物
(3) 上浮 F浮>G V排=V物 ∴ρ液>ρ物
(4) 下沉 F浮 浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的浮力和重力的合力的情况 。
ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度
物体的浮沉条件
受力比较法
密度比较法
课堂思考 漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
共同点：
在平衡力的作用下静止不动。
在液面中漂浮与悬浮的物体，浮力等于重力。
不同点：
漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体浸没在液体中。
思考 改变物体浮沉的方法有哪些？
改变自身的重力大小。

改变自身的体积大小或改变液体密度大小从而改变浮力大小。
长风破浪
航空母舰
二、浮沉条件在技术上的应用
1、轮船
小小竹筏
一叶小舟
长风破浪
航空母舰
不沉的航母
轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它受到的浮力 大小 （变大、变小、不变）；它排开水的体积 （变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？
河水
海水
不变
不变
变小
我学 我用
轮船
（1）工作原理：物体漂浮在水面的原理工作的。
（2）利用把密度比水大的钢材制成空心的使它排开更多的水，增大可利用的浮力。
（3）轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。
水中蛟龙
水中蛟龙
2、潜水艇
——利用吸水、排水的方法改变潜水艇自身的重力实现上浮下潜的 。
二、浮沉条件在技术上的应用
2、潜水艇
1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。
2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。
潜水艇
①过程:潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力不变。当向水舱充水时，F浮G时，则潜水艇上浮。
②原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮
过程和原理:
3、气象探测气球
球内充有密度比空气小得多得氢气，用于气象观察。
——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 。
4、热气球
气袋
吊篮
喷嘴
喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。

喷嘴火焰熄灭，袋内空气变冷体积减小,排开气体的体积减小，浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。
5、孔明灯（热气球）
6、飞艇
——利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力而在空中上升 。
可上九天揽月
可下五洋捉鳖
人类实现飞天的梦想
气球和飞艇的共同点
（1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气、热空气等。
（2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。
知识平台
7、盐水选种
——利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度ρ液有关，ρ液越大， F浮越大。
ρ物< ρ液，物体上浮；
ρ物> ρ液，物体下沉。
干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。
盐水选种
盐水选种的道理：饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。
8
密度计
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。
密度计
刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。
读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度
用途：
一种可以直接测量液体密度的仪器。
水
液体甲
液体乙
1.0
1.2
1.4
原理：在各种液体中总是漂浮，F浮＝G。
刻度值的特点：
1、上面读数小，下面读数大；
2、刻度不均匀，上疏下密
　　１、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时F浮____G物（填＝、<、>）的原理制成的。
　　２、使用密度计时必须使其______，才能正确测出液体的密度。
　　３、密度计在各种不同的液体中所受浮力是_____（相同、不同）的，在密度_____ （大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上_____下______（大、小）。　
＝
漂浮
相同
大
大
小
9、浮筒打捞沉船
浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。
打捞沉船
现代打捞沉船的方法是:将几个充满水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞沉船的道理
答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力却没有减少，即使拴上沉船也是G知识体系框架
浮
力
2、物体浮
沉的判定
受力比较法
a、
b、
c、
密度比较法
a、
b、
3、浮力计 算方法
a、称 重 法、 F浮=G物-F
b、压 力 差 法、 F浮=F向上-F向下
c、原 理 法、 F浮=G排= ρ液gV排
d、平 衡 法、 F浮= G物 （悬浮或漂浮）
ρ液﹥ρ物 上浮或漂浮
ρ液= ρ物 悬浮
ρ液﹤ρ物 下沉
4、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等
1、阿基米德原理： F浮=G排= ρ液gV排 （也适用于气体）
F浮﹥G物 上浮
F浮= G物 悬浮或漂浮
F浮﹤G物 下沉
c、
1.下列说法正确的是（　　）
A.物体在上浮过程中受到浮力作用，在下沉时不受浮力作用
B.轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止，都受到水的浮力
C.热气球内的气体密度大于空气密度，球升空时不受浮力作用
D.潜水艇在150m的深海中潜行时不受浮力作用
巩固训练：
B
2.一个石块重5N，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为２N，则该石块受到液体的浮力为　__N。浮力的方向　 ，施力物体是 ___________ 　 此石块在液体中下沉时　 浮力的作用（填“受到”、“不受到”）。
石块重5N
3
竖直向上
液体
受到
3.第二次世界大战时期，德国纳粹一潜水艇在下潜过程中，撞到海底被搁浅而不能浮起来是因为（ ）
A、有浮力，但浮力小于重力
B、有浮力，且浮力等于重力
C、潜水艇底部没有水进入，不能产生浮力
D、机器坏了，不产生浮力
C
4.把重5N、体积为0．6cm3的物体投入水中，当物体静止时，受到的浮力是多少？为什么？
解：物体的质量m=G/g=5N/10N/kg=0.5kg
物体的密
ρ=m/V=0.5kg/0.6×10-6m3=8.3×105kg/m3
因为ρ＞ ρ水
因此当物体静止时漂浮在水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5N。
课堂练习：
1、轮船由江河驶入海里：重力 ，浮力 ，轮船将 一些（填“上浮”或“下沉”）
不变
不变
上浮
3.有塑料球、木球和铁球各一个，当它们
在水中静止时，如右图所示．_________球
一定是空心的；__________球所受的浮
力小于它的重力，木球所受的浮力_______
于它的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）．
２．一均匀物体恰能悬浮的水中，若将此物体切成大小不等的两块，则??? （??? ）
Ａ、大的一块下沉，小的上浮；???????
Ｂ、大的一块上浮，小的下沉；
Ｃ、两块仍悬浮在水中；??????????? ??
Ｄ、两块都上浮到水面．
图3
c
铁
塑料
等
把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体A中露出液面的长度是5cm，放在液体B中露出液面的长度4cm，放在液体C中露出液面的长度是6cm，则液体 的密度最大。
B
c
A
c
能力大比拼
练习：
1、一个重为10N的木块在水中上浮，最后漂浮在
水面上，这木块受到的浮力（ ）
A. 上浮时小于10N ，漂浮时大于10N
B. 上浮时大于10N ，漂浮时小于10N
C. 上浮时等于10N ，漂浮时等于10N
D. 上浮时大于10N ，漂浮时等于10N
2、把质量相同的实心木球和实心铁球浸没于水中
放手后，木球上浮而铁球下沉。静止后它们受的浮
力大小是（ ）
A. F木球＞F铁球 B. F木球＜ F铁球
C. F木球＝ F铁球 D. 无法判断
D
A