9.3 研究物体的浮沉条件 课件（41张PPT）

9.3 研究物体的浮沉条件
沪粤版 八年级下
新知导入
轮船能浮在水面上
潜艇为什么能在水中悬浮、漂浮
提问：物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？
新知讲解
（一）认识物体在液体中的几种情况
一、物体的浮沉条件是什么
活动1：让鸡蛋像潜艇一样浮沉
将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。
1、三个状态：
F浮=G物
F浮= G物
F浮＜G物
G物
F浮
水面
F浮
G物
G物
F浮
漂浮
悬浮
沉到水底
F支
容器底
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
2、两个过程：
F浮＜ G物
F浮＞G物
容器底
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
3、联系
F浮＜ G物
F浮＜ G物
沉到水底
F支
容器底
结果
水面
F浮
上浮
容器底
G物
G物
F浮
F浮=G物
漂浮
F浮＞G物
联系
结果
（二）分析实心物体密度和液体密度的关系
F浮=G 漂浮 ρ液>ρ物
F浮=G排=m排g =ρ液V排g
G=mg=ρ物V物g
F浮=G
ρ液V排g=ρ物V物g
V物 > V排
ρ液>ρ物
F浮=G 漂浮
F浮=G 漂浮
F浮=G排=m排g =ρ液V排g
G=mg=ρ物V物g
F浮>G
ρ液V排g>ρ物V物g
V物 = V排
ρ液=ρ物
F浮=G 悬浮 ρ液<ρ物
F浮=G 悬浮
F浮=G 悬浮
F浮=G排=m排g =ρ液V排g
G=mg=ρ物V物g
F浮>G
ρ液V排g>ρ物V物g
V物 = V排
ρ液>ρ物
F浮
F浮>G 上浮 ρ液>ρ物
F浮
G
F浮>G 上浮
F浮>G 上浮
F浮
G
F浮=G排=m排g =ρ液V排g
G=mg=ρ物V物g
F浮ρ液V排g<ρ物V物g
V物 = V排
ρ液<ρ物
F浮F浮F浮
G
F浮
悬浮是整个物体浸没在液体中，V排液=V物，实心物体ρ物 =ρ液
漂浮是物体一部分浸入液体中，V排液悬浮
漂浮
物体处于二力平衡状态，浮力=重力 。
共同点：
不同点：
（三）悬浮和漂浮的区别：
G
F浮
悬浮：F浮＝G物
下沉：F浮＜G物
上浮：F浮＞G物
漂浮：F浮＝G物
ρ液 ＝ ρ物
ρ液 ＜ ρ物
ρ液 ＞ ρ物
ρ液 >ρ物
小结：物体的浮沉条件
（一）潜水艇
二、浮沉条件在技术上的应用
潜艇
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
（二）热气球
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 。
热气球
（三）飞艇
用充密度小于空气的气体的方法，使它受到的重力小于浮力而升空。
目前，飞艇被广泛应用于经济建设和社会服务领域，主要用来向地面交通困难的地区运送物资、人员，进行航空照相、探寻鱼群、森林防火、材积测定、交通指挥、电视转播、旅游观光等。
与其他航空器相比，飞艇具有四大特点：一是飞行平稳，操控性好，便于驾驶；二是安全性好，对起落场地要求低，可低空低速飞行；三是成本低廉，续航时间长，航程较远，有效载重量大；四是购置费、维护费、场地建设费、飞行费和训练费较低，运营成本远远低于其他航空器。
小结：要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体，可以把它做成________的，以使它排开更多的水，从而＿＿＿＿＿＿　(增大、减小）可以利用的浮力。
空心
增大
（四）轮船
用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。
　　最初人们利用密度小于水的木材，顺水漂流．
（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，轮船漂浮在水面上， F浮=G。
（2）排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量：
F浮=G排= m排g
而F浮=G
∴ m船+m货= m排
例题： 一艘轮船装满货物时船货总重100000N，它受到的浮力多大？排开的水多重？排开水的质量是多少？
受到的浮力为100000N，排开水的重力100000N，排开水的质量为10000Kg。
（四）密度计
各种密度计
利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态，F浮＝G ，浮力大小不变。又根据F浮=G排=m排g =ρ液V排g，浮力大小不变，V排大的密度小
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浮浮力越大。
ρ物< ρ液，物体上浮； ρ物> ρ液，物体下沉。
（五）盐水选种
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。
课堂练习
　
1、（2020?牡丹江）如图所示，2019年4月23日海军成立70周年的海上阅舰仪式上，我国新型万吨级055型导弹驱逐舰接受检阅，其满载排水量达12500t，有关该型驱逐舰在海上航行过程中，下列说法正确的是（　　）
A．驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下
B．满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C．发射导弹后，驱逐舰所受浮力变小
D．发射导弹后，驱逐舰会下沉一些
C
2、小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（ ）
D
3、如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中静止(绳子重力不计)。(g取10N/kg)求：
（1）此时木块受到的浮力
（2）木块的重力
（1）解：木块的体积V=200cm3=2×10-4m3
木块完全浸没在水中时，V排=V=2×10-4m3
则木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1．0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
（2）解：木块静止在水中，受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用，所以 G木+F拉=F浮 ，
则G木=F浮-F拉=2N-0.8N=1.2N
4、一个在节日放飞的热气球，体积是500m3, ，自身质量为500kg，成年人的平均体重为50kg。设空气的密度是1.29kg/m3 。（g取10N/kg）问：



（1）这个气球在地面附近受到的浮力有多大？
（2）这个热气球最多还可乘坐几个成年人？
解:（1）这个气球在地面附近受到空气的浮力为：
F浮＝G排=m排g= ρ气V排g=1.29Kg/m3×500m3×10N/kg=6450N
（2）G球=m球g=500Kg ×10N/kg=5000N
G人=m人g=50Kg ×10N/kg=500N
气球还可带物体的重量为G=6450N-5000N=1450N
还可乘坐的人数为n=1450N÷(500N)=2.9
故最多可乘2人
汤圆刚放入水中时，会沉入锅底。
汤圆煮熟时，则会浮出水面。
5、为什么生汤圆在水中是沉的，熟汤圆在水中是浮的?
答：汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力，汤圆沉入锅底；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大，汤圆受到的浮力大于重力，汤圆浮出水面。
6、如图所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力（选填“大于”、“小于”或“等于”），________杯中水面升高得多。
＜
乙
7、把一个苹果（ρ苹果＜ρ水）轻轻放入装满水的杯中，苹果静止时将处于_______（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）；若苹果受到的重力为1．5N，则从桶中溢出的水受到的重力为_______N
漂浮
1．5
8、在研究物体的浮沉条件实验中，张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中，如图所示，鸡蛋恰好能处于静止状态，测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10-3m3（g=10N/kg）该鸡蛋的重力_______N,请说出使鸡蛋下沉的可行方案
50
往量筒中加水
9、质量相同的两个实心正方体A和B，如图甲所示，
将它们放在水平地面上时，它们对地面产生的压强PA _______PB。当将它们放入水中后分别静止在如图乙所示的位置，则它们受到水的浮力FA_______FB。（填“大于”“等于”或“小于”）
＜
=
10、小刚同学为了比较两种液体的密度，将同一物块先后放入甲、乙两杯不同的液体中。如图所示，物块在甲杯处于悬浮状态，而在乙杯处于漂浮状态，则下列判断正确的是（ ）
A.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小
B.甲杯液体的密度跟乙杯液体密度一样大
C.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中小
D.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中大
A
11、（齐齐哈尔中考）一个李子的体积约为60cm3，质量约为66g，若把李子放入水中静止时将________（选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）．一个西瓜的体积为6×103cm3，所受重力为55N，若把西瓜浸没在水中后放手，当西瓜静止时所受浮力为__________N．
沉底　
55
课堂总结
悬浮：F浮＝G物
下沉：F浮＜G物
上浮：F浮＞G物
漂浮：F浮＝G物
ρ液 ＝ ρ物
ρ液 ＜ ρ物
ρ液 ＞ ρ物
ρ液 >ρ物
物体的浮沉条件
物体的浮沉条件在技术上的应用
作业布置
沪粤版物理课本自我评价与作业第96页1、2、3、4、5题
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