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第三节
第一课时
物体的沉浮条件
八年级下册
同步课件
1.知道物体的浮沉现象,能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况。
2.知道物体的浮沉条件,能运用它解释浮沉现象。
3.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理。
4.通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。
探索新知
一、
沉浮现象
我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析,设计如图的实验来验证。
将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,观察鸡蛋在容器中的位置。
探索新知
探索新知
把鸡蛋放在浓盐水中,然后松手
上浮
F浮
>G
鸡蛋浮出水面
漂浮
F浮
=G
加入少许清水稀释浓盐水
悬浮
F浮
=G
探索新知
加入清水,稀释盐水
下沉
F浮
<
G
加入过量清水,使盐水浓度大幅度降低
沉底
F浮
<
G
例:某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标,有时要上浮或下潜,但都未露出水面.
若该潜水艇下潜时所受的重力为G1,浮力为F1;上浮时所受的重力为G2,浮力为F2,下列对力之间大小关系的判断,正确的是( )
A.
F1=F2、G1>G2
B.
F1=F2、G1=G2
C.
F1<F2、G1=G2
D.
F1>G1、F2<G2
A
例题讲解
例:下列说法中正确的是( )
A.如果物体浸在液体中受的浮力等于重力,物体一定悬浮在液体中
B.只要物体在液体中是静止的,则它所受的浮力就一定等于它的重力
C.一个物体从液体中上浮,当它露出液面继续上浮时,所受浮力将渐渐变小
D.如果物体在液体中匀速地竖直下沉,说明它所受的重力大于浮力
C
例题讲解
探索新知
二、
沉浮条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
F浮>G
F浮F浮=G
F浮=G
由上面的实验可以知道:
浸没
浸没
浸没
部分浸入
V排
=
V物
V排
=
V物
V排
=
V物
V排
<
V物
F浮
=
ρ液
g
V排
G=
mg
=
ρ物
g
V物
ρ液
g
V排
>ρ物
g
V物
ρ液
g
V排
=ρ物
g
V物
ρ液
g
V排
<ρ物
g
V物
ρ液
g
V排
=ρ物
g
V物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮__________G
F浮________G
F浮__________G
F浮__________G
F浮__________G
ρ液______ρ物
ρ液______ρ物
ρ液______ρ物
ρ液______ρ物
ρ液______ρ物
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用
可以停留在液体的任何位置处
是“上浮”过程的最终状态
是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
>
<
=
=
<
>
<
=
>
<
总结概括
例:如图所示,A、B体积相同,B、C质量相等,将他们放入水中静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底.下列说法中正确的是(
)
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
C
例题训练
例:甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A.
甲杯中的盐水密度较大
B.
乙杯底部所受液体的压强较大
C.
甲杯底部所受的液体压力较大
D.
鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
B
例题训练
如图所示,把甲、乙两个体积相同的实心球投入水中,甲球漂浮,乙球悬浮,则下列说法不正确的是( )
A.乙球的密度是1.0×103
kg/m3
B.
甲球的密度小于乙球的密度
C.
甲球受到的浮力大于它所受到的重力
D.
乙球受到的浮力比甲球受到的浮力大
C
强化训练
用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重物,弹簧测力计的示数为5
N;把物体一半体积浸入在水中时,弹簧测力计的示数如图所示,此时物体所受浮力为__________N,当把物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止时,物体所处的状态是__________(填“漂浮”“悬浮”或“下沉”).
3
漂浮
强化训练
探索新知
三、
浮力的应用
人类从远古时代就开始利用浮力了,最初可能是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。后来人们发明了船,它能承载更多的人和物。据记载,1405
年郑和下西洋时乘坐的木船长约147
m,是当时世界上最大的木船
探索新知
轮船
工作原理:将钢铁制成空心的轮船,可以排开更多的水,漂浮在水面上。
排水量(m排):轮船满载时排开水的质量:根据:F浮=G排
F浮=G船+G货
所以:m船+m货=
m排
载重线:船舶在允许的最大载重情况时水面位置的水平线。
在不同液体中浮力情况:在不同液体中所
受浮力相同。在密度大的海里,V排减小,
轮船上浮一些,在密度小的河里,V排增大,
轮船下降一些。
探索新知
橡皮泥船实验
用橡皮泥做一个船,由于是空心的,增大了排开水的体积——即增大了排开水的重力——使橡皮泥船受到的浮力等于其受到的重力,故能漂浮在水面上了!
探索新知
潜水艇
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
潜入水中的潜水艇,排开水的体积不变,始终等于潜水艇的体积,受到的浮力也始终不变。
探索新知
气球和飞艇
原理:在气球和飞艇的气囊里充入密度小于空气的气体,然后通过充气或放气来控制体积变化实现升降。当F浮?>
G物,物体在空气中上浮
探索新知
探索新知
密度计
密度计的读数是下大上小,当它浸入不同的液体中,体积不变示数发生变化。
密度计原理
:物体的重力将物体拉向地面,但是如果将物体放在液体中,一种名为浮力的力量将产生反方向的作用力。浮力的大小等同于物体取代的液体的重量,或者说是排开的水的重量。
常用密度计有两种,一种测密度比纯水大的液体密度,叫重表;另一种测密度比纯水小的液体,叫轻表。
例:潜水艇能在水下航行,也能浮出水面,下列说法正确的是( )
A.潜水艇从漂浮在水面上的状态下潜到水面下航行的状态,排开水的体积不变
B.潜水艇漂浮在水面上的状态从河里开到海里时,潜艇会下沉一些
C.潜水艇在水面下航行状态时,下潜越深,所受水的压强不变
D.潜水艇靠改变自身的重力来控制浮沉
D
例题讲解
例:测量液体密度的仪器叫密度计.现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,结果如图所示,则( )
A.
密度计在甲液体中所受的浮力较大
B.
密度计在乙液体中所受的浮力较大
C.
甲液体的密度较大
D.
乙液体的密度较大
D
例题讲解
例:图中是小华用牙膏探究物体的沉与浮.如图所示,牙膏悬浮在水中,牙膏所受浮力____________(填“小于”“等于”或“大于”)重力.向水中加入食盐并使其溶解,牙膏将____________(填“上浮”或“下沉”).如果不加食盐,将牙膏内部分空气排出,再次放入水中后,牙膏将____________(填“上浮”或“下沉”).
等于
上浮
下沉
例题讲解
概括总结
浮力的应用
轮船
潜水艇
气球和飞艇
密度计
改变自身重力来实现浮沉
充密度小于空气的气体
测量液体密度的仪器
制成“空心”增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮