2020-2021沪粤版八年级物理下册同步习题课件 32张PPT：9.3 研究物体的浮沉条件

浮力与升力
9.3、研究物体的浮沉条件
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第九章
一　探究物体的浮沉条件
新知梳理
浮沉状态
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
受力示意图
新知梳理
浮力与重力关系
F浮>G
F浮F浮=G
F浮=G
F浮+N=G
体积和密度关系
ρ液>ρ物,
V排=V物
ρ液<ρ物,
V排=V物
ρ液=ρ物,
V排=V物
ρ液>ρ物,
V排ρ液<ρ物,
V排=V物
(续表)
新知梳理
运动状态
受非平衡力作用,处于动
态(运动状态不断改变)
可以停留在液
体的任何深度处
“上浮”过程的
最终状态
“下沉”过程
的最终状态
受平衡力作用,处于静止状态
(续表)
二　浮沉条件在技术上的应用
新知梳理
潜艇
　通过水舱吸水和排水的方式改变
自身　　　　来控制浮沉?
气象探测
气球
　靠充入密度　　　　空气密度的氢气,使其所受浮力大于重力而升空;下降时放掉气球内部分气体,使球的体积减小,所受浮力减小,从而下降?
重力
小于
新知梳理
浮筒打捞
沉船
　先将浮筒注满水,并将其固定在沉船上,再向浮筒中输入高压空气,排出其中的水,使沉船和浮筒所受的重力　　　　浮力,沉船随之上升?
(续表)
[拓展]密度计
小于
新知梳理
作用
测量液体密度
原理
物体漂浮在液面的条件:F浮=G物
　由于密度计的重力是一定的,漂浮在不同液面上时,所受浮力是相等的,都等于密度计的重力,所以在密度大的液体中V排小,在密度小的液体中V排大;从而密度计的上面刻度显示的密度小,下面刻度显示的密度大,从液面在密度计上的位置可以直接读出液体的密度
类型一　物体浮沉状态的判断
应用示例
例1 将重为4 N、体积为6×10-4 m3的物体放入一装有适量水的溢水杯中,溢出水300 g,当物体静止时,下列判断正确的是(　　)
A.物体上浮,F浮=6 N
B.物体悬浮,F浮=4 N
C.物体漂浮,F浮=4 N
D.物体沉在水底,F浮=3 N
C
应用示例
应用示例
利用浮沉条件计算物体所受浮力的大小
方法指导
方法一:通过比较物体的密度ρ物与液体密度ρ液的大小,判断物体静止时的最终状态,从而计算出物体受到的浮力F浮。
应用示例
注:ρ物必须是实心物体的密度或物体的平均密度.
ρ物与ρ液已知
步骤一“算”：算ρ物与ρ液
步骤二“判”：通过比较ρ物与ρ液，判断出物体静止时的最终状态
ρ物与ρ液未知，分析题意，计算出
ρ物与ρ液的大小
ρ物＜ρ液,漂浮；
ρ物=ρ液,悬浮；
ρ物＞ρ液,沉底
步骤三“析”：根据物体静止时的最终状态进行受力分析
漂浮, F浮=G物;
悬浮, F浮=G物;
沉底, F浮=G物-N
应用示例
方法二:通过比较物体的重力G物与浸没时物体受到的浮力F浮0的大小,判断物体静止时的最终状态,从而计算出物体受到的浮力F浮。
应用示例
若物体浸没在液体中，V排=V物，根据公式F浮=ρ液gV排，计算出F浮0的大小
步骤一“假设”：假设物体浸没在液体中，计算出F浮0
步骤二“判”：根据浮沉条件，判断出物体静止时的最终状态
G物＜ F浮0,漂浮；
G物= F浮0,悬浮；
G 物 ＞ F浮0,沉底
步骤三“析”：根据物体静止时的最终状态进行受力分析
漂浮, F浮=G物;
悬浮, F浮=G物;
沉底, F浮= G物+N
类型二　浮沉条件的应用
应用示例
例2 “蛟龙号”是我国首台载人潜水器,曾在太平洋马里亚纳海沟进行7 km级海试,如图9-3-1所示。“蛟龙号”采用向空气舱中注入海水实现下沉,用抛弃压载铁的办法实现上浮,“蛟龙号”下沉、上浮的原理是(　　)
A.下沉时靠减小浮力,上浮时靠增大浮力
B.下沉时靠增加自重,上浮时靠减小自重
C.下沉时靠减小浮力,上浮时靠减小自重
D.下沉时靠增加自重,上浮时靠增大浮力
B
图9-3-1
应用示例
应用示例
易错警示
潜水器浸没在水中,无论是上浮还是下沉,潜水器的体积不变,即排开水的体积不变,则所受浮力不变。一般情况下,潜水器是通过向水舱充放水来改变其受到的重力,从而实现下沉或上浮的。简而言之,潜水器是靠改变自身重力来实现浮沉的。
A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对它的浮力
B.木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小
C.读数时需用手扶住密度计
D.木棒越细,测量误差越小
应用示例
例3 [2019·黄石] 某同学自制的简易密度计如图9-3-2所示,它是通过在木棒的一端缠绕铜丝做成的。将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是(　　)
C
图9-3-2
应用示例
应用示例
方法指导
密度计原理
漂浮
静止（平衡状态）
二力平衡
F浮= G密度计
同一只密度计漂浮字不同液面上，其重力G密度计不变，则密度计所受浮力F浮不变。根据F浮=ρ液g V排，则V排越大，ρ液越小
类型三　和浮沉条件相关的计算
应用示例
例4 如图9-3-3所示,木块漂浮在水面上,有的体积露出水面,再将它投入另一种液体中,有的体积露出液面,求:(g取10 N/kg)
(1)木块的密度。
(2)另一种液体的密度。
图9-3-3
应用示例
应用示例
方法指导
利用物体漂浮或悬浮求解物体或液体的密度
待求量
根据漂浮或悬浮状态，建立等量关系
代入已知量
ρ物
ρ液
F浮=G 排= m排g = ρ液g V排
G物= m物g =ρ物g V物
G物=F浮
F浮=G物
课堂小结
物体的浮沉条件
F浮F浮=G排,悬浮 或漂浮
应用
浮筒打捞沉船
气象探测气球
潜艇
密度计
F浮>G排,上浮
[研究物体的浮沉条件]
1.根据物体的浮沉条件填空,并在图16-1中画出此状态下物体的受力示意图。
课堂反馈
图16-1
(1)漂浮:F浮　　　　G物、ρ液　　　　ρ物、V排　　　　V物。?
(2)上浮(未浮出液面):F浮　　　　G物、ρ液　　　　ρ物、
V排　　　　V物。?
(3)悬浮:F浮　　　　G物、ρ液　　　　ρ物、V排　　　　V物。?
(4)下沉(在液面下):F浮　　　　G物、ρ液　　　　ρ物、
V排　　　　V物。?
(5)沉底:F浮　　　　G物、ρ液　　　　ρ物、V排　　　　V物。?
课堂反馈
=
>
<
>
>
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=
<
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<
<
=
课堂反馈
[答案]如图所示
2.某课外活动小组在探究“物体的浮沉条件”时,将一个质量为100 g的物体放入装满水的深桶中,溢出90 g水,物体受到的浮力是　　　　N,这个物体在水中将会　　　　(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。放入物体后,水对桶底的
压强　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)放入物体前水对桶底的压强。(g取10 N/kg)?
课堂反馈
0.9
下沉
等于
3.一物体重12 N,体积为2 dm3,则物体的密度为　　　 kg/m3,若将此物体投入盛有足量水的容器中,待物体静止时,物体处
于　　　　(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受浮力为　　　　N。(g取10 N/kg)?
课堂反馈
0.6×103
漂浮
12
课堂反馈
4.潜艇是通过水舱吸水和排水的方式改变　　　　　　来实现下潜和上浮的,它浸没时所受浮力　　　　(选填“改变”或“不变”)。
自身重力
不变
课堂反馈
5.一个物体的体积是0.5 dm3,浸没在水中时它受到的浮力是多少?如果这个物体重4 N,它在水中将是上浮、下沉还是悬浮?(g=9.8 N/kg)
应用示例

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