八年級物理下冊 10.5 物體的浮與沉課件 （新版）蘇科版.ppt

物理 第十章壓強(qiáng)和浮力 五 物體的浮與沉 導(dǎo)學(xué)設(shè)計 實驗1 手拿一鐵塊將其浸沒在水中 松手后鐵塊下沉 實驗2 將一很薄的塑料袋裝滿水 把口扎緊后將其浸沒在水中 松手后 塑料袋停在原來位置不動 實驗3 將一木塊浸沒在水中 松手后 木塊上浮 實驗4 將兩相同的鐵塊分別放入水銀和清水中 一塊上浮 一塊下沉 五 物體的浮與沉 學(xué)點1物體的浮沉條件 分析與論證 從受力情況進(jìn)行分析 浸沒在水中的物體松手后只受兩個力的作用 即重力和浮力 這兩個力的方向相反 物體的運動狀態(tài)取決于兩個力的大小 實驗中 鐵塊下沉 說明鐵塊所受的浮力小于重力 圖10 5 2甲 實驗2中 裝滿水的塑料袋不動 說明它所受的浮力等于重力 圖乙 實驗3中 木塊上浮 說明木塊受到的浮力大于重力 當(dāng)木塊露出水面 由于排開水的體積變小 所受浮力變小 當(dāng)浮力等于重力時 木塊漂浮在水面上 如圖丙 丁所示 五 物體的浮與沉 五 物體的浮與沉 問題1 物體的浮沉情況取決于物體所受的 力和 力的大小關(guān)系 因此控制物體的浮與沉的途徑有 1 保持物體 不變 通過改變液體密度或改變物體排開液體體積來改變浮力 增大浮力使物體 減小浮力使物體 2 保持物體所受 的大小不變 減小物體自身重力使物體 增大物體自身重力使物體 問題2 物體上浮 下沉是運動過程 在此過程中受 力作用 下沉的結(jié)果是沉到液體 上浮的結(jié)果是浮出液面 最后 在液面上 漂浮與懸浮的共同特點都是浮力等于 力 在平衡力的作用下 物體靜止不動 重 浮 重力 上浮 下沉 浮力 上浮 下沉 非平衡 漂浮 重 底部 五 物體的浮與沉 但漂浮是物體在 的平衡狀態(tài) 物體的 浸入液體之中 懸浮是物體 在液體內(nèi)部時的平衡狀態(tài) 物體浸沒在液體中 問題3 由以上問題可以看出 改變物體的浮沉情況 其實質(zhì)是通過改變物體的 情況來實現(xiàn)的 這也是運動與力的關(guān)系的具體體現(xiàn) 浸在液體中的物體都受到 力和 力的作用 有時還受其他力 在不受其他力的前提下 改變這兩個方向相反的力的大小關(guān)系 即可改變物體的 情況 液面 一部分 浸沒 整個 受力 重 浮 浮沉 五 物體的浮與沉 學(xué)點2物體浮沉條件的應(yīng)用 實驗1 用鹽水選種 干癟 蟲蛀的種子受到的浮力大于重力 所以上浮 飽滿的種子受到的浮力小于重力 所以下沉 實驗2 測定人體血液的密度 在幾支試管內(nèi)分別裝入密度不同的硫酸銅溶液 再向每支試管內(nèi)分別滴入一滴血液 血液在哪一試管中懸浮 密度就等于該試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度 五 物體的浮與沉 實驗3 打撈沉船 在沉船下部用結(jié)實的鋼帶將其托住 在鋼帶的兩端固定浮筒 在浮筒中注滿水 使浮筒沉到船附近與鋼帶結(jié)合 然后排出浮筒中的水 水的浮力就把浮筒和船一起推向水面 問題1 輪船的尺度大小通常用 來表示 根據(jù)物體的漂浮條件知 船自身的質(zhì)量 滿載時貨物的質(zhì)量 問題2 密度計在不同液體中漂浮時所受到的 都相同 根據(jù)f浮 可知 待測液體密度越大 則 越小 密度計 中的體積越小 的體積就越大 所以密度計上的刻度值是 排水量 排水量 浮力 液v排液g 侵入液體 露出部分 上小下大 v排液 應(yīng)用示例 類型一物體的浮沉條件 五 物體的浮與沉 例1某物理興趣小組在研究物體浮沉條件時做過一個小實驗 他們將一土豆放入水槽中發(fā)現(xiàn)其在水中懸浮 然后將幾枚大頭針完全插入土豆中后發(fā)現(xiàn)土豆 a 下沉b 上浮c 懸浮d 漂浮 五 物體的浮與沉 解析 a土豆原來能懸浮在水中 說明土豆受到的重力與浮力相等 即g f浮 將幾枚大頭針完全插入土豆中后 土豆受到的重力會變大 而浮力不變 所以 重力會大于浮力 則插入大頭針的土豆會下沉 點評 本題考查物體浮沉條件的應(yīng)用 難點在于要理解將幾枚大頭針完全插入土豆后土豆的體積不變 浮力不變 但重力變大 五 物體的浮與沉 例2如圖10 5 3所示 先將半個西瓜皮輕輕放在水缸中 發(fā)現(xiàn)它漂在水面上 此時它受到的浮力大小為f浮1 然后把它按入水面下 發(fā)現(xiàn)它沉入水底 此時它受到的浮力大小為f浮2 則f浮1與f浮2的大小關(guān)系是 a f浮1 f浮2b f浮1 f浮2c f浮1 f浮2d 無法比較 解析 a本題中西瓜皮的重力不變 在水中漂浮時受到的浮力等于自身重力 下沉后受到的浮力小于自身重力 所以f浮1 f浮2 類型二物體浮沉條件的應(yīng)用 五 物體的浮與沉 例3小張看到雞蛋浮在鹽水面上 如圖10 5 4甲所示 他沿杯壁緩慢加入清水使雞蛋下沉 在此過程中 雞蛋受到的浮力f隨時間t的變化圖像可能是圖乙中的 五 物體的浮與沉 解析 d雞蛋漂浮和懸浮時所受浮力不變 等于雞蛋的重力 隨著鹽水密度減小 但雞蛋排開水的體積不變 根據(jù)公式f浮 v排g可知雞蛋所受浮力逐漸減小 但不會減小到0 所以圖線d符合題意 五 物體的浮與沉 例3端午節(jié)那天 小明發(fā)現(xiàn)煮熟的咸鴨蛋有的沉在水底 有的浮在水面 如圖10 5 5所示 若甲的體積比乙小 則下列分析合理的是 a 甲的質(zhì)量比乙大b 甲受到的浮力等于重力c 甲的密度比乙大d 乙受到的浮力大于重力 五 物體的浮與沉 解析 b甲漂浮 乙沉在水底 并且甲的體積比乙小 故甲排開水的體積較小 由阿基米德原理可知 甲受到的浮力小于乙受到的浮力 又因為甲漂浮 其重力等于浮力 乙沉底 其重力大于浮力 因此乙的質(zhì)量大于甲的質(zhì)量 故a d選項錯誤 b選項正確 煮熟的咸鴨蛋有的沉在水底 有的浮在水面 沉在水底的咸鴨蛋密度大于水的密度 浮在水面上的咸鴨蛋密度小于水的密度 故甲的密度小于乙的密度 故c選項錯誤 課堂小結(jié) 五 物體的浮與沉 當(dāng)堂檢測 五 物體的浮與沉 1 把體積相同的甲 乙 丙三個物體浸沒在水中時 甲上浮 乙懸浮 丙下沉 則它們受到的浮力的大小關(guān)系是 a f甲 f乙 f丙b f甲 f乙 f丙c f甲 f乙 f丙d f甲 f乙 f丙 知識點1物體的浮沉條件 解析 b因為甲 乙 丙三個物體體積相同 所以當(dāng)甲 乙 丙三個物體浸沒在水中時 排開水的體積相同 即v甲排 v乙排 v丙排 由f浮 水gv排知 受到的浮力 f甲 f乙 f丙 五 物體的浮與沉 2 為了探究物體的浮沉條件 實驗室提供了如下器材 彈簧測力計 量筒 金屬塊 細(xì)線 水及其他簡單輔助器材 實驗步驟如下 1 按如圖10 5 6甲所示的方法測出金屬塊受到的重力 大小為 n 2 按如圖乙所示的方法測出金屬塊浸沒在水中時排開水的體積 大小為 cm3 2 2 20 五 物體的浮與沉 3 用公式f浮 水gv排計算金屬塊浸沒在水中受到的浮力 大小為 n g取10n kg 4 比較金屬塊浸沒在水中受到的浮力和金屬塊受到的重力大小 可知金屬塊浸沒在水中時會 選填 上浮 懸浮 或 下沉 解析 1 根據(jù)指針?biāo)诘奈恢靡约皬椈蓽y力計的分度值 可以知道物體受到的重力為2 2n 2 量筒中原來水的體積為20cm3 放入金屬塊后水和金屬塊的總體積為40cm3 則金屬塊的體積為20cm3 3 金屬塊受到的浮力f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 2 10 5m3 0 2n 4 由于金屬塊受到的重力大于其浸沒在水中時受到的浮力 故金屬塊下沉 0 2 下沉 五 物體的浮與沉 3 請畫出圖10 5 7中潛水艇上浮時所受重力和浮力的示意圖 小黑點o表示潛水艇的重心 答案 如圖10 5 8所示 解析 重力和浮力的作用點為o 過作用點沿豎直向下的方向和豎直向上的方向分別畫出重力和浮力 由于潛水艇上浮 故浮力大于重力 五 物體的浮與沉 4 如圖10 5 9所示 把一個蘋果放入濃鹽水中 蘋果處于漂浮狀態(tài) 如果把蘋果在水面以上的部分切去 余下部分仍放回原濃鹽水中 它將 a 仍然漂浮b 剛好懸浮c 沉入水底d 無法判斷 知識點2物體浮沉條件的應(yīng)用 五 物體的浮與沉 解析 a蘋果處于漂浮狀態(tài) 依據(jù)密度與浮沉情況的關(guān)系可知 蘋果 鹽水 蘋果的密度較均勻 切去一部分后剩余部分的密度仍小于鹽水的密度 所以剩余部分在鹽水中仍處于漂浮狀態(tài) 5 如圖10 5 10所示 相同型號的甲 乙 丙三艘潛水艇 甲漂浮 受到的浮力為f甲 乙懸浮 受到的浮力為f乙 丙沉入海底 受到的浮力為f丙 下列說法正確的是 五 物體的浮與沉 a 漂浮和懸浮時 受到的浮力等于重力 f甲 f乙b 乙懸浮時 浮力等于重力 丙沉入海底時浮力小于重力 f乙 f丙c 甲漂浮排開水的體積最小 丙沉入海底排開水的體積最大 f甲 f乙 f丙d 甲漂浮時v排 v物 乙和丙浸沒時v排 v物 f甲 f乙 f丙 五 物體的浮與沉 解析 d三艘潛水艇型號相同 說明其體積相等 設(shè)都為v 甲潛水艇漂浮在水面上 所以排開的水的體積v甲 v 乙 丙潛水艇都浸沒在水中 所以v乙 v丙 v 由此可知三者排開的液體的體積關(guān)系是 v甲 v乙 v丙 根據(jù)阿基米德原理可知它們受到的浮力 f甲 gv甲 f乙 gv乙 f丙 gv丙 結(jié)合三者排開液體體積的關(guān)系可以確定三艘潛水艇受到的浮力大小關(guān)系為 f甲 f乙 f丙 綜上分析d選項正確 五 物體的浮與沉 6 同一物塊分別靜止在甲 乙兩種不同的液體中 如圖10 5 11所示