粵滬版八年級物理下冊 （研究物體的浮沉條件）浮力與升力課件(第2課時)

第九章浮力與升力研究物體的浮沉條件第2課時

物體浮沉條件的應(yīng)用1.會根據(jù)浮力和重力的關(guān)系判斷物體的浮沉2.會利用浮沉條件比較浮力和密度的大小3.會結(jié)合浮沉條件進(jìn)行有關(guān)浮力的計算知識回顧：1.物體的浮沉是由什么決定的？物體所受浮力和重力的大小關(guān)系2.物體的漂浮條件是什么？物體所受浮力等于其重力3.怎樣判斷物體浮沉？①根據(jù)物體所受浮力與重力的大小關(guān)系。②根據(jù)物體的密度和液體密度的大小關(guān)系。三、物體的浮沉條件的應(yīng)用1.利用物體的浮沉條件比較物體密度和浮力的大?。?）若物體在液體中下沉，則有ρ液<ρ物，F(xiàn)浮<G物。

（2）若物體懸浮在液體中，則有ρ液=ρ物，F(xiàn)浮=G物。（3）若物體在液體中上浮，則有ρ液>ρ物，F(xiàn)浮>G物。（4）若物體在液體中漂浮，則有ρ液>ρ物，F(xiàn)?。紾物。(龍東中考)甲、乙兩個完全相同的杯子盛有不同濃度的鹽水，將同一個雞蛋先后放入其中，當(dāng)雞蛋靜止時，兩個杯子中液面恰好相平，雞蛋所處的位置如圖所示，則()

A.甲杯中的鹽水密度較大

B.乙杯底部所受的液體壓強較大

C.甲杯底部所受的液體壓力較大

D.雞蛋在乙杯中受到的浮力較大B2.利用物體的浮沉條件控制物體的浮沉——改變浮力和重力的大小關(guān)系控制物體的浮沉改變物體自身的重力改變物體所受的浮力改變液體的密度改變排開液體的體積潛水艇潛水艇是靠改變自身的重力來實現(xiàn)浮沉的。浮筒打撈沉船、熱氣球、孔明燈等的工作原理與潛水艇相同。讓雞蛋像潛艇一樣浮沉是通過改變液體的密度來改變浮力，從而控制雞蛋的浮沉的。鹽水選種也是根據(jù)這一原理來工作的。探空氣球探空氣球是通過改變排開空氣的體積來改變浮力，從而升空的。煮熟的餃子和元宵、油條在鍋里能浮起來的道理與此類似。人們常用“浮筒打撈法”打撈沉船，做法是將幾個灌滿水的浮筒沉到水底并拴在沉船兩旁，把空氣壓進(jìn)浮筒將浮筒里的水排出，沉船隨著浮筒一起浮起，下列說法正確的是()A.沉船在河底時，受到的浮力等于其重力B.浮筒充滿氣后，受到的浮力大于其重力C.沉船在水下上浮時，受到的浮力逐漸變小D.船和浮筒浮在水面時，受到的浮力大于其重力B物體浮沉條件的應(yīng)用比較物體的密度以及所受浮力的大小控制物體的浮沉改變自身的重力改變排開液體或氣體的體積改變液體的密度1.(泰州中考)

把重10N，密度為0.9×103kg/m3的實心物體投入水中。當(dāng)物體靜止時，物體處于

（選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”）狀態(tài)，物體所受浮力為_______N，排開水的體積是

m3。漂浮

10

1×10-32.(武漢中考)2018年3月，武船集團(tuán)打造的世界上最大的礦砂船圓滿完工。這艘礦砂船的排水量為40萬噸，它在海水中滿載航行時，船及所裝貨物總重G為

N，所受浮力F浮

（選填“大于”“等于”或“小于”）G，它由密度較小的水域駛向密度較大的水域時，船身會

。4×109等于上浮

3.物理小組制作的潛水艇模型如圖所示。通過膠管A從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣，就可使燒瓶下沉、上浮或懸浮。當(dāng)燒瓶處于如圖所示的懸浮狀態(tài)時，若從A管吸氣，燒瓶將會(

)A.上浮，它受到的浮力增大B.下沉，它受到的浮力減小C.下沉，它受到的浮力不變D.上浮，它受到的浮力不變C4.(北京中考)如圖所示，將一個小球浸沒在水中由靜止釋放，請根據(jù)小球的受力情況分析其可能出現(xiàn)的運動情況。（可畫受力示意圖輔助說明）

解：浸入水中的小球受到重力和浮力的作用；重力和浮力的作用點都在物體的重心上，如圖所示：如果重力大于浮力，小球?qū)鲁粒蝗绻亓π∮诟×?，小球?qū)细?；如果重力等于浮力，小球?qū)腋　?.(杭州中考)“蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主設(shè)計、自主集成研制、世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器?！膀札?zhí)枴斌w積約為30米3，空載時質(zhì)量約為22噸，最大荷載240千克。（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力為多大？（2）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時下沉是采用注水方式實現(xiàn)的，則至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）

研究物體的浮沉條件

第九章浮力與升力溫故知新1、浮力的大小與哪些因素有關(guān)？2、浮力的大小跟物體排開的液重之間的關(guān)系？3、物體的重力怎樣計算？4、運動和力的關(guān)系是怎樣的？ρ液、V排F浮=G排G=mg=ρgV物體受平衡力作用時，運動狀態(tài)不改變物體受非平衡力作用時，運動狀態(tài)改變做做想想請同學(xué)們把你帶來的小物品放入水中觀察你發(fā)現(xiàn)了什么？有些物體上浮到水面，而有些物體下沉到水底

點撥：這些物體都受到了浮力，也都受到重力的作用。物體上浮或下沉?xí)r，浮力和重力的大小有什么關(guān)系？提出問題做做想想：演示浮沉子的浮與沉。

提出問題：怎樣可以控制浮沉子的浮沉？一、物體的浮沉條件是什么？活動：讓雞蛋像潛艇一樣浮沉把一個雞蛋輕輕地放入濃鹽水中現(xiàn)象①——漂浮將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地攪拌?，F(xiàn)象②——懸浮繼續(xù)將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地攪拌?，F(xiàn)象③——下沉現(xiàn)象④——上浮再加入適量的鹽粒，并輕輕地攪拌。靜止?fàn)顟B(tài)，平衡狀態(tài)漂浮懸?、倨。何矬w浮在液面上,有部分體積露出液面的現(xiàn)象。②懸?。何矬w沉沒在液體里，可以停留在任何位置，不露出液面。運動過程，非平衡狀態(tài)上浮③上?。寒?dāng)物體浸沒液體中時，物體會向上運動的現(xiàn)象。④下沉：當(dāng)物體浸沒液體中時，物體會向下運動的現(xiàn)象。下沉交流與合作（1）雞蛋在鹽水中受到哪兩個力的作用？（2）雞蛋處于不同狀態(tài)是由于哪個力發(fā)生了變化？漂浮時ＧF浮懸浮時ＧF浮上浮時ＧF浮F浮=GF浮=GF浮<GF浮>G下沉?xí)rF浮Ｇ歸納總結(jié)浸在液體中的物體，其浮或沉取決于它所受到的浮力和重力的大小。物體的浮沉條件①當(dāng)F浮>G時，物體上浮；②當(dāng)F浮<G時，物體下沉；③當(dāng)F浮=G時，物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)。因為物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)時，F(xiàn)浮=G于是得到測浮力大小的另一種方法——平衡法：F浮=G物①稱重法：F浮=

G－F②壓力差法：F浮=F向上－F向下③阿基米德原理公式法：F浮=G排=ρ液gV排④二力平衡法：

F浮=G物

歸納總結(jié)：計算浮力大小的方法:思維啟發(fā)雞蛋為什么既可在鹽水中漂浮，又可懸??？雞蛋在漂浮或懸浮時，F(xiàn)浮=G，由于G不變，F(xiàn)浮也不會改變。根據(jù)F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知ρ液變小時，

V排應(yīng)變大。ρ液變大時，

V排應(yīng)變??；輪船從河里航行到海里，船會上浮一些還是下沉一些？為什么？想一想

輪船始終漂浮，F(xiàn)浮不變，ρ液變大，

V排應(yīng)變小，船會上浮一些。F浮G=ρ液gV=ρ物gV思維拓展假設(shè)：實心物體完全浸沒在液體中時,V排=V物=VG=mg=ρ物gV物F浮=G排=ρ液gV排①若物體上?。篎浮>G物則ρ物<ρ液②若物體懸?。篎浮=G物則ρ物=ρ液③若物體下沉：F浮<G物則ρ物>ρ液注意：ρ物是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度則ρ物<ρ液④若物體漂?。篎浮=G物，

V排<V物交流與合作漂浮與懸浮有什么共同點與不同點？共同點：在平衡力的作用下靜止不動；懸浮與漂浮在液面上的物體，浮力等于重力。不同點：漂浮是物體一部分浸入液體中，懸浮是整個物體浸沒在液體中。即：懸浮：V排=V物；ρ物=ρ液漂浮：V排<V物；ρ物<ρ液①將糖漿、水以及油注入高玻璃杯，由于密度不同，液體分成三層。②把橡皮、蠟塊、瓶塞及雞蛋等放入杯中，觀察這些東西分別位于哪一層液面上？——物體的密度小，就漂浮在上層，密度最大的就沉到最下層。做做想想假設(shè)物體能浸沒于水中，則此時受到的浮力F浮為：例1：把重5N、體積為0．6dm3的物體投入水中，當(dāng)物體靜止時，受到的浮力是多少？為什么？已知：G=5N，V=0．6dm3求：F浮解：

F浮=ρ液gV排=1．0kg/cm3×10N/kg×0．6dm3=6N>5N因為：

F浮>G，物體最終會漂浮在水面上所以：F浮=G=5N。答：物體受到的浮力為5N。例2、冰山露出海面的部分只是冰山的一部分，所以常有“冰山一角”的說法。若海水的密度是1.03×103kg/m3，冰的密度是0.9×103kg/m3，則這座冰山露出海面的體積是總體積的幾分之幾？因為冰山漂浮在海面上解：所以：F?。紾因為F浮=ρ海水gV排，G=ρ冰gV所以：ρ海水gV排=ρ冰gVV排/V=ρ冰/ρ海水=0.9×103kg/m3/（

1.03×103kg/m3）=90/103V露/V=1-90/103=13/103（3）選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。

（4）根據(jù)具體情況，合理選擇適用公式。在通常情況下，有關(guān)浮力的計算題，常會用到多個計算公式，有時同一公式會多次使用，但有關(guān)的物理量有所不同。解決浮力計算題的方法：（1）確定研究對象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體；（2）分析物體受力情況并畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運動)；二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用根據(jù)物體的浮沉條件，可以控制物體在液體中的浮沉。利用物體浮沉條件的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)重力G和浮力F浮的關(guān)系。(1)若保持浮力不變，可改變自身的重力，實現(xiàn)沉浮；

(2)若保持重力不變，可改變排開液體（或氣體）的體積或液體（或氣體）密度的大小實現(xiàn)沉浮。1、潛水艇（1）工作原理：潛水艇的上浮、下潛和懸浮，靠改變自身的重力來實現(xiàn)的。（2）潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。球內(nèi)充有密度比空氣小得多得氫氣，用于氣象觀察。安裝的探空儀，能把高空的溫度、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等情況傳送給地面觀測站。2、氣象探測氣球氣象探測氣球通過改變自身體積來改變浮力的大小，從而實現(xiàn)氣球的上升和下降。氣袋吊籃噴嘴3、熱氣球噴嘴點火加熱,袋內(nèi)空氣受熱膨脹,熱氣球體積增大，浮力增大,當(dāng)浮力大于重力時,氣球上升?？酌鳠簟獰釟馇?、飛艇

利用氦氣、氫氣密度比空氣密度的小，通過改變自身體積來改變浮力的大小，從而實現(xiàn)飛艇的上升和下降。5、利用浮筒打撈沉船現(xiàn)代打撈沉船的方法是:將幾個充滿水的大型浮筒沉入水底,用鋼纜把浮筒與沉船緊緊地拴在一起,然后用高壓空氣把浮筒中水排出,從而改變自身重力，沉船就隨著浮筒一起浮出水面。上小下大，上疏下密。靜止時液面所對刻度乘以水的密度用途：一種可以直接測量液體密度的儀器。讀數(shù)方法：刻度特點：6、密度計——又叫比重計或浮秤原理：在各種液體中總是漂浮，F(xiàn)?。紾。水液體甲液體乙1.01.21.4種類：①重表：用來測量密度大于水的的液體，最小刻度是“1.00”，所有刻度線都在1.00刻度的下面。②輕表：用來測量密度小于水的的液體，最大刻度是“1.00”，所有刻度線都在1.00刻度的上面?！媒]在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度ρ液有關(guān)，ρ液越大，F(xiàn)浮越大。

7、鹽水選種ρ物<ρ液，物體上浮；ρ物>ρ液，物體下沉。干癟、蟲蛀的種子會上浮直至漂浮，而飽滿的種子下沉到容器底部。拓展與應(yīng)用為什么湯圓或水餃剛放入水中時,會沉入鍋底,而當(dāng)湯圓或水餃煮熟時,則會浮出水面?魚鰾的功能魚鰾起著調(diào)節(jié)魚體體積的功能。當(dāng)魚鰾充氣時，魚體的體積增大，魚體上?。霍~鰾排氣時，魚體的體積減少，魚體下沉。課堂練習(xí)1.物體在液體中的浮沉決定于液體所受的____力和____力的大小。2.當(dāng)物體所受的重力____浮力時，物體下沉；當(dāng)物體所受的重力____浮力時，物體上??；當(dāng)物體所受的重力____浮力時，物體漂浮。當(dāng)物體所受的重力____浮力時，物體懸浮。3.鐵塊在水中下沉是因為鐵塊受到的浮力____重力；鐵制的輪船漂浮在水面上是因為輪船受到的浮力____重力。重浮大于小于等于等于小于等于6、一個重為0.5N的土豆浸沒在裝滿水的燒杯中溢出了0.4N的水，則土豆在水中（）A、下沉B、懸浮C、上浮D、以上都有可能4.船只采用“

”的辦法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潛水艇靠改變

來實現(xiàn)浮沉，要使浮在水面的潛水艇潛入水中，應(yīng)當(dāng)

D空心自身的重力向水艙充水5.將一個鋁制空心球用手沒入水中，放手后球?qū)ⅲǎ?/p>

A、上浮；B、下沉；C、懸??；D、無法確定。A甲C

7.小紅同學(xué)在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，將它分別置于甲、乙兩杯液體中，觀察到靜止時的情形如圖5所示，下列說法正確的是（）A．鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大B．鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大C．乙杯液體的密度較大D．甲杯液體的密度較大1071071038.排水量為1000t的輪船在河水中航行，滿載時船及所裝貨物共重

N，受到河水的浮力是

N，如果河水密度為1.0×103kg/m3，船排開的河水的體積是

m3。（取g=10N/kg）C9、把一個小球輕輕放入盛滿水的杯中，靜止時溢出了0.1kg的水，則小球的質(zhì)量（）A一定等于0.1kgB一定小于0.1kg

C大于或等于0.1kgD小于或等于0.1kg10.請判斷體積是0.6m3，質(zhì)量是450kg的水雷浸沒在水中的浮沉情況。（g=10N/kg）11、一木塊浮在水面上有1/2體積露出水面，放在另一種液體中，有3/8的體積露出液面，求另一種液體的密度ρ液