2024八年級(jí)物理下冊(cè)第九章浮力與升力9.3研究物體的浮沉條件授課課件新版粵教滬版

9.3研究物體的浮沉條件第九章浮力與升力逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2探究浮沉條件物體浮沉和密度的關(guān)系浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用從身邊的問題出發(fā)為什么體積龐大的、鋼鐵制成的很重的軍艦?zāi)芷≡谒嫔?，而小小的石子卻沉入水底呢？為什么潛水艇能潛入水底，也能浮出水面呢？釋疑解難物體的浮沉條件物體的浮沉條件是對(duì)浸入液體中的物體除了受重力和浮力作用外，不再受其他力的作用而言的。由于重力和浮力是同一直線上的兩個(gè)力，若由二力的合力是否為零和合力的方向來判定物體的浮沉，就更容易理解物體的浮沉條件了。當(dāng)G>F浮時(shí)，F(xiàn)合=G－F浮≠0，合力方向與G的方向相同，豎直向下，物體必定下沉；當(dāng)G＝F浮時(shí)，F(xiàn)合=G－F浮=0，物體在液體內(nèi)靜止；當(dāng)G<F浮時(shí)，F(xiàn)合=F?。璆≠0，合力的方向豎直向上，物體必定上浮。知識(shí)點(diǎn)探究浮沉條件知1－講11.實(shí)驗(yàn)器材：容器、小瓶、水。知1－講2.實(shí)驗(yàn)步驟和分析論證實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)方法觀察小瓶的運(yùn)動(dòng)情況小瓶受力情況分析1把蓋上蓋子的空小瓶浸沒于水中，再松手上浮受到浮力和重力F?。綠2把裝滿水并蓋上蓋子的小瓶，浸沒于水中，再松手下沉受到浮力和重力F?。糋3把裝上適量水并蓋上蓋子的小瓶，浸沒于水中，再松手，小瓶停留在水中不動(dòng)懸浮受到浮力和重力F浮=G知1－講總結(jié)歸納：(1)浸在液體中的物體，其浮沉取決于它所受到的浮力和重力的大小。(2)當(dāng)F?。綠時(shí)，物體上浮；當(dāng)F?。糋時(shí)，物體下沉；當(dāng)F

?。紾時(shí)，物體處于懸浮或者漂浮狀態(tài)。判斷物體的浮沉狀態(tài)，是根據(jù)浮力和重力大小綜合比較的，不能只根據(jù)重力或浮力大小判斷。知1－講深入認(rèn)識(shí)上浮和下沉浸沒在液體中上浮的物體，有一部分體積露出液面時(shí)，此過程中V排逐漸減小，F(xiàn)浮也隨之減小直到F浮=G，物體達(dá)到新的平衡，漂浮在液面上。下沉的物體，下沉過程中F浮不變，G也不變，F(xiàn)浮<G，加速下沉直至沉于容器底部，受到支持力作用，當(dāng)F浮+F支=G時(shí)，物體達(dá)到新的平衡，沉于液體底部。知1－練例1[中考·益陽(yáng)]某體積為200cm3、重為1.6N的物體，把它浸沒在水中后放手，它將_________(填“上浮”“懸浮”或“下沉”)，當(dāng)該物體靜止時(shí)排開水的體積為_______cm3(g取10N/kg)。上浮160知1－練

知1－練利用浮力和重力的關(guān)系判斷物體的浮沉知2－講知識(shí)點(diǎn)物體浮沉和密度的關(guān)系21.用實(shí)驗(yàn)探究物體浮沉和密度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)操作(1)把一個(gè)雞蛋輕放入濃鹽水中，使雞蛋處于漂浮狀態(tài)(2)然后緩緩倒入清水，雞蛋慢慢變?yōu)閼腋?，繼續(xù)加入清水，雞蛋下沉(3)再加一些鹽粒，雞蛋又慢慢上浮知2－講續(xù)表分析論證(1)倒入清水后，鹽水密度減小，雞蛋慢慢變?yōu)閼腋≡傧鲁?，說明液體密度減小物體下沉(2)再加一些鹽粒后，鹽水密度增加，雞蛋上浮，說明液體密度增加物體上浮總結(jié)歸納：物體浮沉和液體密度有關(guān)。知2－講2.浮沉條件和密度關(guān)系理論分析上浮下沉懸浮漂浮圖示理論推導(dǎo)F浮>Gρ液gV排>ρ物gV

物V排=V物ρ液>ρ物F浮<Gρ液gV排<ρ物gV物V排=V物ρ液<ρ物F浮=Gρ液gV排=ρ物gV物V排=V物ρ液=ρ物F浮=Gρ液gV排=ρ物gV物V排<V物ρ液>ρ物

知2－講總結(jié)歸納：(1)ρ物=ρ液懸浮(2)ρ物>ρ液下沉(最后沉底)(3)ρ物<ρ液上浮(最后漂浮)知2－講知識(shí)辨析比較漂浮與懸浮懸浮和漂浮時(shí)，物體受平衡力。懸浮時(shí)物體浸沒在液體中，而漂浮是物體上浮的最后結(jié)果，此時(shí)物體靜止在液面上，一部分浸入液體，一部分露出液面。懸浮漂浮相同點(diǎn)F浮=G物不同點(diǎn)ρ物=ρ液

V排=V物ρ物<ρ液

V排<V物知2－講指點(diǎn)迷津F浮=G時(shí)，物體可能處于漂浮或懸??；而ρ物＝ρ液時(shí)，物體只能處于懸浮狀態(tài)。知2－練[中考·紹興]如圖6所示，已知雞蛋的質(zhì)量為55g，體積為50cm3。將雞蛋放在盛有清水的玻璃杯里，雞蛋沉入杯底(圖甲)；逐漸將食鹽溶解在水中，雞蛋恰好懸浮(圖乙)；繼續(xù)溶解食鹽，最終雞蛋漂浮(圖丙)。例2知2－練下列說法正確的是(

)(g取10N/kg)A.圖甲中雞蛋所受浮力為0.55NB.圖乙中鹽水的密度是1.1×103kg/m3C.圖丙中雞蛋所受浮力大于雞蛋自身重力D.圖中三種狀態(tài)下浮力的大小關(guān)系是F甲＜F乙＜F丙知2－練

知2－練圖甲中雞蛋處于沉底狀態(tài)，則浮力小于重力；圖乙中雞蛋懸浮在液體中時(shí)，浮力等于重力；圖丙中雞蛋漂浮，所受浮力等于雞蛋自身重力，所以三種狀態(tài)下浮力的大小關(guān)系是F甲＜F乙=F丙，故D錯(cuò)誤。答案：B知2－練物體浮沉條件的總結(jié)上浮下沉懸浮漂浮沉底示意圖力的關(guān)系F浮>GF浮＜GF浮=GF浮=GF浮+N=G密度的關(guān)系ρ液>ρ物ρ液＜ρ物ρ液=ρ物V排=V物ρ液>ρ物V排<V物ρ液<ρ物知2－練續(xù)表上浮下沉懸浮漂浮沉底力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系處于動(dòng)態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變)，受非平衡力作用可以停留在液體的任何深度處是“上浮”過程的最終狀態(tài)是“下沉”過程的最終狀態(tài)處于平衡狀態(tài)，受平衡力作用知2－練1.[中考·江西]如圖所示，在家庭小實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是(

)A.向杯子中加鹽B.向杯子中加水C.倒出少量的水D.輕輕搖晃杯子A知2－練改變物體浮沉的方法知2－練[中考·瀘州]如圖8所示，同一個(gè)球在A液體中處于漂浮狀態(tài)，在B液體中處于懸浮狀態(tài)。下列判斷正確的是()A.A液體的密度小于B液體的密度B.A液體的密度大于B液體的密度C.球在A液體中受到的浮力小于在B液體中受到的浮力D.球在A液體中受到的浮力大于在B液體中受到的浮力例3知2－練思路導(dǎo)引：由圖可知，同一個(gè)球在A、B兩種不同液體中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)，因?yàn)榍蛟贏液體中漂浮，所以ρA＞ρ球，因?yàn)榍蛟贐液體中懸浮，所以ρB=ρ球，所以A液體的密度大于B液體的密度；因?yàn)槲矬w漂浮或懸浮時(shí)，受到的浮力和自身的重力相等，因此A液體中球受的浮力等于B液體中球受的浮力。答案：B知2－練利用浮沉條件比較物體浮力的大小知3－講知識(shí)點(diǎn)浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用31.

潛艇潛艇是中空的，它可以漂浮在水面上，需要下沉?xí)r，就向水箱中注水，增加潛艇受到的重力；需要上浮時(shí)，就把水箱中的水排出，減小潛艇受到的重力。潛水艇是靠改變自身重力實(shí)現(xiàn)浮沉的。知3－講2.密度計(jì)(1)測(cè)量液體密度的儀器,刻度是上小下大,上稀下密。(2)原理：物體漂浮在液面上，即F浮=G。(3)密度計(jì)浸入液體中越深，說明液體的密度越小。同一支密度計(jì)測(cè)量不同液體密度時(shí)，在不同液體中所受浮力相同。知3－講釋疑解難密度計(jì)的刻度值為什么上小下大?答：密度計(jì)是根據(jù)物體漂浮在液面上的條件原理制成的。從物體沉浮條件可知，漂浮在液面上的物體符合：F?。紾。由于密度計(jì)的重力G不變，所以它受到的浮力F浮是一定的。又由F?。溅岩篻V排可知，ρ液大時(shí)V排就小，V排小表示密度計(jì)在液體中浮的淺些，所以對(duì)應(yīng)的密度值就大，使密度計(jì)上刻度值呈現(xiàn)上小下大。另外密度計(jì)上的刻度不是均勻的，而是上疏下密。知3－講3.浮筒打撈沉船將幾個(gè)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，然后用高壓空氣將浮筒中的水排出，從而改變自身重力，沉船就隨著浮筒一起浮出水面。工作原理：改變自身重力實(shí)現(xiàn)浮沉的。知3－講4.氣球和飛艇氣囊里充的是密度小于空氣的氣體，通過改變氣囊的體積，從而改變受到的浮力來實(shí)現(xiàn)上升和下降。知3－講知識(shí)拓展氣囊在空氣中，相當(dāng)于浸沒在空氣中，即V排=V物。根據(jù)F浮=ρ空氣V排g和G=G球殼+G氣可知，浮力大于球殼重力和球內(nèi)所充的氣體重力之和，氣球或飛艇才能上浮，而氣球或飛艇的載重G載重=F?。璆球殼－G氣體。知3－練建設(shè)一支強(qiáng)大的海軍是實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的有力保障，核潛艇是海軍的戰(zhàn)略重器，如圖10是我國(guó)094型戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇，關(guān)于它在海水中狀態(tài)的有關(guān)分析正確的是()A.上浮過程中所受浮力逐漸增大B.懸浮時(shí)所受浮力小于重力C.懸浮和漂浮時(shí)所受的浮力相等D.漂浮時(shí)比懸浮時(shí)排開海水質(zhì)量小例4知3－練思路導(dǎo)引：核潛艇上浮過程中，露出水面前，V排不變，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，核潛艇所受浮力不變；逐漸露出水面時(shí)，V排減小，核潛艇所受浮力減小，故A錯(cuò)誤。核潛艇懸浮時(shí)，處于平衡狀態(tài)，所受的力為平衡力，即浮力等于重力，故B錯(cuò)誤。懸浮時(shí)排開海水的體積大于漂浮時(shí)排開海水的體積，由F浮=ρ液gV排可知，核潛艇懸浮時(shí)所受浮力大，即F懸浮＞F漂浮，故C錯(cuò)誤。知3－練根據(jù)阿基米德原理可知，浮力等于排開的液體所受的重力；由C項(xiàng)可知F懸?。綟漂浮，所以漂浮時(shí)排開海水所受的重力小，質(zhì)量小，故D正確。答案：D知3－練浮力在潛艇中的應(yīng)用潛艇在上浮且露出水面以前、下沉和懸浮時(shí)都是浸沒在水中，所受的浮力相等。當(dāng)其漂浮在海面上時(shí)，排開水的體積減小，浮力減小，此時(shí)的浮力等于自身的重力。知3－練在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上，都漆著五條“吃水線”，又稱“載重線”，如圖11所示。其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線(在靠近船底處)，標(biāo)有S的是印度洋載重線。當(dāng)船從北大西洋駛向印度洋時(shí)，輪船受到的浮力____，那么北大西洋與印度洋的海水密度ρ1和ρ2的關(guān)系是ρ1_____(填“大于”“小于”或“等于”)ρ2。例5不變大于知3－練輪船吃水深度分析研究物體的浮沉條件1.概念(1)當(dāng)F浮＞G時(shí)，物體在液體中向上運(yùn)動(dòng)稱為上浮。(2)當(dāng)F?。紾