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【粤沪版】物理八年级下:9.3《研究物体的浮沉条件》课件(4)

1、9.3 研究物体的浮沉条件,温故知新,1、浮力的大小与哪些因素有关?,2、浮力的大小跟物体排开的液重之间的关系?,3、物体的重力怎样计算?,4、运动和力的关系是怎样的?,液、V排,F浮=G排,G=mg=gV,物体受平衡力作用时,运动状态不改变,物体受非平衡力作用时,运动状态改变,做做想想,请同学们把你带来的小物品放入水中观察,你发现了什么?,有些物体上浮到水面,而有些物体下 沉到水底,点拨: 这些物体都受到了浮力,也都受到重力的作用。,物体上浮或下沉时,浮力和重力的大小有什么关系?,提出问题,做做想想: 演示浮沉子的浮与沉。,提出问题:怎样可以控制浮沉子的浮沉?,一、物体的浮沉条件是什么?,活

2、动:让鸡蛋像潜艇一样浮沉,把一个鸡蛋轻轻地放入浓盐水中,现象漂浮,将清水缓缓倒入浓盐水中,并轻轻地搅拌。,现象悬浮,继续将清水缓缓倒入浓盐水中,并轻轻地搅拌。,现象下沉,现象上浮,再加入适量的盐粒,并轻轻地搅拌。,静止状态,平衡状态,漂浮,悬浮,漂浮:物体浮在液面上,有部分体积露出液面的现象。,悬浮:物体沉没在液体里,可以停留在任何位置,不露出液面。,运动过程,非平衡状态,上浮,上浮:当物体浸没液体中时,物体会向上运动的现象。,下沉:当物体浸没液体中时,物体会向下运动的现象。,下沉,交流与合作,(1)鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用?,(2)鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化?,漂浮时,F浮

3、,悬浮时,F浮,上浮时,F浮,F浮=G,F浮=G,F浮G,下沉时,F浮,归纳总结,浸在液体中的物体,其浮或沉取决于它所受到的浮力和重力的大小。,物体的浮沉条件,当F浮G时,物体上浮;,当F浮G物,则物液,若物体悬浮:F浮=G物,则物= 液,若物体下沉:F浮 液,注意:物是物体的密度(平均密度),而不是构成该物体的物质的密度,则物 液,若物体漂浮:F浮=G物, V排V物,交流与合作,漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?,共同点:,在平衡力的作用下静止不动; 悬浮与漂浮在液面上的物体,浮力等于重力。,不同点:,漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮是整个物体浸没在液体中。,即:悬浮:V排=V物;物= 液,漂

4、浮:V排V物;物5N,因为: F浮G,物体最终会漂浮在水面上,所以:F浮=G=5N。,答:物体受到的浮力为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”的说法。若海水的密度是1.03103kg/m3,冰的密度是0.9103kg/m3,则这座冰山露出海面的体积是总体积的几分之几?,因为冰山漂浮在海面上,解:,所以:F浮G,因为F浮= 海水gV排,G=冰gV,所以:海水gV排=冰gV,V排/V= 冰/ 海水 = 0.9103kg/m3/( 1.03103kg/m3 )=90/103,V露/V=1-90/103=13/103,(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。

5、,(4)根据具体情况,合理选择适用公式。在通常情况下,有关浮力的计算题,常会用到多个计算公式,有时同一公式会多次使用,但有关的物理量有所不同。,解决浮力计算题的方法:,(1)确定研究对象,认准要研究的物体;,(2)分析物体受力情况并画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动);,二、浮沉条件在技术上的应用,根据物体的浮沉条件,可以控制物体在液体中的浮沉。,利用物体浮沉条件的关键是调节重力G和浮力F浮的关系。,(1)若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮;,(2)若保持重力不变,可改变排开液体(或气体)的体积或液体(或气体)密度的大小实现沉浮。,1、潜水艇,(1)

6、工作原理:潜水艇的上浮、下潜和悬浮,靠改变自身的重力来实现的。,(2)潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。,球内充有密度比空气小得多得氢气,用于气象观察。安装的探空仪,能把高空的温度、气压、湿度、风速、风向等情况传送给地面观测站。,2、气象探测气球,气象探测气球通过改变自身体积来改变浮力的大小,从而实现气球的上升和下降。,3、热气球,喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,热气球体积增大,浮力增大,当浮力大于重力时,气球上升。,孔明灯热气球,4、飞艇,利用氦气、氢气密度比空气密度的小,通过改变自身体积来改变浮力的大小,从而实现飞艇的上升和下降。,5、利用浮筒打捞沉船,现代打捞沉船的方法是:将

7、几个充满水的大型浮筒沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,从而改变自身重力,沉船就随着浮筒一起浮出水面。,上小下大,上疏下密。,静止时液面所对刻度乘以水的密度,用途:,一种可以直接测量液体密度的仪器。,读数方法:,刻度特点:,6、密度计,又叫比重计或浮秤,原理:在各种液体中总是漂浮,F浮G。,水,液体甲,液体乙,1.0,1.2,1.4,种类:,重表:用来测量密度大于水的的液体,最小刻度是“1.00”,所有刻度线都在1.00刻度的下面。,轻表:用来测量密度小于水的的液体,最大刻度是“1.00”,所有刻度线都在1.00刻度的上面。,利用浸没在液体中的物体受到的浮

8、力跟液体的密度液有关,液越大, F浮越大。,7、盐水选种,物 液,物体下沉。,拓展与应用,为什么汤圆或水饺刚放入水中时,会沉入锅底,而当汤圆或水饺煮熟时,则会浮出水面?,鱼鳔的功能,鱼鳔起着调节鱼体体积的功能。,当鱼鳔充气时,鱼体的体积增大,鱼体上浮;,鱼鳔排气时,鱼体的体积减少,鱼体下沉。,课堂练习,1.物体在液体中的浮沉决定于液体所受的_力和_力的大小。,2.当物体所受的重力_ 浮力时,物体下沉;当物体所受的重力_ 浮力时,物体上浮;当物体所受的重力_ 浮力时,物体漂浮。当物体所受的重力_ 浮力时,物体悬浮。,3.铁块在水中下沉是因为铁块受到的浮力_ 重力;铁制的轮船漂浮在水面上是因为轮船

9、受到的浮力_ 重力。,重,浮,大于,小于,等于,等于,小于,等于,D,空心,自身的重力,向水舱充水,4.船只采用“ ”的办法增大可以利用的浮力,漂浮在水面上。潜水艇靠改变 来实现浮沉,要使浮在水面的潜水艇潜入水中,应当,5.将一个铝制空心球用手没入水中,放手后球将( )A、上浮 ;B、下沉; C、悬浮; D、无法确定。,A,6、一个重为0.5N的土豆浸没在装满水的烧杯中溢出了0.4N的水,则土豆在水中 ( )A、下沉 B、悬浮C、上浮 D、以上都有可能,C,7.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到静止时的情形如图5所示,下列说法正确的是 ( )A铅笔在甲

10、杯液体中受到的浮力较大B铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大C乙杯液体的密度较大D甲杯液体的密度较大,107,107,103,8.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是 N,如果河水密度为1.0103kg/m3,船排开的河水的体积是 m3。(取g=10N/kg),C,9、把一个小球轻轻放入盛满水的杯中,静止时溢出了0.1kg的水,则小球的质量 ( )A 一定等于0.1kg B 一定小于0.1kgC 大于或等于0.1kg D 小于或等于0.1kg,10.请判断体积是0.6m3,质量是450kg的水雷浸没在水中的浮沉情况。(g=10N/kg),11、一木块浮在

11、水面上有1/2体积露出水面,放在另一种液体中,有3/8的体积露出液面,求另一种液体的密度液。,12.体积为1.010-3米3的正方体木块,投入如图所示装有水的容器中,静止后露出水面的高度为510-2米,容器的底面积为0.04米2.(g取10N/kg)求:木块受到的浮力 木块的重力投入木块后,容器底增加的压强若将此木块投入某液体中,露出液面高度为4厘米,求这种液体的密度.,本 节 小 结,一、物体的浮沉条件:,当F浮G物时,合力方向竖直向下,物体下沉;,当F浮G物时,合力为零,即二力平衡,此时物体将悬浮;,当F浮G物时,合力方向竖直向上,物体就上浮;,当物体漂浮时,F浮G物,(1)受力比较法,(2)密度比较法,液= 物 物体悬浮;,液物 物体上浮或漂浮,液物 物体下沉;,二、浮力计算的方法:,称重法:F浮= GF,压力差法:F浮= F向上 F向下,阿基米德原理公式法:F浮=G排=液gV排,二力平衡法: F浮=G物,三、浮沉条件的应用:,(1)潜水艇利用吸水、排水的方法改变潜水艇自身的重力实现上浮下潜的 。,(2)气象探测气球通过改变自身体积来改变浮力的大小,从而实现气球的上升和下降。,(3)浮筒打捞沉船利用高压空气把浮筒中水排出,从而改变自身重力,沉船就随着浮筒一起浮出水面。,(4)密度计利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态,F浮G ,浮力大小不变。,