人教版八年级物理下册第十章浮力第3节物体的浮沉条件及应用

1、像像“泰坦尼克泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？浮在海面上？撞上冰山后，撞上冰山后， “ “泰坦尼克泰坦尼克”号为什么会沉没？号为什么会沉没？到底什么决定了物体的沉浮？到底什么决定了物体的沉浮？第3节物体的浮沉条件及应用第十章 浮力 物体在液体中都受到浮力，为什么有的物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？上浮、有的下沉、有的悬浮？一一. .物体的浮沉条件物体的浮沉条件 思考：自由自由于液体中的物体受到哪几个力的作用？于液体中的物体受到哪几个力的作用？F浮浮GF浮浮GF浮浮GF浮浮F浮浮F浮浮GF浮浮F浮浮沉浮条件一一. .物体的浮沉条件

2、物体的浮沉条件实心物体实心物体浸没浸没在液体中在液体中, ,如果如果(1)(1)F F浮浮 G G物物：(2)(2)F F浮浮= =G G物物：(3)(3)F F浮浮 G G物物 ： (3)(3)物体上浮物体上浮物体悬浮物体悬浮物体下沉物体下沉物体漂浮物体漂浮F F浮浮= =G G物物一个一个实心实心物体物体浸没浸没在液体中，你能否根据在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？的浮沉作出判断？因为因为 F浮浮G物物即：即：液液gV排排m物物g液液gV排排物物V物物g所以所以 液液物物V排排 = V物物例：下沉时（物体浸没在液体中

3、）例：下沉时（物体浸没在液体中）2 2物体密度与液体密度间的关系物体密度与液体密度间的关系r r液液 r r物物 上浮：上浮： r r液液 = r r物物 悬浮：悬浮： r r液液 r r物物 下沉：下沉： 一、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件漂浮：漂浮： r r液液r r物物 课堂思考课堂思考 漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？共同点共同点：n在平衡力的作用下静止不动。在平衡力的作用下静止不动。 n漂浮与悬浮在液面上的物体，浮力等于重力。漂浮与悬浮在液面上的物体，浮力等于重力。不同点不同点：n漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体漂浮是物体一部分浸入液体中，

4、悬浮是整个物体浸没在液体中。浸没在液体中。你能想办法让水中的鸡蛋浮上来吗？你能想办法让水中的鸡蛋浮上来吗？ 器材：器材：应用：盐水选种应用：盐水选种挖空挖空改变水的密度改变水的密度二、二、的应用的应用 钢铁的密度大于水，所以小铁钉在钢铁的密度大于水，所以小铁钉在水中下沉水中下沉, ,但用钢铁制成的轮船却可以但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行驶，这是为什么？在水面上行驶，这是为什么？思考思考 橡皮泥的密度比水大，橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉。它在水中会下沉。 如何使如何使橡皮泥漂浮在水面上？橡皮泥漂浮在水面上？ 1 1、原理：在重力不变时，采用、原理：在重力不变时，采用“空心空心”的办法增

5、的办法增大大V V排排，从而增大浮力。，从而增大浮力。2 2、排水量：轮船满载时排开水的质量。、排水量：轮船满载时排开水的质量。（轮船排（轮船排开水的总质量，等于轮船和货物的总质量）开水的总质量，等于轮船和货物的总质量） 表达式：表达式： m m排排 =m=m船船+m+m货货轮船轮船二、二、的应用的应用单位是单位是吨吨(t)(t)排水量排水量 表示船浸入水表示船浸入水中的深度。中的深度。3.3.载重线载重线 例例1 1：如果一只轮船，它的排水量是：如果一只轮船，它的排水量是10000吨，吨，g=10N/kg，1.满载时它排开的水重多少牛？满载时它排开的水重多少牛？2.它受到的浮力多少牛？它受到

6、的浮力多少牛？3.排开河水的体积是多大？排开河水的体积是多大？ 提出问题：提出问题： 轮船从江里开到海里，轮船所受浮力是否轮船从江里开到海里，轮船所受浮力是否改变？是上浮一些还是下沉一些？改变？是上浮一些还是下沉一些？ 轮船从江里开到海里，轮船所受浮力是否改变？轮船从江里开到海里，轮船所受浮力是否改变？是上浮一些还是下沉一些？是上浮一些还是下沉一些？水中水中盐水中盐水中例例2 2一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小小 ，它受到的浮力，它受到的浮力 ；它排开水；它排开水的体积的体积 。（填变大，变小或不变）。（填变大，变小或不变）不变不变不变不变变大变大

7、海水海水河水河水 在波涛汹涌的大海上潜艇又是怎在波涛汹涌的大海上潜艇又是怎样实现其下潜和上浮的呢？样实现其下潜和上浮的呢？潜水艇的浮沉潜水艇的浮沉潜水艇是靠什么实现浮沉的？ 原理：靠改变原理：靠改变自身的重力自身的重力来实现下潜来实现下潜和上浮的。和上浮的。 潜艇潜艇气球为什么会升入高空呢？气球为什么会升入高空呢？飞飞 艇艇氢气、热空气、氦气氢气、热空气、氦气的密度比空气的密度的密度比空气的密度小，使小，使F浮浮G物物而升而升空。空。 工作原理：工作原理：靠空气浮力升空靠空气浮力升空1.采用采用内部充有小于空气密度的气体内部充有小于空气密度的气体使它受使它受到的到的浮力大于重力浮力大于重力而升

8、空而升空二、浮二、浮的应用的应用气球和飞艇气球和飞艇2.2.用改变用改变自身的体积自身的体积，实现沉浮，实现沉浮。密密度度计计 工作原理工作原理：利用物体利用物体漂浮漂浮在液面上时浮在液面上时浮 力力 等于重力的原理制成的。等于重力的原理制成的。密度计密度计刻度特点刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。上小下大，刻度间隔不均匀。读数方法读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度静止时液面所对刻度乘以水的密度用途用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。一种可以直接测量液体密度的仪器。、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时体漂浮在液面时F F浮浮_G_

9、G物物（填、（填、 ）的原理）的原理制成的。制成的。、使用密度计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才能正确，才能正确测出液体的密度。测出液体的密度。、密度计在各种不同的液体中所受浮力是、密度计在各种不同的液体中所受浮力是_（相同、不同）的，在密度（相同、不同）的，在密度_ _ （大、小）（大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上上_下下_（大、小）。（大、小）。早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制深入的观察，到殷商时已由制独木船独木船发展到用发展到用木板组成大的船体，这是我

10、国最早的木船。木板组成大的船体，这是我国最早的木船。芦湖独木舟芦湖独木舟我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用二、浮二、浮的应用的应用周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥浮桥。浮桥浮桥我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用我国汉代曾发明过一种做军事我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯信号用的灯笼笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。，灯笼能腾空而起，飞向天空。 我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用 三国时期有三国时期有“曹冲称象曹冲称象”。除了除了以舟称物以舟称物之外，之外，以舟起重以舟

11、起重也是中国人也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打打捞铁牛捞铁牛”。他创造了浮力起重法。他创造了浮力起重法。我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用物体的浮沉条件物体的浮沉条件浮力的应用浮力的应用浮力问题解析浮力问题解析轮船轮船潜水艇潜水艇气球和飞艇气球和飞艇课堂小结课堂小结思考 改变物体浮沉的方法有哪些？ 改变改变自身的重力自身的重力大小。大小。 改变自身的体积大小或改变液体改变自身的体积大小或改变液体密度大小从而密度大小从而改变浮力改变浮力大小。大小。达标练习题：达标练习题：一一 、填空：、填空：上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮25牛牛自身重力自身

12、重力自身体积自身体积3、潜水艇是靠改变、潜水艇是靠改变-来实现浮沉的。来实现浮沉的。 气球是靠改变气球是靠改变-来实现升降的。来实现升降的。1、浸没在液体中的物体，当、浸没在液体中的物体，当FG时，物体将时，物体将-；当；当F 海水海水 ， V排排 V排排不变不变不变不变变小变小例例3重为重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了溢出了510-4 m3的水。则此物体是（的水。则此物体是（ ） A浮在水面上浮在水面上 B沉到水底沉到水底 C悬浮在水中悬浮在水中 D以上几种情况都有可能以上几种情况都有可能【解析解析】 根据阿基米德原理根据阿基米德原理 F F

13、浮浮 = 水水 gV排排 =1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮浮G 物体下沉物体下沉BAB例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体静止在水中（静止在水中（ ）。）。 A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大【解析解析】 A物体漂浮，物体漂浮，B物体悬浮。物体悬浮。 不知不知GA与与GB的关系，的关系， 不能根据不能

14、根据F浮浮=G 比较浮力的大小。比较浮力的大小。 又又 不知不知VA排排与与VB排排的关系，的关系， 不能根据不能根据F浮浮 = 水水 gV排排比较浮力的大小。比较浮力的大小。AB例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体静止在水中（静止在水中（ ） A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大【解析解析】 A漂浮：漂浮：A A ， B A 。C例例5一冰块漂浮在水面上，当

15、冰完全熔化后，一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？容器中的水面将如何变化？GmFVggr rr rr r 冰冰冰冰浮浮排排水水水水水水当冰化成水后，质量不变，所以，当冰化成水后，质量不变，所以，m水水= m冰冰mmVr rr r 水水冰冰化化水水水水水水 冰排开水的体积等于冰化成水的体积冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变液面高度不变【解析解析】冰漂浮在水面上，冰漂浮在水面上，F浮浮= G冰冰当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？GmVgr rr r 冰冰冰冰排排盐盐水水盐盐水水mmVr rr r 水水冰冰化化水水

16、水水水水 水水 V盐水盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升液面上升【解析解析】冰漂浮在盐水中，冰漂浮在盐水中，F浮浮 = G1.弹簧秤下挂一个体积为弹簧秤下挂一个体积为200厘米厘米3的的实心实心金属金属球球（金属（金属的密度是的密度是8103千克千克/米米3），弹簧秤的示），弹簧秤的示数为数为。将球的。将球的一半一半浸入水中，球受浸入水中，球受到浮力到浮力牛，此时，弹簧秤的示数牛，此时，弹簧秤的示数为为牛。牛。2.有一飞艇有一飞艇,体积是体积是500米米3,在地面附近的空中在地面附近的空中静止静止时时,空气对它的浮力是空气对它的浮力是 牛顿牛顿,飞艇的自重飞艇的自重是是 牛顿牛顿.( 空气空气=1.29千克千克/米米3)三、计算三、计算： 实验探究探究过程一探究过程一：将实验桌上的小瓶、牙膏皮分别投入水中，观察将实验桌上的小瓶、牙膏皮分别投入水