10.3　物体的浮沉条件及应用(第1课时) 课件 2023-2024学年物理人教版八年级

第十章浮力

第3节物体的浮沉条件及应用

(第1课时)(2022·惠州期末)一小球所受的重力为5N，体积为6×10－4m3，用手将它完全放入水中后，它所受的浮力为_____N，放手后小球将________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，待小球静止时所受水的浮力为________N。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)6上浮5[方法指导]本题考查了学生对阿基米德公式和物体浮沉条件的理解应用。用手将小球完全放入水中后，根据它所受浮力跟重力的比较就得出物体的浮沉，由二力平衡得漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力。D

周末小明帮妈妈做饭时，发现放入油锅中的油条都会先沉底，然后上浮至油面，如图所示。油条所受浮力为F浮，油条自身的重力为G，下列说法正确的是

()A.油条在下沉过程中，F浮>GB．油条浮在油面上时，F浮>GC．油条浸没在油中时，受热体积膨胀，F浮不变D．油条在上浮过程中，F浮等于它排开油受到的重力

从密度的角度分析，物体的浮沉条件为：①当ρ液>ρ物时，物体上浮或漂浮。②当ρ液＝ρ物时，物体悬浮。③当ρ液<ρ物时，物体下沉。将一枚鲜鸡蛋放入水中，鸡蛋沉入杯底，如图所示，下列操作可以让鸡蛋浮上来的是()A.向杯子中加适量水B.向杯子中加盐并搅拌C.从杯中倒出少量水D.向杯子中加食用油B[方法指导]物体在液体中的浮沉条件：浸没在液体中的物体，F浮＞G，则上浮；F浮＝G，则悬浮；F浮＜G，则下沉；当物体漂浮或悬浮时，浮力与重力相等。放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有不同的液体，现将两个完全相同的物块分别放入两容器中，当两个物块静止时，两个容器中液面恰好相平，两个物块所处的位置如图所示，完成下列问题。(均选填“大于”“小于”或“等于”)(1)物体在甲容器中所受浮力______在乙容器中所受浮力。(2)甲容器中液体的密度_____乙容器中液体的密度。等于小于1．木头漂浮在水面上，下列说法正确的是()A.木头的密度大于水的密度B.木头所受的重力小于浮力C.木头的质量等于排开水的质量D.条件不足，无法判断木头密度与水密度的关系C2．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，如图所示。对此现象，下列说法正确的是()A.李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小B.西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力C.西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力D.李子下沉过程中受到的浮力大于自身重力B3．如图所示，把体积相等的a、b、c三个实心小球放入水中后，a球漂浮，b球悬浮，c球沉底，则下列判断正确的是 ()DA.三个小球的密度大小关系是ρa＞ρb＞ρcB.三个小球所受液体的压强大小关系是pa＞pb＞pcC.三个小球所受重力大小关系是

Ga＝Gb＜GcD.三个小球所受的浮力大小关系是

Fa＜Fb＝Fc4．将重为3N的小球放入装有水的容器中，静止时的状态如图所示，则小球所受浮力的大小为____N。小球的体积为________m3；若向水中加入足量的盐，小球将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)33×10－4上浮5．一物体的质量为90g，体积为100cm3，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为____N，松手后，物体将会_______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，最终静止时物体排开水的质量为____g。(g取10N/kg，ρ水＝1.0g/cm3)1上浮906．体积为50cm3、质量为40g的物块，将其缓缓放入装满水的溢水杯中，物块静止后，溢出水的质量是____g，将其缓缓放入装满酒精的溢水杯中，溢出酒精的质量是____g，物块在酒精中静止时的运动状态是_______(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。

(ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)4040悬浮7．现有边长为2cm，密度为2×103kg/m3的一个立方体橡皮泥块，试问：（g取10N/kg)(1)若橡皮泥完全浸没在水中，则其受到的浮力是多少？解：(1)立方体橡皮泥块的体积V＝L3＝(2cm)3＝8cm3＝8×10－6m3橡皮泥浸没在水中，V排＝V，受到的浮力是F浮1＝ρ水gV排

＝1×103kg/m3×10N/kg×8×10－6m3＝0.08N(2)如果把这块橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，则根据漂浮的条件所受的浮力F浮2＝G＝mg＝ρVg

＝2×103kg/m3×8×10－6m3×10N/kg＝0.16N答：略(2)若把这块橡皮泥捏成一只小船，如图浮在水面上，小船所受浮力是多少？1．如今的轮船(如图所示)都是用钢铁做成的,钢铁的密度比水大得多,但轮船却没有沉入水底,这是因为轮船采用______的办法,增大了____________________,从而增大了浮力．

浮力的应用——轮船空心物体排开液体的体积2．排水量:轮船______时,排开水的______．因为轮船______,所以F浮＝G物＝(m船+m货)g,又因为F浮＝m排g(阿基米德原理),所以m船+m货＝_____．

3．轮船始终______在水上,所以F浮＝______;若不装卸货时,G物______,F浮______．(后两空选填“变大”“变小”或“不变”)

满载质量漂浮m排漂浮G物不变不变

我国第8艘055大驱“咸阳舰”已涂刷舷号108

(如图所示),标志着055型导弹驱逐舰最后一艘“咸阳舰”加入海军．已知此驱逐舰标准排水量11000t,满载排水量

12300t．若“咸阳舰”以标准排水量从造船

厂成功下水,则其受到的浮力为__________N;

若“咸阳舰”满载从长江驶入渤海,其受到的

浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”),在渤海满载航行时其受到的浮力为____________N．(g取10N/kg)

11.1×108不变1.23×108变式1

[物理学与工程实践]轮船上的“吃水线”又被称为满载时的“吃水深度”,如图所示．其中BDD表示北大西洋冬季线,R表示印度洋线,除此以外船体上还有“淡水线”“冬季海洋线”和“夏季海洋线”．(1)船身上___号横线表示“淡水线”,理由是

_______________________________________

___________________．

(2)轮船从海水中航行到淡水河流中时,所受浮

力大小______;轮船在码头边卸下货物后,受到

的浮力将______．(均选填“变大”“不变”

或“变小”)

0轮船所受浮力不变,淡水的密度最小,轮船排开水的体积最大不变变小

因为轮船始终漂浮,所以浮力始终等于重力,只有轮船重力发生变化时,浮力才会跟着变化．轮船航行于不同密度的水域时,浮力不变,其排开液体的体积与液体的密度成反比．潜水艇(如图所示)的工作原理:通过向水舱____________来改变其____________,从而实现浮沉的．

浮力的应用——潜水艇排水或注水自身的重力

如图为同一艘潜水艇在水中上浮和下潜时的情景,其中潜水艇正在水中上浮的是图____(选填“甲”或“乙”);潜水艇处于图甲、乙所示情景位置时,所受的浮力分别为F甲、F乙,则F甲____F乙(选填“>”

“＝”或“<”)．

2甲＝

两图中潜水艇均浸没在水中,所以V排＝V物．

变式2

(2023·广州越秀区二模)海权握,国则兴,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障．潜水艇是海军的战略重器,如图是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程,下列对此潜水艇分析正确的是(

)A．上浮过程中潜水艇所受浮力和重力同时变小B．上浮过程中所受浮力逐渐变大C．悬浮和漂浮时所受的浮力相等D．漂浮时排开的海水所受的重力最小D

潜水艇浸没在水中时,排开水的体积不变,所受的浮力不变;它是通过注、排水来改变其自身的重力,从而改变其浮力与自身的重力的关系来实现浮沉的．浮力的应用——热气球和飞艇[科学思维]如图所示,飞艇充入气体后,

未装货物时重1.5×104N,体积为1500m3．飞艇

悬浮在空中时,飞艇的总重力和它受到空气的浮

力是一对________(选填“平衡力”或“相互作

用力”)．若空气密度为1.3kg/m3,则飞艇受到空

气的浮力大小为___________N,货物的质量为_____kg．(g取10N/kg)

3平衡力1.95×104450变式3

[物理学与日常生活]如图所示的热气球,其下方开口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球开始离地,徐徐升空,则热气球内的气体密度______,热气球所受浮力______(前两空选填“变大”“变小”或“不变”)．体积为620m3的热气球悬浮在空中时,热气球和乘客的总重是_______N．(空气密度保持1.3kg/m3不变,g取

10N/kg)

变小不变8060

1．飞艇通过充入密度小于空气的气体(一般是氦气),从而减小自身的重力．2．热气球是通过加热球囊内空气来排出部分空气,从而减小自身的重力．

如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们受到的浮力分别为F甲和F乙,则F甲____F乙;甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则ρ甲____

ρ乙;若两种液体的深度相同,则两种液体对容器底部的压强p甲____

p乙．(均选填“<”“＝”或“>”)

浮力的应用——密度计4＝<<变式4

(2023·湛江期末)有两根完全相同且粗细均匀的木棒,两名同学分别在木棒一端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两支简易密度计,把它们放入同一个盛有水的容器中,静止后如图所示．下列说法正确的是(

)A．密度计A所受浮力比它的重力小B．密度计A的重力比密度计B的重力大C．两支密度计所受的浮力相等D．两支密度计在水面处的刻度值不同B

1．密度计在不同液体中均漂浮,故F浮＝G物．2．密度计受到的浮力F浮不变,根据F浮＝ρ液gV排,当液体密度越大时,

V排越小,露出液面的部分就越多．所以液体密度越小,密度计“吃水越深”．3．密度计的刻度数分布是上小下大．1．[物理观念]浮力知识在生活中有非常多的应用,以下不属于浮力应用的是(

)A．热气球 B．飞机C．潜水艇 D．轮船B2．如图所示,在维修“中国天眼”时,为避免压坏反射面板,用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起,利用氦气球的浮力抵消维修工人自身的大部分重力,减小对反射面板的压力,甚至形成“零重力”．下列对维修过程描述正确的是(

)A．“零重力”是指维修工人所受重力为零B．“零重力”时浮力与总重力大小相等C．上升时维修工人和氦气球所受的浮力变大D．下降时维修工人和氦气球排开气体所受的重力变小B3．(2023·肇庆怀集县一模)如图是一种独特的黔北民间绝技——独竹漂,它已被列入少数民族传统体育运动会项目,运动员脚踩一根楠竹,漂行水上如履平地．下列相关描述正确的是(

)A．楠竹的密度大于水的密度B．运动员扔掉手中的竹竿,楠竹将上浮C．楠竹受到的浮力等于楠竹受到的重力D．楠竹排开水的重力等于运动员受到的重力B4．(2023·深圳期末)如图所示,由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海10909m处．下列有关“