【课件】物体的浮沉条件及应用++课件物理人教版八年级下册

第十章

浮力第3节

物体的浮沉条件及应用1.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件3.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象2.能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态学习目标课堂导入

浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用，但是有的物体上浮，有的物体下沉，有的物体还会悬浮在液体中。这是为什么?视频要分析物体受到的合力情况新知探究知识点1物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件GF浮GF浮vv甲

上浮乙

悬浮丙

下沉1.上浮：F浮＞G2.悬浮：F浮＝G3.下沉：F浮＜G漂浮：F浮＝GG沉底：F浮＋F支＝GF浮=G排=ρ液V排gG

=m物g

=ρ物V物gρ物＜ρ液ρ物＝ρ液ρ物＞ρ液F合向上F合为零F合向下F浮新知探究知识点1物体的浮沉条件视频饱满不饱满盐水选种上浮→漂浮下沉→沉底不饱满种子：ρ种＜ρ盐水饱满种子：ρ种＞ρ盐水新知探究知识点1物体的浮沉条件

如图所示，将新鲜的鸡蛋分别浸没在盛有水和盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。想想做做水盐水知识梳理

物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小，即它们的合力。

通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。

当F浮＞G

时，物体上浮，最终会漂浮；

当F浮＜G

时，物体下沉，最终沉底；

当F浮＝G

时，物体处于悬浮或者漂浮状态。悬浮与漂浮的区别与联系异同点悬浮漂浮不同点在液体中的位置静止在液体内部任何位置静止在液体表面体积关系V排=V物V排＜V物密度关系ρ物＝ρ液

ρ物＜ρ液

相同点F浮=G知识梳理知识梳理计算浮力的四种方法方法称重法压力差法公式法平衡法图示公式F拉F浮GF浮＝G－F拉F浮=F2－F1F浮=G排=m排g=ρ液gV排F浮GF浮=G典型例题解析：（1）将物体浸没在水中，V排=V物=100cm3=1×10-4m3，F浮

=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N；

（2）G=mg=0.09kg×10N/kg=0.9N，

因为F浮＞G，所以松手后物体将上浮；

（3）物体静止时，处于漂浮状态，受到的浮力F浮′=G=0.9N，

排开水的重力：G排′=F浮′=0.9N，

排开水的质量：

m排===0.09kg=90gG排′g0.9N10N/kg

例1、一物块的质量为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____（上浮/下沉/悬浮），最终静止时物体排开水的质量______g。（g=10N/kg，ρ水=1.0g/cm3）1上浮90新知探究知识点2浮力的应用

人类从远古时代就开始利用浮力了，最初可能是抱住或骑在一段树干上顺水漂流，这是人类最早的航行方式。后来人们就发明了船。它能承载更多的人和物。新知探究知识点2浮力的应用

据《明史·郑和传》记载，1405年郑和下西洋时乘坐的木船长约为147m，是当时世界上最大的木船。新知探究知识点2浮力的应用

橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉。根据阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面上，并能承载重物。想想做做

捏成瓢状，橡皮泥排开的水的体积变大，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上。轮船就是根据这个道理制造的。新知探究知识点2浮力的应用轮船轮船的大小通常用排水量来表示。

辽宁舰的排水量约为6万吨，表示辽宁舰满载时，舰载机和舰身的质量之和约为6万吨。排水量就是轮船装满货物时排开水的质量：m排=m船+m货。吃水线漂浮：F浮＝G

例2、排水量为1000

t

的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物的重力为多少?所受河水的浮力是多少?如果河水的密度为1.0×103

kg/m3，船排开河水的体积是多少?

g取10N/kg。（1）m总=m排=1000t=1×106kg，G总=m总g=1×106kg×10N/kg=1×107N典型例题解：（2）轮船漂浮，F浮=G总=1×107NV排===1×103m3m排ρ水1×106kg1.0×103

kg/m3（3）轮船排开河水体积：练习巩固练习1.一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小_____，浮力大小_____，排开水的体积_____（均选填“变大”“变小”或“不变”），船身_____一些。不变不变变大下沉解析：轮船浮在海面和河面上，F浮海

=G，F浮河=G。∵轮船G不变，∴F浮不变，即：F浮海

=F浮河

由阿基米德原理有：

ρ海水

g

V排海=ρ河水

g

V排河，

而∵ρ海水>ρ河水，∴V排海

＜V排河新知探究知识点2浮力的应用潜水艇

潜水艇的艇身装有水舱，向水舱充水时，潜水艇变重，逐渐潜入水中。当水舱充水后潜水艇重等于同体积的水重时，它可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，从而上浮。靠改变自身重力实现浮沉新知探究知识点2浮力的应用气球和飞艇视频充入或排出密度较小的气体来实现升降练习巩固练习2.一个飞艇充入气体后的质量是1.5

t，体积为1500

m3。当飞艇悬浮在空中时，它装了多少货物?空气的密度取1.29kg/m3。g取10N/kg。解析：由阿基米德原理知飞艇受到的浮力：

F浮=ρ空气

g

V排

=

1.29kg/m3×10N/kg×1500m3=1.935×104N

飞艇悬浮有：F浮=G艇+G货，

而G艇=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N

∴G货=F浮－G艇=1.935×104N－1.5×104N=4.35×103N新知探究知识点2浮力的应用密度计

视频

漂浮F浮＝G

测量时可以根据液面所处的位置直接读出液体的密度值例3、如图所示的自制简易密度计是把吸管的下端密闭并缠绕一段铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中。由观察到的现象判断甲、乙哪杯液体的密度大，说出你的理由。甲

乙

解析：密度计在不同液体中都漂浮：F浮＝G。同一支密度计的重力不变，所以有

ρ甲

g

V排甲=ρ乙

g

V排乙由图知，V排甲

＞V排乙∴ρ甲＜

ρ乙。典型例题物体的浮沉条件及应用物体的浮沉条件课堂小结上浮：F浮＞G物，ρ液＞ρ物应用轮船（漂浮）、潜水艇（改变自身重力来浮沉）、气球和飞艇（充入密度小的气体升空）、密度计（漂浮）悬浮：F浮＝G物，ρ液＝ρ物下沉：F浮＜G物，ρ液＜ρ物漂浮：F浮＝G物沉底：F浮＝G物－F支随堂练习1.重为15N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10﹣4m3的水。则此物体是（）

A．浮在水面上B．沉到水底

C．悬浮在水中D．以上几种情况都有可能B解析：根据阿基米德原理

F浮

=ρ水

gV排

=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3

=5N＜15N

∵F浮＜G

∴物体下沉

2.一个木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3。把它浸没在水中后由静止释放，这个木块为什么不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上时，浸在水中的体积是多少？g取10N/kg。随堂练习解析：这块固体浸没在盐水中受到的浮力为随堂练习∵F浮＜G固

∴它会下沉至沉底。3.体积为120cm3、重1.8N的一块固体，