2025年春新北师大版物理八年级下册课件 第八章 压强和浮力 第七节 物体的浮沉条件及其应用

第七节

物体的浮沉条件及其应用北师版·八年级物理第八章压强和浮力思考：

1.一个小小的铁片在水中要沉入水底，而钢铁巨轮为什么能浮在海面上？2.木块和石块都受到重力和浮力，那么为什么浸没在水中后一个会上浮？一个会下沉？到底是什么决定了物体的沉浮？情境导入1.浮力与重力的关系当物体浸没在水中时，受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。这两个力的合力决定物体在水中由静止释放后如何运动。F浮GF浮G新课探究知识点1

物体的浮沉条件F浮G当F浮>G时，合力的方向竖直向上，物体上浮，静止时漂浮。当F浮<G时，合力的方向竖直向下，物体下沉。当F浮=G时，合力为零，物体悬浮在水中。F浮GGF浮GF浮交流讨论

根据物体所受的重力与物体质量的关系，以及质量与密度的关系，你能由物体的浮沉条件推出上述三种不同情况中，物体密度与液体密度的关系吗？2.物体密度与液体密度的关系研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力F浮=

ρ液g

V排重力：

G物=m物g=

ρ物g

V物上浮：F浮>G物ρ液>ρ物下沉：F浮<G物ρ液<ρ物悬浮：F浮=G物ρ液=ρ物V排=

V物漂浮：ρ液>ρ物根据浮沉条件进行比较浮力：点击画面播放视频上浮漂浮悬浮下沉沉底运动状态向上运动静止在液面上静止在液体内任意深度处向下运动静止在容器底部条件F浮＞GF浮=GF浮=GF浮＜GF浮+F支=Gρ液与ρ物的关系ρ液>ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液<ρ物ρ液<ρ物V排与V物的关系V排=V物(未露出液面前)V排＜V物V排=V物V排=V物V排=V物浮沉现象比较悬浮和漂浮的异同：悬浮漂浮不同点位置体积密度相同点静止在液体内部任何位置静止在液体表面ρ液=ρ物V排

=V物ρ液＞ρ物V排＜V物物体都处于平衡状态，F浮=G总结：浮力的计算公式2.压力差法1.称重法3.阿基米德原理法4.平衡法（可沉物体）漂浮、悬浮沉底F浮=G物-F示F浮=F向上–F向下F浮=G排=m排g=ρ液gV排F浮=G物F浮+F支=G物我们知道，铁的密度_____水的密度，所以一个实心铁块在水中会下沉。那么为什么用钢铁制成的万吨巨轮却能漂浮在水面上呢？大于取一块橡皮泥，先将它捏成船形放入水中，它可以漂浮在水面上（如图甲）。再将船形橡皮泥从水中取出，将它捏成实心球状后再放入水中，它就沉入水底（如图乙）。甲乙知识点2

物体浮沉条件的应用橡皮泥两次所受的重力G甲和G乙的大小关系是G甲______G乙，两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲______F乙。两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲______V乙；＝＞＞甲乙你能通过上述实验想出控制物体浮沉的方法吗？物体所受重力不变时，通过改变物体排开液体的体积，进而改变物体受到浮力的大小可以实现物体的浮沉。甲乙（1）工作原理：将钢铁制作成空心的轮船，可以排开更多的水，从而增大受到的浮力，使轮船漂浮的水面上。（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：由于漂浮，F浮=G总=m排g，即m排g=（m船+m货）g，所以m排=m船+m货。（3）载重线：轮船在允许的最大载重下水面位置的水平线，以‌确保航行安全。轮船点击画面播放视频潜水艇1.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.改变自重：向水箱内充水或排水。排出水，潜艇受到的重力减小，潜艇上浮注入水，潜艇受到的重力增大，潜艇下沉点击画面播放视频体育和娱乐活动中的热气球与飞艇不但能在空气中上升，还能改变在空气中上浮、下沉和悬浮的状态。它们是如何实现在空气中上浮、下沉和悬浮的呢?【点击图片播放视频】交流讨论

工作原理：靠空气浮力升空密度计用途：直接测量液体密度工作原理：液体的密度越大，物体排开液体的体积就越小；反之，则排开液体的体积越大。点击画面播放视频1.轮船的大小常用满载时排开水的质量来表示，也就是常说的“排水量”。小型轮船的排水量为几百吨，远洋巨轮的排水量可达几十万吨。005型导弹驱逐舰是我国自主研制的万吨级驱逐舰。若该驱逐舰排水量为10000t，它行驶在海面上受到的浮力是多大？当它从海洋驶入长江时，是浮起来一些还是沉下去一些？为什么？（g取10N/kg）随堂练习【kg教材P99自我检测第1题】解：“青岛号”导弹驱逐舰满载时在海面上所受浮力F浮=G排=m排g=1×107kg×10N/kg=1×108N。当它从海洋驶入长江时，会沉下去—些，因为驱逐舰从海洋驶入长江时都是漂浮的，故有F浮=G船，所受的浮力是不变的，由F浮=ρ液gV排知，江水的密度小，所以排开的水会增多，因此会沉下去一些。2.“选种”是提高农作物产量的重要措施之一。在实际生产中有一种利用浮力选种的方法。将备选的粮种浸在浓度适宜的食盐水中，把漂浮在食盐水表面的种子捞出来，剩下的那些沉在食盐水底部的种子便是挑选出来的好粮种。试说明这种利用浮力选种的道理。2.好粮种颗粒饱满，密度比食盐水的密度大，所以会沉在食盐水的底部；差粮种比较干瘪，密度比食盐水的密度小，所以会浮在食盐水表面。【选自教材P99自我检测第2题】3.如图所示为我国古代人民发明的孔明灯。它用很轻的竹篾扎成框架，用薄纸糊严，只在下面留个口。在灯笼口处放一轻质小蝶，碟内盛上松脂。点燃松脂，过一会儿灯笼就能腾空而起。想一想。孔明灯为什么能飞上高空。【选自教材P99自我检测第4题】孔明灯内的空气被加热后，其体积会膨胀，且灯内热空气的密度小于灯外空气的密度，当灯所受的重力小于浮力时，孔明灯就腾空而起，飞上高空。4.把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中，它恰好处于悬浮状态，已知铜的密度是8.9×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）空心铜球所受重力的大小；（2）铜球空心部分的体积。解：（1）由于空心铜球处于悬浮状态，所以空心铜球的重力G球=F浮=ρ水gV球=1.0×103kg/m3×10N/kg×17.8×10-6m3=0.178N【选自教材P99自我检测第3题】解：（2）铜球空心部分体积V空=V球-V铜=分析：空心铜球恰好悬浮在水中，重力等于浮力。要求空心部分体积需先求出铜的体积V铜=G球/ρ铜g，然后由V空=V球-V铜即可求出。一、物体浮沉条件1.浮力与重力的关系2.物体密度与液体密度的关系二、浮力的应用轮船、潜水艇、热气球与飞艇、密度计课堂小结ρ液＞ρ物上浮，F浮＞G物悬浮，F浮=G物下沉，F浮＜G物ρ液gV排＞