物理人教版八年级下册物体的沉浮条件

第3节物体浮沉的条件及其应用 1 理解物体的浮沉条件 并能进行综合利用 2 通过浮沉条件的实际应用 了解物理知识在生产 生活和社会中的应用 3 知道密度计 潜水艇 热气球的原理 前提 物体完全浸没即V排 V物 一 物体的浮沉条件 1 浮力与重力的关系 V排 V物 F浮 G 漂浮 上浮的最终结果 1 浮力与重力的关系 上浮 F浮 G 一 物体的浮沉条件 漂浮 F浮 G 悬浮 F浮 G 下沉 F浮 G 把铜块和木块浸没在水中 铜块沉入水底 木块漂浮在水面上 通过查阅密度表 你发现铜的密度 水的密度和木的密度有什么关系 那么 我们能否用比较物体的密度和液体的密度的方法来判断物体在某种液体里是上浮 下沉还是漂浮 2 物体密度与液体密度间的关系 一 物体的浮沉条件 上浮 F浮 G即 液gV排 物gV物 V排 V物 液 物 2 物体密度与液体密度间的关系 一 物体的浮沉条件 下沉 F浮 G即 液gV排 物gV物 V排 V物 液 物 2 物体密度与液体密度间的关系 一 物体的浮沉条件 悬浮 F浮 G即 液gV排 物gV物 V排 V物 液 物 2 物体密度与液体密度间的关系 一 物体的浮沉条件 漂浮 F浮 G即 液gV排 物gV物 V排 物 2 物体密度与液体密度间的关系 一 物体的浮沉条件 浮沉条件 1 漂浮F浮 GV排 物 2 悬浮F浮 GV排 V物 液 物 3 上浮F浮 GV排 V物 液 物 4 下沉F浮 GV排 V物 液 物简单的说 浸在液体中的物体的浮和沉 决定于物体所受的浮力和重力的合力的情况 可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态 悬浮与漂浮有何不同 悬浮物体全部浸入 漂浮物体部分浸入 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 分析运动状态变化的过程 分析平衡状态 液 物 液 物 液 物 液 物 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 3 浮沉条件的讨论 1 上浮和下沉是不平衡态 悬浮和漂浮是平衡 静止 态 2 上浮 下沉和悬浮 V排 V 漂浮 V排 V 3 空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度 物与液体密度 液比较 一 物体的浮沉条件 想想做做 将新鲜鸡蛋放入盛水容器中 向水中加盐 并搅拌 不断增加盐水的浓度 观察鸡蛋在容器中的位置变化 早在殷商之前 我国古代人民对浮力就有深入的观察 到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体 这是我国最早的木船 芦湖独木舟 我国古代对浮力的应用 二 浮力的应用 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浮桥 浮桥 我国古代对浮力的应用 三国时期有 曹冲称象 除了以舟称物之外 以舟起重也是中国人的发明 据史籍记载 真定县僧人怀丙曾 打捞铁牛 他创造了浮力起重法 我国古代对浮力的应用 我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼 灯笼能腾空而起 飞向天空 我国古代对浮力的应用 轮船潜水艇热气球密度计 二 浮力的应用 1 工作原理 将钢铁做制成空心的轮船 可以排开更多的水 漂浮在水面上 2 排水量 m排 轮船满载时排开水的质量 F浮 m排g而F浮 G m船 m货 m排 3 载重线 1 轮船 二 浮力的应用 轮船的大部分体积是由空气占据着 在河里和海里都漂浮在上面 因而所受浮力相同 都等于轮船自身的重力 即F浮 G轮船 根据阿基米德原理则它在海水里比在河水里浸入的体积小 1 轮船 工作原理 靠改变自身重力上浮和下潜 模拟潜水艇 用注射器向密封的瓶内打起 将瓶内的水排出 瓶向上浮起 潜艇 二 浮力的应用 2 潜水艇 2 潜水艇 改变自重 体积不变 潜水艇的上浮 下沉和悬浮 靠改变自身的重力来实现 但它的体积不发生改变 而潜水艇自身重力的改变取决于水舱内充水或放水的多少 工作原理 靠空气浮力升空 内部充有小于空气密度的气体 二 浮力的应用 3 气球和飞艇 3 热气球的升降与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关 当热气球的巨大气袋充满空气 忽略体积变化 用喷嘴加热气袋中的空气 热气球内部气体的温度升高 密度减小 当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时 热气球便上升了 4 密度计工作原理 利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的 根据阿基米德原理 液大时 V排小 即露出水面部分多 因此刻度值上小下大 刻度间隔不均匀 上疏下密 数值为待测液的 相对于 水的倍数 5 盐水选种是沉底的种子好是浮水面的种子好呢 为什么 沉底的种子好 因为密度大 颗粒饱满 例1关于浮力 下列说法中正确的是 A 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大B 沉在容器底部的物体一定不受浮力C 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮D 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大 运用浮力知识解决问题 C 三 例题分析 例2一艘轮船从海里驶入河里 它受到的重力大小 它受到的浮力 它排开水的体积 填变大 变小或不变 解析 轮船浮在海面上 F浮 G 它驶入河里也浮在河面上 F 浮 G G不变 F浮不变 F浮 F 浮 海水gV排 海水gV 排 海水 海水 V排 V 排 不变 不变 变小 例3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 解析 根据阿基米德原理F浮 水gV排 1 0 103kg m3 9 8N kg 5 10 4m3 4 9N 15N F浮 G 物体下沉 B 例4如图所示 A B两物体静止在水中 A 两物体受到的浮力一定相等B A物体受到的浮力大C 两物体的密度不等 B物体的密度大D 两物体的重力不等 B物体的重力大 解析 A物体漂浮 B物体悬浮 不知GA与GB的关系 不能根据F浮 G比较浮力的大小 又 不知VA排与VB排的关系 不能根据F浮 水gV排比较浮力的大小 A漂浮 A A B A 例5一冰块漂浮在水面上 当冰完全熔化后 容器中的水面将如何变化 当冰化成水后 质量不变 所以 m水 m冰 冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变 解析 冰漂浮在水面上 F浮 G冰 当冰放入盐水中时 冰熔化后 液面如何变化 水V盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升 解析 冰漂浮在盐水中 F浮 G 1 铁钉在水中下沉 是因为受到的浮力 重力 在下沉过程中 铁钉受到的浮力 选填 变大 变小 或 不变 2 漂浮在水面上的皮球 用手将其慢慢压入水中的过程中 皮球受到的浮力将 施加的压力将 选填 变大 变小 或 不变 3 煮熟的鸡蛋放入水中会沉入水底 在水中逐渐加入食盐并充分搅拌后鸡蛋又会悬浮与水中 此时鸡蛋受到的浮力重力 鸡蛋的密度盐水的密度 小于 不变 变大 变大 等于 等于 4 质量相等的甲 乙 丙三个实心球 放入某种液体中静止时的情况如图所示 它们所受的浮力F甲 F乙 F丙之间的关系应为 F甲 F乙 F丙 它们的密度 甲 乙 丙之间的关系是 甲 乙 丙 选填 或 5 质量相同的铜 铁 铝三块金属 投入水银中后受到的浮力分别为F1 F2 F3 这三个力的大小关系是 A F1 F2 F3B F1 F2 F3C F1 F2 F3D 无法判断 C 7 质量相等的实心铝球和铁球放在水中 铁球受的浮力铝球受的浮力 若把它们都放在水银中静止时 则铁球受的浮力铝球受的浮力 选填 6 用同一支密度计测定不同液体的密度 下列叙述正确的是 A密度计漂浮的越高 所受的浮力越大B密度计漂浮在不同液体中 所受的浮力都相等C密度计排液体积越大 液体密度越大D密度计漂浮的越高 液体密度越大 BD 课外探索 超越自我 元宵节是我国的传统节日 这一天全家欢聚 常常煮汤圆以示庆贺 小华在帮姥姥煮汤