(滬粵新版)物理八年級下冊9.3研究物體的浮沉條件課件(共40張).ppt

9 3研究物體的浮沉條件 溫故知新 1 浮力的大小與哪些因素有關 2 浮力的大小跟物體排開的液重之間的關系 3 物體的重力怎樣計算 4 運動和力的關系是怎樣的 液 V排 F浮 G排 G mg gV 物體受平衡力作用時 運動狀態(tài)不改變 物體受非平衡力作用時 運動狀態(tài)改變 做做想想 請同學們把你帶來的小物品放入水中觀察 你發(fā)現了什么 有些物體上浮到水面 而有些物體下沉到水底 點撥 這些物體都受到了浮力 也都受到重力的作用 物體上浮或下沉時 浮力和重力的大小有什么關系 提出問題 做做想想 演示浮沉子的浮與沉 提出問題 怎樣可以控制浮沉子的浮沉 一 物體的浮沉條件是什么 活動 讓雞蛋像潛艇一樣浮沉 把一個雞蛋輕輕地放入濃鹽水中 現象 漂浮 將清水緩緩倒入濃鹽水中 并輕輕地攪拌 現象 懸浮 繼續(xù)將清水緩緩倒入濃鹽水中 并輕輕地攪拌 現象 下沉 現象 上浮 再加入適量的鹽粒 并輕輕地攪拌 靜止狀態(tài) 平衡狀態(tài) 漂浮 懸浮 漂浮 物體浮在液面上 有部分體積露出液面的現象 懸浮 物體沉沒在液體里 可以停留在任何位置 不露出液面 運動過程 非平衡狀態(tài) 上浮 上浮 當物體浸沒液體中時 物體會向上運動的現象 下沉 當物體浸沒液體中時 物體會向下運動的現象 下沉 交流與合作 1 雞蛋在鹽水中受到哪兩個力的作用 2 雞蛋處于不同狀態(tài)是由于哪個力發(fā)生了變化 漂浮時 F浮 懸浮時 F浮 上浮時 F浮 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G 下沉時 F浮 歸納總結 浸在液體中的物體 其浮或沉取決于它所受到的浮力和重力的大小 物體的浮沉條件 當F浮 G時 物體上浮 當F浮 G時 物體下沉 當F浮 G時 物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài) 因為物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)時 F浮 G 于是得到測浮力大小的另一種方法 平衡法 F浮 G物 稱重法 F浮 G F 壓力差法 F浮 F向上 F向下 阿基米德原理公式法 F浮 G排 液gV排 二力平衡法 F浮 G物 歸納總結 計算浮力大小的方法 思維啟發(fā) 雞蛋為什么既可在鹽水中漂浮 又可懸浮 雞蛋在漂浮或懸浮時 F浮 G 由于G不變 F浮也不會改變 根據F浮 G排 m排g 液gV排可知 液變小時 V排應變大 液變大時 V排應變小 輪船從河里航行到海里 船會上浮一些還是下沉一些 為什么 想一想 輪船始終漂浮 F浮不變 液變大 V排應變小 船會上浮一些 F浮 G 液gV 物gV 思維拓展 假設 實心物體完全浸沒在液體中時 V排 V物 V G mg 物gV物 F浮 G排 液gV排 若物體上浮 F浮 G物 則 物 液 若物體懸浮 F浮 G物 則 物 液 若物體下沉 F浮 G物 則 物 液 注意 物是物體的密度 平均密度 而不是構成該物體的物質的密度 則 物 液 若物體漂浮 F浮 G物 V排 V物 交流與合作 漂浮與懸浮有什么共同點與不同點 共同點 在平衡力的作用下靜止不動 懸浮與漂浮在液面上的物體 浮力等于重力 不同點 漂浮是物體一部分浸入液體中 懸浮是整個物體浸沒在液體中 即 懸浮 V排 V物 物 液 漂浮 V排 V物 物 液 將糖漿 水以及油注入高玻璃杯 由于密度不同 液體分成三層 把橡皮 蠟塊 瓶塞及雞蛋等放入杯中 觀察這些東西分別位于哪一層液面上 物體的密度小 就漂浮在上層 密度最大的就沉到最下層 做做想想 例1 把重5N 體積為0 6dm3的物體投入水中 當物體靜止時 受到的浮力是多少 為什么 已知 G 5N V 0 6dm3 求 F浮 解 假設物體能浸沒于水中 則此時受到的浮力F浮為 F浮 液gV排 1 0kg cm3 10N kg 0 6dm3 6N 5N 因為 F浮 G 物體最終會漂浮在水面上 所以 F浮 G 5N 答 物體受到的浮力為5N 例2 冰山露出海面的部分只是冰山的一部分 所以常有 冰山一角 的說法 若海水的密度是1 03 103kg m3 冰的密度是0 9 103kg m3 則這座冰山露出海面的體積是總體積的幾分之幾 因為冰山漂浮在海面上 解 所以 F浮 G 因為F浮 海水gV排 G 冰gV 所以 海水gV排 冰gV V排 V 冰 海水 0 9 103kg m3 1 03 103kg m3 90 103 V露 V 1 90 103 13 103 3 選擇合適的方法列出等式 一般考慮平衡條件 4 根據具體情況 合理選擇適用公式 在通常情況下 有關浮力的計算題 常會用到多個計算公式 有時同一公式會多次使用 但有關的物理量有所不同 解決浮力計算題的方法 1 確定研究對象 認準要研究的物體 2 分析物體受力情況并畫出受力示意圖 判斷物體在液體中所處的狀態(tài) 看是否靜止或做勻速直線運動 二 浮沉條件在技術上的應用 根據物體的浮沉條件 可以控制物體在液體中的浮沉 利用物體浮沉條件的關鍵是調節(jié)重力G和浮力F浮的關系 1 若保持浮力不變 可改變自身的重力 實現沉浮 2 若保持重力不變 可改變排開液體 或氣體 的體積或液體 或氣體 密度的大小實現沉浮 1 潛水艇 1 工作原理 潛水艇的上浮 下潛和懸浮 靠改變自身的重力來實現的 2 潛水艇自重的改變取決于水艙內充水或放水的多少 球內充有密度比空氣小得多得氫氣 用于氣象觀察 安裝的探空儀 能把高空的溫度 氣壓 濕度 風速 風向等情況傳送給地面觀測站 2 氣象探測氣球 氣象探測氣球通過改變自身體積來改變浮力的大小 從而實現氣球的上升和下降 3 熱氣球 噴嘴點火加熱 袋內空氣受熱膨脹 熱氣球體積增大 浮力增大 當浮力大于重力時 氣球上升 孔明燈 熱氣球 4 飛艇 利用氦氣 氫氣密度比空氣密度的小 通過改變自身體積來改變浮力的大小 從而實現飛艇的上升和下降 5 利用浮筒打撈沉船 現代打撈沉船的方法是 將幾個充滿水的大型浮筒沉入水底 用鋼纜把浮筒與沉船緊緊地拴在一起 然后用高壓空氣把浮筒中水排出 從而改變自身重力 沉船就隨著浮筒一起浮出水面 上小下大 上疏下密 靜止時液面所對刻度乘以水的密度 用途 一種可以直接測量液體密度的儀器 讀數方法 刻度特點 6 密度計 又叫比重計或浮秤 原理 在各種液體中總是漂浮 F浮 G 水 液體甲 液體乙 1 0 1 2 1 4 種類 重表 用來測量密度大于水的的液體 最小刻度是 1 00 所有刻度線都在1 00刻度的下面 輕表 用來測量密度小于水的的液體 最大刻度是 1 00 所有刻度線都在1 00刻度的上面 利用浸沒在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度 液有關 液越大 F浮越大 7 鹽水選種 物 液 物體下沉 拓展與應用 為什么湯圓或水餃剛放入水中時 會沉入鍋底 而當湯圓或水餃煮熟時 則會浮出水面 魚鰾的功能 魚鰾起著調節(jié)魚體體積的功能 當魚鰾充氣時 魚體的體積增大 魚體上浮 魚鰾排氣時 魚體的體積減少 魚體下沉 課堂練習 1 物體在液體中的浮沉決定于液體所受的 力和 力的大小 2 當物體所受的重力 浮力時 物體下沉 當物體所受的重力 浮力時 物體上浮 當物體所受的重力 浮力時 物體漂浮 當物體所受的重力 浮力時 物體懸浮 3 鐵塊在水中下沉是因為鐵塊受到的浮力 重力 鐵制的輪船漂浮在水面上是因為輪船受到的浮力 重力 重 浮 大于 小于 等于 等于 小于 等于 D 空心 自身的重力 向水艙充水 4 船只采用 的辦法增大可以利用的浮力 漂浮在水面上 潛水艇靠改變來實現浮沉 要使浮在水面的潛水艇潛入水中 應當 5 將一個鋁制空心球用手沒入水中 放手后球將 A 上浮 B 下沉 C 懸浮 D 無法確定 A 6 一個重為0 5N的土豆浸沒在裝滿水的燒杯中溢出了0 4N的水 則土豆在水中 A 下沉B 懸浮C 上浮D 以上都有可能 C 7 小紅同學在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥 將它分別置于甲 乙兩杯液體中 觀察到靜止時的情形如圖5所示 下列說法正確的是 A 鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大B 鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大C 乙杯液體的密度較大D 甲杯液體的密度較大 107 107 103 8 排水量為1000t的輪船在河水中航行 滿載時船及所裝貨物共重N 受到河水的浮力是N 如果河水密度為1 0 103kg m3 船排開的河水的體積是m3 取g 10N kg C 9 把一個小球輕輕放入盛滿水的杯中 靜止時溢出了0 1kg的水 則小球的質量 A一定等于0 1kgB一定小于0 1kgC大于或等于0 1kgD小于或等于0 1kg 10 請判斷體積是0 6m3 質量是450kg的水雷浸沒在水中的浮沉情況 g 10N kg 11 一木塊浮在水面上有1 2體積露出水面 放在另一種液體中 有3 8的體積露出液面 求另一種液體的密度 液 12 體積為1 0 10 3米3的正方體木塊 投入如圖所示裝有水的容器中 靜止后露出水面的高度為5 10 2米 容器的底面積為0 04米2 g取10N kg 求 木塊受到的浮力 木塊的重力 投入木塊后 容器底增加的壓強 若將此木塊投入某液體中 露出液面高度為4厘米 求這種液體的密度 本節(jié)小結 一 物體的浮沉條件 當F浮 G物時 合力方向豎直向下 物體下沉 當F浮 G物時 合力為零 即二力平衡 此時物體將懸浮 當F浮 G物時 合力方向豎直向上 物體就上浮 當物體漂浮時 F浮 G物 1 受力比較法 2 密度比較法 液 物物體懸浮 液 物物體上浮或漂浮 液 物物體下沉 二 浮力計算的方法 稱重法 F浮 G F 壓力差法 F浮 F向上