2025年春新北師大版物理八年級下冊課件 第八章 壓強(qiáng)和浮力 第七節(jié) 物體的浮沉條件及其應(yīng)用

第七節(jié)

物體的浮沉條件及其應(yīng)用北師版·八年級物理第八章壓強(qiáng)和浮力思考：

1.一個(gè)小小的鐵片在水中要沉入水底，而鋼鐵巨輪為什么能浮在海面上？2.木塊和石塊都受到重力和浮力，那么為什么浸沒在水中后一個(gè)會上??？一個(gè)會下沉？到底是什么決定了物體的沉??？情境導(dǎo)入1.浮力與重力的關(guān)系當(dāng)物體浸沒在水中時(shí)，受到豎直向下的重力G和豎直向上的浮力F浮。這兩個(gè)力的合力決定物體在水中由靜止釋放后如何運(yùn)動。F浮GF浮G新課探究知識點(diǎn)1

物體的浮沉條件F浮G當(dāng)F浮>G時(shí)，合力的方向豎直向上，物體上浮，靜止時(shí)漂浮。當(dāng)F浮<G時(shí)，合力的方向豎直向下，物體下沉。當(dāng)F浮=G時(shí)，合力為零，物體懸浮在水中。F浮GGF浮GF浮交流討論

根據(jù)物體所受的重力與物體質(zhì)量的關(guān)系，以及質(zhì)量與密度的關(guān)系，你能由物體的浮沉條件推出上述三種不同情況中，物體密度與液體密度的關(guān)系嗎？2.物體密度與液體密度的關(guān)系研究條件：實(shí)心物體浸沒在液體中，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?。篎浮>G物ρ液>ρ物下沉：F浮<G物ρ液<ρ物懸?。篎浮=G物ρ液=ρ物V排=

V物漂?。害岩?gt;ρ物根據(jù)浮沉條件進(jìn)行比較浮力：點(diǎn)擊畫面播放視頻上浮漂浮懸浮下沉沉底運(yùn)動狀態(tài)向上運(yùn)動靜止在液面上靜止在液體內(nèi)任意深度處向下運(yùn)動靜止在容器底部條件F?。綠F浮=GF浮=GF?。糋F浮+F支=Gρ液與ρ物的關(guān)系ρ液>ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液<ρ物ρ液<ρ物V排與V物的關(guān)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物浮沉現(xiàn)象比較懸浮和漂浮的異同：懸浮漂浮不同點(diǎn)位置體積密度相同點(diǎn)靜止在液體內(nèi)部任何位置靜止在液體表面ρ液=ρ物V排

=V物ρ液＞ρ物V排＜V物物體都處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)浮=G總結(jié)：浮力的計(jì)算公式2.壓力差法1.稱重法3.阿基米德原理法4.平衡法（可沉物體）漂浮、懸浮沉底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物我們知道，鐵的密度_____水的密度，所以一個(gè)實(shí)心鐵塊在水中會下沉。那么為什么用鋼鐵制成的萬噸巨輪卻能漂浮在水面上呢？大于取一塊橡皮泥，先將它捏成船形放入水中，它可以漂浮在水面上（如圖甲）。再將船形橡皮泥從水中取出，將它捏成實(shí)心球狀后再放入水中，它就沉入水底（如圖乙）。甲乙知識點(diǎn)2

物體浮沉條件的應(yīng)用橡皮泥兩次所受的重力G甲和G乙的大小關(guān)系是G甲______G乙，兩次所受的浮力F甲和F乙的大小關(guān)系是F甲______F乙。兩次排開水的體積V甲和V乙的大小關(guān)系是V甲______V乙；＝＞＞甲乙你能通過上述實(shí)驗(yàn)想出控制物體浮沉的方法嗎？物體所受重力不變時(shí)，通過改變物體排開液體的體積，進(jìn)而改變物體受到浮力的大小可以實(shí)現(xiàn)物體的浮沉。甲乙（1）工作原理：將鋼鐵制作成空心的輪船，可以排開更多的水，從而增大受到的浮力，使輪船漂浮的水面上。（2）排水量（m排）：輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量：由于漂浮，F(xiàn)浮=G總=m排g，即m排g=（m船+m貨）g，所以m排=m船+m貨。（3）載重線：輪船在允許的最大載重下水面位置的水平線，以?確保航行安全。輪船點(diǎn)擊畫面播放視頻潛水艇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(shí)現(xiàn)的。2.改變自重：向水箱內(nèi)充水或排水。排出水，潛艇受到的重力減小，潛艇上浮注入水，潛艇受到的重力增大，潛艇下沉點(diǎn)擊畫面播放視頻體育和娛樂活動中的熱氣球與飛艇不但能在空氣中上升，還能改變在空氣中上浮、下沉和懸浮的狀態(tài)。它們是如何實(shí)現(xiàn)在空氣中上浮、下沉和懸浮的呢?【點(diǎn)擊圖片播放視頻】交流討論

工作原理：靠空氣浮力升空密度計(jì)用途：直接測量液體密度工作原理：液體的密度越大，物體排開液體的體積就越??；反之，則排開液體的體積越大。點(diǎn)擊畫面播放視頻1.輪船的大小常用滿載時(shí)排開水的質(zhì)量來表示，也就是常說的“排水量”。小型輪船的排水量為幾百噸，遠(yuǎn)洋巨輪的排水量可達(dá)幾十萬噸。005型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦是我國自主研制的萬噸級驅(qū)逐艦。若該驅(qū)逐艦排水量為10000t，它行駛在海面上受到的浮力是多大？當(dāng)它從海洋駛?cè)腴L江時(shí)，是浮起來一些還是沉下去一些？為什么？（g取10N/kg）隨堂練習(xí)【kg教材P99自我檢測第1題】解：“青島號”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦滿載時(shí)在海面上所受浮力F浮=G排=m排g=1×107kg×10N/kg=1×108N。當(dāng)它從海洋駛?cè)腴L江時(shí)，會沉下去—些，因?yàn)轵?qū)逐艦從海洋駛?cè)腴L江時(shí)都是漂浮的，故有F浮=G船，所受的浮力是不變的，由F浮=ρ液gV排知，江水的密度小，所以排開的水會增多，因此會沉下去一些。2.“選種”是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要措施之一。在實(shí)際生產(chǎn)中有一種利用浮力選種的方法。將備選的糧種浸在濃度適宜的食鹽水中，把漂浮在食鹽水表面的種子撈出來，剩下的那些沉在食鹽水底部的種子便是挑選出來的好糧種。試說明這種利用浮力選種的道理。2.好糧種顆粒飽滿，密度比食鹽水的密度大，所以會沉在食鹽水的底部；差糧種比較干癟，密度比食鹽水的密度小，所以會浮在食鹽水表面?！具x自教材P99自我檢測第2題】3.如圖所示為我國古代人民發(fā)明的孔明燈。它用很輕的竹篾扎成框架，用薄紙糊嚴(yán)，只在下面留個(gè)口。在燈籠口處放一輕質(zhì)小蝶，碟內(nèi)盛上松脂。點(diǎn)燃松脂，過一會兒燈籠就能騰空而起。想一想?？酌鳠魹槭裁茨茱w上高空。【選自教材P99自我檢測第4題】孔明燈內(nèi)的空氣被加熱后，其體積會膨脹，且燈內(nèi)熱空氣的密度小于燈外空氣的密度，當(dāng)燈所受的重力小于浮力時(shí)，孔明燈就騰空而起，飛上高空。4.把一個(gè)外觀體積為17.8cm3的空心銅球放入水中，它恰好處于懸浮狀態(tài)，已知銅的密度是8.9×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）空心銅球所受重力的大??；（2）銅球空心部分的體積。解：（1）由于空心銅球處于懸浮狀態(tài)，所以空心銅球的重力G球=F浮=ρ水gV球=1.0×103kg/m3×10N/kg×17.8×10-6m3=0.178N【選自教材P99自我檢測第3題】解：（2）銅球空心部分體積V空=V球-V銅=分析：空心銅球恰好懸浮在水中，重力等于浮力。要求空心部分體積需先求出銅的體積V銅=G球/ρ銅g，然后由V空=V球-V銅即可求出。一、物體浮沉條件1.浮力與重力的關(guān)系2.物體密度與液體密度的關(guān)系二、浮力的應(yīng)用輪船、潛水艇、熱氣球與飛艇、密度計(jì)課堂小結(jié)ρ液＞ρ物上浮，F(xiàn)?。綠物懸浮，F(xiàn)浮=G物下沉，F(xiàn)?。糋物ρ液gV排＞