10.3　物體的浮沉條件及應(yīng)用(第1課時) 課件 2023-2024學(xué)年物理人教版八年級

第十章浮力

第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用

(第1課時)(2022·惠州期末)一小球所受的重力為5N，體積為6×10－4m3，用手將它完全放入水中后，它所受的浮力為_____N，放手后小球?qū)_______(選填“上浮”“下沉”或“懸浮”)，待小球靜止時所受水的浮力為________N。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)6上浮5[方法指導(dǎo)]本題考查了學(xué)生對阿基米德公式和物體浮沉條件的理解應(yīng)用。用手將小球完全放入水中后，根據(jù)它所受浮力跟重力的比較就得出物體的浮沉，由二力平衡得漂浮和懸浮時受到的浮力都等于重力。D

周末小明幫媽媽做飯時，發(fā)現(xiàn)放入油鍋中的油條都會先沉底，然后上浮至油面，如圖所示。油條所受浮力為F浮，油條自身的重力為G，下列說法正確的是

()A.油條在下沉過程中，F(xiàn)浮>GB．油條浮在油面上時，F(xiàn)浮>GC．油條浸沒在油中時，受熱體積膨脹，F(xiàn)浮不變D．油條在上浮過程中，F(xiàn)浮等于它排開油受到的重力

從密度的角度分析，物體的浮沉條件為：①當(dāng)ρ液>ρ物時，物體上浮或漂浮。②當(dāng)ρ液＝ρ物時，物體懸浮。③當(dāng)ρ液<ρ物時，物體下沉。將一枚鮮雞蛋放入水中，雞蛋沉入杯底，如圖所示，下列操作可以讓雞蛋浮上來的是()A.向杯子中加適量水B.向杯子中加鹽并攪拌C.從杯中倒出少量水D.向杯子中加食用油B[方法指導(dǎo)]物體在液體中的浮沉條件：浸沒在液體中的物體，F(xiàn)浮＞G，則上浮；F?。紾，則懸浮；F浮＜G，則下沉；當(dāng)物體漂浮或懸浮時，浮力與重力相等。放在同一水平桌面上的甲、乙兩個相同的容器中盛有不同的液體，現(xiàn)將兩個完全相同的物塊分別放入兩容器中，當(dāng)兩個物塊靜止時，兩個容器中液面恰好相平，兩個物塊所處的位置如圖所示，完成下列問題。(均選填“大于”“小于”或“等于”)(1)物體在甲容器中所受浮力______在乙容器中所受浮力。(2)甲容器中液體的密度_____乙容器中液體的密度。等于小于1．木頭漂浮在水面上，下列說法正確的是()A.木頭的密度大于水的密度B.木頭所受的重力小于浮力C.木頭的質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量D.條件不足，無法判斷木頭密度與水密度的關(guān)系C2．俗話說“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中會漂浮，李子投入水中會下沉，如圖所示。對此現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.李子下沉過程中所受的浮力逐漸變小B.西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力C.西瓜漂浮時所受的浮力大于自身重力D.李子下沉過程中受到的浮力大于自身重力B3．如圖所示，把體積相等的a、b、c三個實心小球放入水中后，a球漂浮，b球懸浮，c球沉底，則下列判斷正確的是 ()DA.三個小球的密度大小關(guān)系是ρa(bǔ)＞ρb＞ρcB.三個小球所受液體的壓強(qiáng)大小關(guān)系是pa＞pb＞pcC.三個小球所受重力大小關(guān)系是

Ga＝Gb＜GcD.三個小球所受的浮力大小關(guān)系是

Fa＜Fb＝Fc4．將重為3N的小球放入裝有水的容器中，靜止時的狀態(tài)如圖所示，則小球所受浮力的大小為____N。小球的體積為________m3；若向水中加入足量的鹽，小球?qū)_____(選填“上浮”“懸浮”或“下沉”)。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)33×10－4上浮5．一物體的質(zhì)量為90g，體積為100cm3，現(xiàn)將它浸沒在水中，物體所受的浮力為____N，松手后，物體將會_______(選填“上浮”“下沉”或“懸浮”)，最終靜止時物體排開水的質(zhì)量為____g。(g取10N/kg，ρ水＝1.0g/cm3)1上浮906．體積為50cm3、質(zhì)量為40g的物塊，將其緩緩放入裝滿水的溢水杯中，物塊靜止后，溢出水的質(zhì)量是____g，將其緩緩放入裝滿酒精的溢水杯中，溢出酒精的質(zhì)量是____g，物塊在酒精中靜止時的運動狀態(tài)是_______(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)。

(ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)4040懸浮7．現(xiàn)有邊長為2cm，密度為2×103kg/m3的一個立方體橡皮泥塊，試問：（g取10N/kg)(1)若橡皮泥完全浸沒在水中，則其受到的浮力是多少？解：(1)立方體橡皮泥塊的體積V＝L3＝(2cm)3＝8cm3＝8×10－6m3橡皮泥浸沒在水中，V排＝V，受到的浮力是F浮1＝ρ水gV排

＝1×103kg/m3×10N/kg×8×10－6m3＝0.08N(2)如果把這塊橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，則根據(jù)漂浮的條件所受的浮力F浮2＝G＝mg＝ρVg

＝2×103kg/m3×8×10－6m3×10N/kg＝0.16N答：略(2)若把這塊橡皮泥捏成一只小船，如圖浮在水面上，小船所受浮力是多少？1．如今的輪船(如圖所示)都是用鋼鐵做成的,鋼鐵的密度比水大得多,但輪船卻沒有沉入水底,這是因為輪船采用______的辦法,增大了____________________,從而增大了浮力．

浮力的應(yīng)用——輪船空心物體排開液體的體積2．排水量:輪船______時,排開水的______．因為輪船______,所以F浮＝G物＝(m船+m貨)g,又因為F?。絤排g(阿基米德原理),所以m船+m貨＝_____．

3．輪船始終______在水上,所以F?。絖_____;若不裝卸貨時,G物______,F浮______．(后兩空選填“變大”“變小”或“不變”)

滿載質(zhì)量漂浮m排漂浮G物不變不變

我國第8艘055大驅(qū)“咸陽艦”已涂刷舷號108

(如圖所示),標(biāo)志著055型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦最后一艘“咸陽艦”加入海軍．已知此驅(qū)逐艦標(biāo)準(zhǔn)排水量11000t,滿載排水量

12300t．若“咸陽艦”以標(biāo)準(zhǔn)排水量從造船

廠成功下水,則其受到的浮力為__________N;

若“咸陽艦”滿載從長江駛?cè)氩澈?其受到的

浮力______(選填“變大”“變小”或“不變”),在渤海滿載航行時其受到的浮力為____________N．(g取10N/kg)

11.1×108不變1.23×108變式1

[物理學(xué)與工程實踐]輪船上的“吃水線”又被稱為滿載時的“吃水深度”,如圖所示．其中BDD表示北大西洋冬季線,R表示印度洋線,除此以外船體上還有“淡水線”“冬季海洋線”和“夏季海洋線”．(1)船身上___號橫線表示“淡水線”,理由是

_______________________________________

___________________．

(2)輪船從海水中航行到淡水河流中時,所受浮

力大小______;輪船在碼頭邊卸下貨物后,受到

的浮力將______．(均選填“變大”“不變”

或“變小”)

0輪船所受浮力不變,淡水的密度最小,輪船排開水的體積最大不變變小

因為輪船始終漂浮,所以浮力始終等于重力,只有輪船重力發(fā)生變化時,浮力才會跟著變化．輪船航行于不同密度的水域時,浮力不變,其排開液體的體積與液體的密度成反比．潛水艇(如圖所示)的工作原理:通過向水艙____________來改變其____________,從而實現(xiàn)浮沉的．

浮力的應(yīng)用——潛水艇排水或注水自身的重力

如圖為同一艘潛水艇在水中上浮和下潛時的情景,其中潛水艇正在水中上浮的是圖____(選填“甲”或“乙”);潛水艇處于圖甲、乙所示情景位置時,所受的浮力分別為F甲、F乙,則F甲____F乙(選填“>”

“＝”或“<”)．

2甲＝

兩圖中潛水艇均浸沒在水中,所以V排＝V物．

變式2

(2023·廣州越秀區(qū)二模)海權(quán)握,國則興,建設(shè)一支強(qiáng)大的海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障．潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器,如圖是我國海軍某艦隊的“強(qiáng)國號”潛水艇在海中懸浮、上浮、漂浮的訓(xùn)練過程,下列對此潛水艇分析正確的是(

)A．上浮過程中潛水艇所受浮力和重力同時變小B．上浮過程中所受浮力逐漸變大C．懸浮和漂浮時所受的浮力相等D．漂浮時排開的海水所受的重力最小D

潛水艇浸沒在水中時,排開水的體積不變,所受的浮力不變;它是通過注、排水來改變其自身的重力,從而改變其浮力與自身的重力的關(guān)系來實現(xiàn)浮沉的．浮力的應(yīng)用——熱氣球和飛艇[科學(xué)思維]如圖所示,飛艇充入氣體后,

未裝貨物時重1.5×104N,體積為1500m3．飛艇

懸浮在空中時,飛艇的總重力和它受到空氣的浮

力是一對________(選填“平衡力”或“相互作

用力”)．若空氣密度為1.3kg/m3,則飛艇受到空

氣的浮力大小為___________N,貨物的質(zhì)量為_____kg．(g取10N/kg)

3平衡力1.95×104450變式3

[物理學(xué)與日常生活]如圖所示的熱氣球,其下方開口處燃燒液化氣,隨著熱氣球內(nèi)部氣體溫度升高,熱氣球開始離地,徐徐升空,則熱氣球內(nèi)的氣體密度______,熱氣球所受浮力______(前兩空選填“變大”“變小”或“不變”)．體積為620m3的熱氣球懸浮在空中時,熱氣球和乘客的總重是_______N．(空氣密度保持1.3kg/m3不變,g取

10N/kg)

變小不變8060

1．飛艇通過充入密度小于空氣的氣體(一般是氦氣),從而減小自身的重力．2．熱氣球是通過加熱球囊內(nèi)空氣來排出部分空氣,從而減小自身的重力．

如圖所示,把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中,它們受到的浮力分別為F甲和F乙,則F甲____F乙;甲、乙兩種液體的密度分別為ρ甲和ρ乙,則ρ甲____

ρ乙;若兩種液體的深度相同,則兩種液體對容器底部的壓強(qiáng)p甲____

p乙．(均選填“<”“＝”或“>”)

浮力的應(yīng)用——密度計4＝<<變式4

(2023·湛江期末)有兩根完全相同且粗細(xì)均勻的木棒,兩名同學(xué)分別在木棒一端纏繞質(zhì)量不同的細(xì)銅絲制成A、B兩支簡易密度計,把它們放入同一個盛有水的容器中,靜止后如圖所示．下列說法正確的是(

)A．密度計A所受浮力比它的重力小B．密度計A的重力比密度計B的重力大C．兩支密度計所受的浮力相等D．兩支密度計在水面處的刻度值不同B

1．密度計在不同液體中均漂浮,故F?。紾物．2．密度計受到的浮力F浮不變,根據(jù)F浮＝ρ液gV排,當(dāng)液體密度越大時,

V排越小,露出液面的部分就越多．所以液體密度越小,密度計“吃水越深”．3．密度計的刻度數(shù)分布是上小下大．1．[物理觀念]浮力知識在生活中有非常多的應(yīng)用,以下不屬于浮力應(yīng)用的是(

)A．熱氣球 B．飛機(jī)C．潛水艇 D．輪船B2．如圖所示,在維修“中國天眼”時,為避免壓壞反射面板,用一個直徑固定的氦氣球?qū)⒕S修工人吊起,利用氦氣球的浮力抵消維修工人自身的大部分重力,減小對反射面板的壓力,甚至形成“零重力”．下列對維修過程描述正確的是(

)A．“零重力”是指維修工人所受重力為零B．“零重力”時浮力與總重力大小相等C．上升時維修工人和氦氣球所受的浮力變大D．下降時維修工人和氦氣球排開氣體所受的重力變小B3．(2023·肇慶懷集縣一模)如圖是一種獨特的黔北民間絕技——獨竹漂,它已被列入少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運動會項目,運動員腳踩一根楠竹,漂行水上如履平地．下列相關(guān)描述正確的是(

)A．楠竹的密度大于水的密度B．運動員扔掉手中的竹竿,楠竹將上浮C．楠竹受到的浮力等于楠竹受到的重力D．楠竹排開水的重力等于運動員受到的重力B4．(2023·深圳期末)如圖所示,由我國研發(fā)的“奮斗者”號載人潛水器已成功抵達(dá)深海10909m處．下列有關(guān)“