第十章第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用-人教版物理八年級(jí)下學(xué)期

八年級(jí)下

第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用第1課時(shí)物體的浮沉條件目錄01學(xué)習(xí)目標(biāo)04課堂小結(jié)02新課引入05隨堂練習(xí)03新知學(xué)習(xí)1.

能根據(jù)力的合成和力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系描述物體的浮沉條件.2.

能通過(guò)改變物體所受的重力或浮力的大小，使物體在液體或氣體中處

于不同的浮沉狀態(tài).學(xué)習(xí)目標(biāo)重難點(diǎn)重點(diǎn)

新課引入問(wèn)題浸沒(méi)在液體中的物體都會(huì)受到浮力的作用，但是有的物體上浮，有的物體下沉，有的物體還會(huì)懸浮在液體中.這是為什么?

由靜止釋放的物體如何運(yùn)動(dòng)，取決于它所受力的合力.要分析浸沒(méi)在液體中的物體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，需要分析它所受力的合力的方向.知識(shí)聯(lián)系新知學(xué)習(xí)物體的浮沉條件

浸沒(méi)在液體中的物體，受到兩個(gè)力:豎直向下的重力和豎直向上的浮力.F浮G物體所受浮力與重力大小的關(guān)系對(duì)浸沒(méi)在液體上由靜止釋放的物體有什么影響呢？思考懸浮F浮>G，合力方向向上物體上浮F浮=G，合力為0F浮<G，合力方向向下物體下沉物體懸浮最終呈漂浮狀態(tài)F浮=G最終呈沉底狀態(tài)F浮=G-F支F浮GF浮GF浮Gvv1.利用浮力和重力的大小關(guān)系判斷物體浮沉情況：保持靜止懸浮F浮=G浮沉條件的理解(1)上浮和下沉是動(dòng)態(tài)過(guò)程.物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，受到的浮力最大.(2)當(dāng)F浮>G物時(shí)，重力和浮力的合力方向向上，物體上浮，隨著物體不斷上升，將有一部分物體開(kāi)始露出液面，物體所受的浮力也開(kāi)始減小，當(dāng)F浮=G物時(shí)，物體就處于平衡狀態(tài)——漂浮.歸納(3)當(dāng)F浮<G物時(shí)，重力和浮力的合力方向向下，物體下沉，直至容器底對(duì)

物體產(chǎn)生一定的支持力為止，此時(shí)物體在重力、浮力和支持力的作用

下處于平衡狀態(tài)——沉底.(4)漂浮和懸浮時(shí)，物體處于平衡狀態(tài).由浮沉條件知，漂浮和懸浮時(shí)有

G物=F浮，則m物g=m排g,可見(jiàn)m物=m排.歸納除了利用物體所受浮力與重力大小來(lái)判斷物體的浮沉外，還有什么方式可以判斷物體的浮沉呢？思考

由于浸沒(méi)在液體中的物體，其排開(kāi)液體的體積跟物體自身的體積相等，因此物體的浮沉情況也可以用物體的密度跟液體密度的大小關(guān)系來(lái)判斷.2.利用物體密度和液體密度大小來(lái)判斷浮沉情況：ρ物<ρ液，上浮ρ物=ρ液，懸浮ρ物＞ρ液，下沉最終漂浮處于懸浮最終沉底人們正是根據(jù)這個(gè)原理，在用鹽水選種時(shí)，清除掉漂浮的不飽滿(mǎn)的種子，保留下沉的飽滿(mǎn)種子.干癟、蟲(chóng)蛀的種子質(zhì)量較小，故受到的浮力大于重力而使種子上浮，直至浮力等于重力時(shí)漂浮于液面上.飽滿(mǎn)的種子，本身質(zhì)量較大，故重力大于所受浮力，種子會(huì)下沉.懸浮與漂浮的區(qū)別和聯(lián)系：懸浮漂浮在液體中的位置體積關(guān)系密度關(guān)系力的關(guān)系液體內(nèi)部任意位置液體表面任意位置V排=V物V

排<V

物ρ物=ρ液ρ物<ρ液F浮=G物想

想

做

做將新鮮的雞蛋分別浸沒(méi)在盛有水和鹽水的容器中，觀察雞蛋在容器中的位置.水鹽水ρ雞蛋＞ρ水，F(xiàn)?。糋雞蛋雞蛋在水中沉底ρ雞蛋

=ρ鹽水，F(xiàn)浮=G雞蛋雞蛋在鹽水中懸浮例

一個(gè)質(zhì)量是50g的雞蛋懸浮在鹽水中不動(dòng)時(shí)，它受到的浮力是

____N，如果往鹽水中不斷注入清水，雞蛋將(選填“上浮”“下沉”或“不動(dòng)”).(g取10N/kg)0.5下沉F浮=G=0.05kg×10N/kg=0.5N液體的密度不斷減小課堂小結(jié)物體狀態(tài)動(dòng)態(tài)(合力不為0)靜態(tài)(合力為0，受______力作用)上浮下沉懸浮漂浮沉底受力分析F浮____GF浮____GF浮____GF浮____GF浮+FN=G模型圖密度分析ρ液____ρ物ρ液____ρ物ρ液____ρ物ρ液____ρ物ρ液____ρ物體積分析V液____V物(未露出液面時(shí)）V液____V物V液____V物V液____V物V液____V物物體的浮沉條件平衡＞＜＝＝＞＜＝＞＝＝＝＜＜＝1.(2024自貢)在傳統(tǒng)農(nóng)耕文化中，勞動(dòng)人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子，下列說(shuō)法正確的是(

)A.種子上浮過(guò)程中鹽水對(duì)種子的壓強(qiáng)變大 B.漂浮的種子受到的浮力大于自身重力 C.下沉的種子密度比鹽水的密度大 D.沉底的種子只受到重力和支持力

隨堂練習(xí)Ch不斷減小，由p＝ρgh可知，壓強(qiáng)p變小×√×F浮=Gρ物＞ρ液沉底的種子受重力、浮力、支持力的作用×鹽水4.(2024廣東省卷)如圖所示，小球漂浮在水面，請(qǐng)?jiān)贠點(diǎn)畫(huà)出小球受到的重力G和浮力F的示意圖.GFG與F的作用線長(zhǎng)度相等.

新課引入

人類(lèi)從遠(yuǎn)古時(shí)代就開(kāi)始利用浮力了，最初可能是抱住或騎在一段樹(shù)干上順?biāo)鳎@是人類(lèi)最早的航行方式.后來(lái)人們發(fā)明了船，它能承載更多的人和物.據(jù)記載，1405年鄭和下西洋時(shí)乘坐的木船長(zhǎng)約147m，是當(dāng)時(shí)世界上最大的木船.鄭和下西洋600周年紀(jì)念郵票輪船——漂浮中的應(yīng)用新知學(xué)習(xí)輪船是用鋼鐵制造的，鋼鐵的密度遠(yuǎn)大于水，怎樣用沉重而堅(jiān)硬的鋼鐵制成可以承載那么多貨物的船呢？思考想

想

做

做橡皮泥的密度比水大,它在水中會(huì)下沉.根據(jù)阿基米德原理，怎樣把橡皮泥做成一條小船，使它能漂浮在水面，并能承載重物?F甲浮F乙浮G乙G甲把橡皮泥捏成瓢狀放在水面，雖然它所受的重力沒(méi)有改變，但是它排開(kāi)的水體積變大，因而受到較大的浮力，所以能漂浮在水面上.將船體制做成空心，可以排開(kāi)更多的水，使輪船漂浮在水面上.輪船的制作原理：輪船的大?。和ǔＳ门潘縼?lái)表示.即m船=m排排水量——輪船裝滿(mǎn)貨物時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量.思考表示遼寧艦滿(mǎn)載時(shí)，艦載機(jī)和艦身的質(zhì)量之和約為6萬(wàn)噸.我國(guó)首艘航空母艦遼寧艦的排水量約為6萬(wàn)噸，表示什么意思呢？一艘輪船從海里駛到河里，會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？同一艘輪船在海里與河里均處于漂浮狀態(tài)：F浮海=G船=ρ海

gV排海F浮河=G船=ρ河

gV排河因?yàn)棣押?gt;ρ河所以V排海<V排河輪船會(huì)下沉一些思考潛水艇能潛入水下航行.它的艇身裝有水艙.向水艙充水時(shí)，潛水艇變重，逐漸潛入水中.當(dāng)水艙充水后潛水艇重等于同體積的水重時(shí)，它可以懸浮在水中.當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時(shí)，潛水艇變輕，從而上浮.潛水艇——漂浮或懸浮中的應(yīng)用通過(guò)改變自身重力實(shí)現(xiàn)上浮和下潛.“奮斗者”號(hào)工作原理:潛水艇示意圖

實(shí)際航行時(shí)，上浮和下潛的過(guò)程中潛水艇要開(kāi)動(dòng)推進(jìn)器加快上浮和下潛的速度.“深海勇士”號(hào)我國(guó)深海載人潛水器的成果：“蛟龍”號(hào)氣球和飛艇——懸浮在氣體中的應(yīng)用氣球里充密度小于空氣的氣體，就可以飄在空中.熱氣球是受熱膨脹的空氣高空探測(cè)氣球中充的是氦氣節(jié)日放飛的氣球中充的是氦氣利用密度比空氣密度小的氦氣、氫氣等氣體來(lái)工作的.為了能定向航行，人們還制成了飛艇：在大氣囊下面裝了帶螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)和載人、裝貨的吊籃.飛艇工作原理:

如圖是一種密度計(jì)，它可以漂浮在不同液體中測(cè)量液體的密度，在釀酒、石油、化工以及農(nóng)業(yè)選種等方面有廣泛應(yīng)用.體積較大的玻璃泡裝著金屬顆粒作為配重，使密度計(jì)漂浮時(shí)能保持豎直姿態(tài)細(xì)玻璃管的內(nèi)部標(biāo)有刻度，測(cè)量時(shí)可以根據(jù)液面所處的位置直接讀出液體的密度值構(gòu)造：密度計(jì)——漂浮中的應(yīng)用思考根據(jù)阿基米德定律可知：F浮

=ρ液

gV排則：F浮

和

g都不變，可見(jiàn)

V排

和

ρ液

成反比例關(guān)系.如圖所示.

液體的密度越大時(shí)，密度計(jì)排開(kāi)液體的體積越??；反之，則排開(kāi)液體的體積越大.V排ρ液如何利用密度計(jì)來(lái)判斷液體密度的大小？根據(jù)上述分析，你認(rèn)為密度計(jì)上的刻度值是如何變化的，這些刻度之間的間隔是均勻的嗎？ρ液增加，V排減小，密度計(jì)會(huì)上浮一些，所以密度計(jì)的示數(shù)從下到上越來(lái)越??；ρ液的增加量相同時(shí)，V排的變化并不均勻，而是越來(lái)越小，所以密度計(jì)的刻度線是不均勻的，上面的刻度稀疏，下面的刻度密集.思考V排ρ液

課堂小結(jié)浮力的應(yīng)用輪船輪船制造原理：將船體制做成_____狀，排開(kāi)更多的水，使輪船

_____在水面上.空心輪船的大?。和ǔＳ胈______來(lái)表示.排水量就是輪船裝滿(mǎn)貨物時(shí)

______________.排開(kāi)水的質(zhì)量潛水艇工作原理：通過(guò)____________的方式實(shí)現(xiàn)上浮和下沉.改變自身重力下潛：充水時(shí)，潛水艇_____，逐漸_________.變重潛入水中懸?。寒?dāng)充水后潛水