资源简介

(共29张PPT)
第2课时
浮沉条件的应用
第十章 浮力
R·八年级下册
课前自学准备
课标要求
学习目标
01
知道通过改变物体受到的重力或者浮力控制物体的浮沉。
02
知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用。
03
运用物体的浮沉条件解释生产生活的一些现象。
课堂教学展示
情境导入
人类从远古时代就开始利用浮力了，最初可能是抱住或骑在一段树干上顺水漂流。
后来人们发明了船，它能承载更多的人和物。据记载，1405年郑和下西洋时乘坐的木船长约为147m，是当时世界上最大的木船。
浮力的应用
知识点
课堂教学展示
进行新课
橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉，根据阿基米德原理，怎样使它能漂浮在水面上，并能承载重物呢？
想想做做
想一想：轮船是钢铁制成的，钢铁的密度远大于水的密度，为什么可以漂浮在水面上，还能承载那么多货物呢
把橡皮泥捏成瓢状放在水面,虽然它所受的重力没有改变，但是排开的水的体积变大，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上，并能承载重物。
轮船就是根据这个原理制造的。
橡皮泥小船
轮船
工作原理：利用空心的方法，增大可以利用到的浮力，
漂浮（F浮=G）在水面上。
排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量。
所以，m排=m船+m货
因为轮船漂浮：F浮=G，F浮=m排 g
轮船的满载排水量
思考：
轮船从河里驶入海里，浮力大小_____，排开液体的体积______（选填“变大” “变小” 或“不变” ），轮船________一些（选填“浮起来” 或“沉下去” ）。
不变
变小
浮起来
例1 如图是中国自主研制的目前全球最大的集装箱船“鑫福 103”轮。该船的排水量是 30 万吨，能够一次性搭载 24 万吨的货物。该船正在舟山海域进行试航，此海域的海水密度取 1.0×103kg/m3，g取 10 N/kg。下列说法正确的是（ ）
A.该船所受浮力的方向是竖直向下的
B.该船满载时受到的浮力为 3×108 N
C.搭载 24 万吨的货物时，该船排开海水的体积
增加2.4×10 3 m3
D.如果该船驶入海水密度更大的海域，船身会
上浮一些
D
潜水艇
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
排出水，潜艇受到的重力减小，G＜F浮，潜艇上浮
注入水，潜艇受到的重力增大，G＞F浮，潜艇下沉
浸没在水中时，V排不变，故F浮不变
潜水艇的浮沉
例2 如图为同一艘潜水艇在水中上浮和下潜时的情景，其中潜水艇正在水中上浮的是图____(选填“甲”或“乙”，下空同)，正在水中下潜的是图_____。这两种情景中，潜水艇所受的浮力分别为 F甲、F乙，则 F甲____ (选填“>”“=”或“<”)F乙。
甲
乙
=
气球和飞艇
工作原理：气球和飞艇靠充入或排出密度较小的气体来实现升降。
F浮=ρ空气gV排，G= ρ气gV+ G壳。
当F浮＞G 时，气球(飞艇)可升上天空；要使气球(飞艇)降回地面，可以放出一部分气体，使其浮力小于自身重力。
对于热气球，加热时内部空气膨胀，一部分空气排出，球内空气密度减小，使浮力大于重力而上升；停止加热，热空气冷却使重力大于浮力而落地。
例3 图甲是“中国天眼”中气球悬吊着维护人员作业的情景。小雯利用气球和重物进行模拟，如图乙。充气前，气球 A 与重物 B 的总质量为 0.109 kg，充入适量氦气过程中，A体积变大，其所受浮力 ______ (选填“变大”“变小”或“不变”)；当 A 的体积为_____m3 时，B 对地面的压力恰好为零。(B 所受的浮力忽略不计，ρ空气=1.29 kg/m3 ， ρ氦气=0.2 kg/m3 ，g 取 10 N/kg)
变大
0.1
密度计
用途 测量液体密度
构造 密度计是一根上部标有刻度、形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内封装入金属颗粒作为配重
工作原理 物体漂浮时所受浮力等于重力、阿基米德原理
使用方法 将密度计放入待测液体中，当密度计静止时，读出液面对应的刻度值即是液体的密度
密度计在液体中呈竖直漂浮状态，所以F浮=G，即浮力大小不变。根据F浮=ρ液gV排可知， ρ液越大， V排越小，露出液面的体积越大，所以密度计上的刻度值上小下大。
刻度特点：上小下大，刻度不均匀
为什么密度计上的刻度值上小下大呢？
例4 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计，分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止时液面相平，如图所示。密度计在液体中受到浮力F甲____F乙，液体对杯底的压强p甲____ p乙。(均选填“<”“=”或“>”)
=
＜
课后反馈总结
随堂练习
1. 一个木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3，把它浸没在水中后由静止释放，这个木块为什么不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上时，浸在水中的体积是多少？
【选自教材P76 练习与应用】
解：物体悬浮在液体中的条件是物体的密度等于液体的密度，而木块的密度小于水的密度，所以它不能悬浮在水中，最终会漂浮在水面上。漂浮时，F浮=G木，即ρ水gV排= ρ木gV木，所以木块浸在水中的体积
2. 排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物总共有多重？所受河水的浮力是多少？如果河水密度为1×103kg/m3 ，船排开河水的体积是多少？g取10 N/kg。
解：满载时船及所装货物的总重 G=mg =1000×103kg ×10 N/kg =1×107N。轮船漂浮在水面上，所受浮力等于轮船和货物受到的总重力，即F浮=G= 1×107N.由F浮= ρ液gV排得，船排开河水的体积
3. 体积为 120 cm3、重1.8 N的一块固体，在密度为1.1×103 kg/m3 的盐水中为什么会下沉？当这块固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力是多少？ g取10N/kg。
解：固体浸没在盐水中时受到的浮力F浮= ρ盐gV排=1.1×103kg/m3×10 N/kg×120×10-6m3=1.32N，因为固体受到的浮力小于重力，所以固体会下沉，当固体静止在容器底部时，固体因受到浮力、容器底部给固体向上的支持力与固体重力而平衡，所以容器底部对固体的支持力F支=G- F浮=1.8 N-1.32 N=0.48 N。
4.一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t，体积为1500m3。当飞艇悬浮在空中时，它装了多少货物？空气的密度取 1.29 kg/m3。 g取10N/kg。
解：飞艇受到的浮力F浮= ρ气gV排=1.29kg/m3×10 N/kg
×1 500m3=19 350N，飞艇的重力G艇=m艇 g =1.5×103kg ×10N/kg=15 000 N，飞艇悬浮时 F浮=G物+G艇，则 G物= F浮- G艇=19 350 N-15 000 N=4 350 N，
即飞艇悬浮在空中时所装货物的质量为 435 kg。
5.如图所示的自制简易密度计是把吸管的下端密闭并缠绕一段铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中。由观察到的现象判断甲、乙哪杯液体的密度大，说出你的理由。
甲
乙
5.乙图杯中液体的密度大，因为同一密度计在两种不同的液体中都处于漂浮状态，所受浮力都等于密度计的重力，即受到的浮力相等，比较甲、乙两图可知，乙图中密度计排开液体的体积小，由
可得，乙图杯中液体的密度大。
课堂教学展示
课堂小结
浮沉条件的应用
轮船
充入或排出密度较小的气体
改变自身重力
空心结构
潜水艇
气球和飞艇
物体漂浮时所受浮力等于重力
密度计
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业(共22张PPT)
第1课时
物体的浮沉条件
第十章 浮力
R·八年级下册
课前自学准备
课标要求
学习目标
01
知道物体的浮沉条件。
02
会根据相关条件判断物体的浮沉。
03
能根据物体不同的浮沉现象计算浮力。
课堂教学展示
情景导入
为什么有的物体放入水中会上浮，有的会下沉？鸡蛋又是如何悬浮在盐水中的呢？物体的浮沉究竟取决于什么呢？
【点击画面播放视频】
物体的浮与沉
知识点
课堂教学展示
进行新课
1.浮沉现象
上浮
下沉
悬浮
漂浮
F浮
G
F浮
G
F浮
G
浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。
根据浮力和重力大小关系的不同，由静止释放的物体，其浮沉存在三种情况。
2.物体的浮沉条件
v
v
①当F浮＞G时，物体上浮，最后物体漂浮：漂浮时F浮=G ；
（部分浸没）
②当F浮=G时，物体悬浮；
③当F浮＜G时，物体下沉。
F浮
G
F浮
G
F浮
G
v
v
F浮＜ G物
F浮＞G物
F浮= G物
物体浮沉的两个过程：
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
受非平衡力作用，运动状态不断改变。
物体浮沉的三个状态：
G物
F浮
F浮
G物
G物
F浮
漂浮
悬浮
沉底
F支
受平衡力作用，处于静止状态。
V排=V物=V
F浮 = ρ液gV排= ρ液gV； G物=ρ物gV物=ρ物gV
①当 ρ物＜ ρ液 ，F浮＞G物 ，物体上浮并最终处于漂浮状态；
②当 ρ物 ＝ ρ液 ，F浮=G物 ，物体悬浮；
③当 ρ物 ＞ ρ液，F浮＜G物 ，物体下沉并最终沉底。
如果实心物体浸没在液体中：
可根据密度判断物体的状态：
上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底
运动状态 向上运动 静止在液面上 静止在液体内任意深度处 向下运动 静止在容器底部
条件 F浮＞G F浮=G F浮=G F浮＜G F浮+F支=G
ρ液与ρ物的关系 ρ液>ρ物 ρ液>ρ物 ρ液=ρ物 ρ液<ρ物 ρ液<ρ物
V排与V物的关系 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
浮沉现象比较
悬浮和漂浮的异同：
悬浮 漂浮
不同点 位置
体积
密度
相同点 静止在液体内部任何位置
静止在液体表面
ρ液=ρ物
V排 =V物
ρ液＞ρ物
V排 ＜V物
物体都处于平衡状态，F浮=G
归纳
计算浮力的四种方法
称重法
压力差法
公式法
平衡法
浮力等于物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力F拉，即F浮=G-F拉
浮力等于液体对物体向上、向下的压力差，即
F浮=F向上-F向下
根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排 计算
物体漂浮或悬浮时，由二力平衡条件得，浮力等于重力，即F浮=G
想想做做
如图所示，将新鲜的鸡蛋分别浸没在盛有水和盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。
【点击画面播放视频】
水
盐水
现象：
鸡蛋在清水中沉底；加盐后，鸡蛋上浮直至漂浮在水面上。
水
盐水
分析：
鸡蛋受到的重力不变，根据阿基米德原理，ρ液变大，浮力变大，鸡蛋的状态发生变化。
通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体浮沉的状态。
例 把质量是 24g、体积是 30 cm3的物体浸没在水中，松手后该物体将 _______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”) 。当它静止时，所受的浮力是 _____ N。(g取10 N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
上浮
0.24
课后反馈总结
随堂练习
1.妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)（ ）
A.饺子在下沉的过程中，受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中，受到的浮力大于其下沉时受到的浮力
D.饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力
C
2.体积均为 200cm3的木块和合金块，放入水中静止时的情况如图所示。已知木块重 1.8N，合金块重6N，则木块受到的浮力为 _______N，合金块受到的浮力为 _____N。(g取 10 N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3 )
1.8
2
3.小明将一个小球全部压入水中，排开水的质量是0.4 kg，此时小球受到的浮力是 _____N。若小球的质量为 0.2 kg，松手后小球会______(选填“上浮”“ 悬浮”或“下沉”)。当小球在水中静止时，它受到的浮力是 _____ N。(g取10 N/kg)
4
上浮
2
4.丽丽称得一个鸡蛋的质量为 55 g，将其放入水中后沉入水底，如图甲所示，逐渐向水中加盐，待鸡蛋静止时悬浮于水中，如图乙所示，此时鸡蛋所受浮力为 ______N；沉底时鸡蛋受到的浮力为F1，悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2，则F1_____(选填“>”“=”或“<”)F2。(g 取10 N/kg)
0.55
＜
课堂教学展示
课堂小结
物体的浮沉条件：
ρ液＞ρ物
物体上浮，F浮＞G物
物体悬浮，F浮=G物
物体下沉，F浮＜G物
ρ液gV排＞ρ物gV排
ρ液gV排=ρ物gV排
ρ液gV排＜ρ物gV排
浸没时
V排=V物
ρ液=ρ物
ρ液＜ρ物
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业

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