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(共27张PPT)
物理 北师大版（2024）
八年级下册
第八章　压强和浮力
第七节 物体的浮沉条件及其应用
预习清单
1.知识储备:
(1)物体的平衡状态:物体处于____________________状态,我们就称物体处于平衡状态。
(2)二力平衡的条件:作用在________物体上的两个力大小________、方向________,且作用在同一直线上,则这两个力二力平衡,合力为______。
静止或匀速直线运动
同一
相等
相反
0
预习清单
2.浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的______力和______力的大小关系。当浮力________重力时,物体上浮;当浮力________重力时,物体下沉;当浮力等于重力时,物体处于______________状态。
浮
重
大于
小于
悬浮或漂浮
预习清单
3.潜水艇是靠改变自身的________来实现自身的浮沉的。在水下航行的潜水艇,当潜向深处时,潜水艇要储水,从而使________大于________,此过程中,潜水艇所受浮力________,所受压强________。
4.气球和飞艇是靠改变__________来实现自身升降的。热气球充的是被加热的气体,热气的密度________空气的密度,使F浮______G,此时上浮。
重力
重力
浮力
不变
变大
气体密度
小于
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将一些生活中常见物品放入水中,观察现象,将物品分类。
1.为什么同种材料制成的物体,质量不同,形状不同,但浮沉情况相同
2.为什么在水中漂浮的物体并不是落水后马上处于漂浮状态
任务一：物体的浮沉条件
问题引导:
1.为什么生饺子刚倒进锅里时要沉下去
2.为什么饺子熟了以后会浮起来 并且只有浮起来的饺子才是煮熟了的
3.饺子捞出来后,晾凉,放入锅里的浮沉情况会是怎样的
任务一：物体的浮沉条件
4.将饺子从倒入锅中到浮出水面的运动情况进行分割,并对不同的运动情形进行受力分析(受力分析如下图所示),探讨物体浮沉的原因。
任务一：物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体的浮沉条件:
(1)当浮力大于重力时,二力合力方向向上,物体上浮。
(2)当重力大于浮力时,二力合力方向向下,物体下沉。
(3)当浮力等于重力时,二力合力为0,物体可以停在水中任何地方。
任务一：物体的浮沉条件
物体完全浸没在液体中时,V排=V物,根据浸没在液体中的物体的浮沉条件,分析出物体和液体密度之间的关系。
分析过程:这个物体所受的重力为G=ρ物V物g;物体排开液体的体积也为V排,则它所受的浮力为F浮=ρ液gV排。
(1)物体上浮时,F浮>G,则有ρ液gV排>ρ物V物g,解得ρ液>ρ物。
(2)物体悬浮时,F浮=G,则有ρ液gV排=ρ物V物g,解得ρ液=ρ物。
(3)物体下沉时,F浮任务一：物体的浮沉条件
提示:上浮的物体最终会漂浮,可知漂浮在液面上的物体,也有ρ液>ρ物。
注意:F浮=G,物体可能悬浮或漂浮;但ρ液=ρ物时,物体悬浮。
任务二：浮沉条件的应用
思考问题1:轮船从河里驶入海里时。
(1)它受到的浮力变大、变小还是不变
(2)它排开的液体的质量变不变
(3)它排开的液体的体积变不变
(4)它是下沉一些,还是上浮一些
(5)轮船的排水量、吃水线的物理意义是什么
任务二：浮沉条件的应用
轮船原理:船体做成空心的,排开水的体积增大,受到的浮力增大。
提示:轮船在水中始终处于漂浮状态,则有F浮=G船
=ρ液gV排,同一艘轮船从河里到海里,G船不变,液体的密度变大,可知F浮变大,故船体会上浮一些。
任务二：浮沉条件的应用
思考问题2:潜水艇受到的浮力和重力相等,所以可以悬浮在海水中,可是它如何才能浮出水面呢
任务二：浮沉条件的应用
分析:潜水艇浸没在水中,V排和ρ液不变,故F浮不变。向舱内充水,G物变大,G物>F浮,潜水艇下沉;向外排水,G物变小,F浮>G物,潜水艇上浮。
潜水艇的工作原理:潜水艇通过改变自身重力来实现上浮和下潜的。
任务二：浮沉条件的应用
思考问题3:释放一个氢气球,现场吹一个气球,扎紧口并松手这两个气球都受浮力吗 为什么一个上浮,另一个下降呢 如何才能让热气球浮在空中
热气球的原理:加热器加热球囊内的空气,使其受热膨胀,气囊内的空气密度减小,使得热气球本身及球囊内的空气总质量减小,而热气球排开空气的体积不变。当热气球所受的重力小于其所受的浮力时,热气球就可以升起来了。
气球和飞艇的原理:内部充入密度小于空气的气体。
任务二：浮沉条件的应用
思考问题4:观察密度计的刻度线有什么特点 为什么
任务二：浮沉条件的应用
把两支完全相同的密度计,分别放入两杯液体中,其中一杯是清水,另一杯是盐水,你能鉴别出哪杯是盐水吗
观察现象并分析:密度计完全相同,重力相等,漂浮时浮力等于重力,所以密度计在两种液体中受到的浮力相等。由公式F浮=ρ液gV排可知,密度计浸在液体中的体积越大,液体的密度越小,密度计浸在液体中的体积越小,液体的密度越大。所以,密度计浸入液体中体积少的是盐水。
任务二：浮沉条件的应用
密度计的工作原理:同一支密度计在不同液体中受到的浮力相等。
补充:
(1)密度计下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
(2)密度计的刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
核心总结
1.物体的浮沉条件(受力示意图)
核心总结
表格总结:
核心总结
2.物体的浮沉条件的应用
(1)轮船:采用“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。
(2)潜水艇:依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。
(3)气球和飞艇:ρ气<ρ空气,使它受到的F浮>G物而升空。
(4)密度计原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
课堂评价
1.把体积为2×10-3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg) ( )
A.漂浮,F浮=20N
B.漂浮,F浮=12N
C.沉底,F浮=20N
D.沉底,F浮=12N
B
课堂评价
2.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确的是 ( )
A
A.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D.鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
课堂评价
3.在远洋轮船的船舷上都漆着五条“吃水线”又称“载重线”,如图所示,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力变化以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系有 ( )
C
A.浮力增大,ρ1=ρ2
B.浮力减小,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2
D.浮力不变,ρ1<ρ2
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