山東省八年級(jí)物理下冊(cè) 10.3 物體的浮沉條件及應(yīng)用課件 新人教版.ppt

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第三節(jié),物體的浮沉條件及應(yīng)用,,溫故知新,1、浮力的大小與哪些因素有關(guān)？,2、浮力的大小跟物體排開(kāi)的液重之間的關(guān)系？,3、物體的重力怎樣計(jì)算？,4、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系是怎樣的？,ρ液、V排,F浮=G排,G=mg=ρgV,物體受平衡力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變,物體受非平衡力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,做做想想,請(qǐng)同學(xué)們把你帶來(lái)的小物品放入水中觀察,你發(fā)現(xiàn)了什么？,有些物體上浮到水面，而有些物體下沉到水底,點(diǎn)撥：這些物體都受到了浮力，也都受到重力的作用。,物體上浮或下沉?xí)r，浮力和重力的大小有什么關(guān)系？,提出問(wèn)題,做做想想：演示浮沉子的浮與沉。,提出問(wèn)題：怎樣可以控制浮沉子的浮沉？,一、物體的浮沉條件是什么？,活動(dòng)：讓雞蛋像潛艇一樣浮沉,把一個(gè)雞蛋輕輕地放入濃鹽水中,現(xiàn)象①——漂浮,,將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地?cái)嚢琛?現(xiàn)象②——懸浮,繼續(xù)將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地?cái)嚢琛?現(xiàn)象③——下沉,現(xiàn)象④——上浮,,再加入適量的鹽粒，并輕輕地?cái)嚢琛?靜止?fàn)顟B(tài)，平衡狀態(tài),漂浮,懸浮,①漂?。何矬w浮在液面上,有部分體積露出液面的現(xiàn)象。,②懸?。何矬w沉沒(méi)在液體里，可以停留在任何位置，不露出液面。,運(yùn)動(dòng)過(guò)程，非平衡狀態(tài),上浮,,,③上浮：當(dāng)物體浸沒(méi)液體中時(shí)，物體會(huì)向上運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。,④下沉：當(dāng)物體浸沒(méi)液體中時(shí)，物體會(huì)向下運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。,下沉,交流與合作,（1）雞蛋在鹽水中受到哪兩個(gè)力的作用？,（2）雞蛋處于不同狀態(tài)是由于哪個(gè)力發(fā)生了變化？,漂浮時(shí),,,Ｇ,F浮,,懸浮時(shí),,Ｇ,,,F浮,,上浮時(shí),,Ｇ,F浮,,F浮=G,F浮=G,F浮G,,,,下沉?xí)r,F浮,Ｇ,歸納總結(jié),浸在液體中的物體，其浮或沉取決于它所受到的浮力和重力的大小。,物體的浮沉條件,①當(dāng)F浮>G時(shí)，物體上?。?②當(dāng)F浮G物,則ρ物<ρ液,②若物體懸?。篎浮=G物,則ρ物=ρ液,③若物體下沉：F浮ρ液,注意：ρ物是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度,則ρ物<ρ液,④若物體漂?。篎浮=G物，V排G，物體最終會(huì)漂浮在水面上,所以：F浮=G=5N。,答：物體受到的浮力為5N。,,例2、冰山露出海面的部分只是冰山的一部分，所以常有“冰山一角”的說(shuō)法。若海水的密度是1.03103kg/m3，冰的密度是0.9103kg/m3，則這座冰山露出海面的體積是總體積的幾分之幾？,因?yàn)楸狡≡诤Ｃ嫔?解：,所以：F?。紾,因?yàn)镕浮=ρ海水gV排，G=ρ冰gV,所以：ρ海水gV排=ρ冰gV,V排/V=ρ冰/ρ海水=0.9103kg/m3/（1.03103kg/m3）=90/103,V露/V=1-90/103=13/103,（3）選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。,（4）根據(jù)具體情況，合理選擇適用公式。在通常情況下，有關(guān)浮力的計(jì)算題，常會(huì)用到多個(gè)計(jì)算公式，有時(shí)同一公式會(huì)多次使用，但有關(guān)的物理量有所不同。,解決浮力計(jì)算題的方法：,（1）確定研究對(duì)象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體；,（2）分析物體受力情況并畫(huà)出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng))；,二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用,根據(jù)物體的浮沉條件，可以控制物體在液體中的浮沉。,利用物體浮沉條件的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)重力G和浮力F浮的關(guān)系。,(1)若保持浮力不變，可改變自身的重力，實(shí)現(xiàn)沉?。?(2)若保持重力不變，可改變排開(kāi)液體（或氣體）的體積或液體（或氣體）密度的大小實(shí)現(xiàn)沉浮。,1、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(lái)實(shí)現(xiàn)的。,（2）潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。,球內(nèi)充有密度比空氣小得多得氫氣，用于氣象觀察。安裝的探空儀，能把高空的溫度、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等情況傳送給地面觀測(cè)站。,2、氣象探測(cè)氣球,氣象探測(cè)氣球通過(guò)改變自身體積來(lái)改變浮力的大小，從而實(shí)現(xiàn)氣球的上升和下降。,3、熱氣球,噴嘴點(diǎn)火加熱,袋內(nèi)空氣受熱膨脹,熱氣球體積增大，浮力增大,當(dāng)浮力大于重力時(shí),氣球上升。,孔明燈——熱氣球,4、飛艇,利用氦氣、氫氣密度比空氣密度的小，通過(guò)改變自身體積來(lái)改變浮力的大小，從而實(shí)現(xiàn)飛艇的上升和下降。,5、利用浮筒打撈沉船,現(xiàn)代打撈沉船的方法是:將幾個(gè)充滿(mǎn)水的大型浮筒沉入水底,用鋼纜把浮筒與沉船緊緊地拴在一起,然后用高壓空氣把浮筒中水排出,從而改變自身重力，沉船就隨著浮筒一起浮出水面。,上小下大，上疏下密。,靜止時(shí)液面所對(duì)刻度乘以水的密度,用途：,一種可以直接測(cè)量液體密度的儀器。,讀數(shù)方法：,刻度特點(diǎn)：,6、密度計(jì),——又叫比重計(jì)或浮秤,原理：在各種液體中總是漂浮，F(xiàn)浮＝G。,水,液體甲,液體乙,1.0,1.2,1.4,種類(lèi)：,①重表：用來(lái)測(cè)量密度大于水的的液體，最小刻度是“1.00”，所有刻度線(xiàn)都在1.00刻度的下面。,②輕表：用來(lái)測(cè)量密度小于水的的液體，最大刻度是“1.00”，所有刻度線(xiàn)都在1.00刻度的上面。,——利用浸沒(méi)在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度ρ液有關(guān)，ρ液越大，F(xiàn)浮越大。,7、鹽水選種,ρ物ρ液，物體下沉。,拓展與應(yīng)用,為什么湯圓或水餃剛放入水中時(shí),會(huì)沉入鍋底,而當(dāng)湯圓或水餃煮熟時(shí),則會(huì)浮出水面?,魚(yú)鰾的功能,魚(yú)鰾起著調(diào)節(jié)魚(yú)體體積的功能。,當(dāng)魚(yú)鰾充氣時(shí)，魚(yú)體的體積增大，魚(yú)體上浮；,魚(yú)鰾排氣時(shí)，魚(yú)體的體積減少，魚(yú)體下沉。,課堂練習(xí),1.物體在液體中的浮沉決定于液體所受的____力和____力的大小。,2.當(dāng)物體所受的重力____浮力時(shí)，物體下沉；當(dāng)物體所受的重力____浮力時(shí)，物體上??；當(dāng)物體所受的重力____浮力時(shí)，物體漂浮。當(dāng)物體所受的重力____浮力時(shí)，物體懸浮。,3.鐵塊在水中下沉是因?yàn)殍F塊受到的浮力____重力；鐵制的輪船漂浮在水面上是因?yàn)檩喆艿降母×___重力。,重,浮,大于,小于,等于,等于,小于,等于,D,空心,自身的重力,向水艙充水,4.船只采用“”的辦法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潛水艇靠改變來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉，要使浮在水面的潛水艇潛入水中，應(yīng)當(dāng),5.將一個(gè)鋁制空心球用手沒(méi)入水中，放手后球?qū)ⅲǎ〢、上浮；B、下沉；C、懸?。籇、無(wú)法確定。,A,6、一個(gè)重為0.5N的土豆浸沒(méi)在裝滿(mǎn)水的燒杯中溢出了0.4N的水，則土豆在水中（）A、下沉B、懸浮C、上浮D、以上都有可能,C,7.小紅同學(xué)在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，將它分別置于甲、乙兩杯液體中，觀察到靜止時(shí)的情形如圖5所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大B．鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大C．乙杯液體的密度較大D．甲杯液體的密度較大,107,107,103,8.排水量為1000t的輪船在河水中航行，滿(mǎn)載時(shí)船及所裝貨物共重N，受到河水的浮力是N，如果河水密度為1.0103kg/m3，船排開(kāi)的河水的體積是m3。（取g=10N/kg）,C,9、把一個(gè)小球輕輕放入盛滿(mǎn)水的杯中，靜止時(shí)溢出了0.1kg的水，則小球的質(zhì)量（）A一定等于0.1kgB一定小于0.1kgC大于或等于0.1kgD小于或等于0.1kg,10.請(qǐng)判斷體積是0.6m3，質(zhì)量是450kg的水雷浸沒(méi)在水中的浮沉情況。（g=10N/kg）,11、一木塊浮在水面上有1/2體積露出水面，放在另一種液體中，有3/8的體積露出液面，求另一種液體的密度ρ液。,,,,,,,,,12.體積為1.010-3米3的正方體木塊，投入如圖所示裝有水的容器中，靜止后露出水面的高度為510-2米，容器的底面積為0.04米2.（g取10N/kg）求：①木塊受到的浮力②木塊的重力③投入木塊后，容器底增加的壓強(qiáng)④若將此木塊投入某液體中，露出液面高度為4厘米，求這種液體的密度.,本節(jié)小結(jié),一、物體的浮沉條件：,①當(dāng)F浮＜G物時(shí)，合力方向豎直向下，物體下沉；,②當(dāng)F浮＝G物時(shí)，合力為零，即二力平衡，此時(shí)物體將懸?。?③當(dāng)F?。綠物時(shí)，合力方向豎直向上，物體就上??；,④當(dāng)物體漂浮時(shí)，F(xiàn)?。紾物．,（1）受力比較法,（2）密度比較法,②ρ液=ρ物物體懸?。?③ρ液﹥?chǔ)盐镂矬w上浮或漂浮,①ρ液﹤ρ物物體下沉；,二、浮力計(jì)算的方法：,①稱(chēng)重法：F浮=G－F,②壓力差法：F浮=F向上－F向下,③阿基米德原理公式法：F浮=G排=ρ液gV排,④二力平衡法：F浮=G物,三、浮沉條件的應(yīng)用：,（1）潛水艇——利用吸水、排水的方法改變潛水艇自身的重力實(shí)現(xiàn)上浮下潛的。,（2）氣象探測(cè)氣球——通過(guò)改變自身體積來(lái)改變浮力的大小，從而實(shí)現(xiàn)氣球的上升和下降。,（3）浮筒打撈沉船——利用高壓空氣把浮筒中水排出,從而改變自身重力，沉船就隨著浮筒一起浮出水面。,（4）密度計(jì)——利用密度計(jì)在各種液體中總是漂浮的狀態(tài)，F(xiàn)?。紾，浮力大小不變。,