人教版八年级物理下——物体的浮沉条件及应用PPT课件.ppt

物体的浮沉条件及应用物体的浮沉条件及应用 1浸没在水中的木块为什么向上浮起？浸没在水中的木块为什么向上浮起？ 2浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3浸没在水中的乒乓球为什么向上浮起？浸没在水中的乒乓球为什么向上浮起？ 4钢铁制成的船为什么能在海面上航行？钢铁制成的船为什么能在海面上航行？ 5物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？有的下沉、有的悬浮？提出问题提出问题悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉 一、物体浮沉的条件一、物体浮沉的条件 F浮G GF F浮浮 G G F F浮浮 G G ：上浮：上浮 漂浮：漂浮：F F浮浮G GF F浮浮 G G ：下沉：下沉F F浮浮G G ：悬浮：悬浮 巧施妙计巧施妙计：浸没在水中浸没在水中的一只鸡蛋，由于鸡蛋受到的一只鸡蛋，由于鸡蛋受到的的 力大于力大于 力，力，鸡蛋下沉。想一想，鸡蛋下沉。想一想，如何让如何让这个鸡蛋浮起来？这个鸡蛋浮起来？（F F浮浮 液液gVgV排排，G Gmgmg物物V V物物g g，物体浸没时，物体浸没时，式中的式中的V V排排 和和 V V物物是相等的，因此比较浮力和重是相等的，因此比较浮力和重力的大小只要比较一下物体和液体的大小即可力的大小只要比较一下物体和液体的大小即可 ）2物体密度与液体密度间的关系物体密度与液体密度间的关系F浮浮 G 上浮：上浮： r r液液 r r物物 F浮浮= G 悬浮：悬浮： r r液液 = r r物物 F浮浮 G 下沉：下沉： r r液液 r r物物浮力：浮力：F浮浮r r液gV排排 ； 重力：重力：G r r物物g V物物； V排排 = V物物研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。一、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件漂浮：漂浮： r r液液r r物物 根据浮沉条件进行比较根据浮沉条件进行比较合作探究显身手上浮：上浮： F浮浮G悬浮：悬浮：F浮浮 = G下沉：下沉： F浮浮G漂浮：漂浮：F浮浮 = G2物体密度与液体密度间的关系物体密度与液体密度间的关系研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。浮力：浮力：F浮浮r r液gV排排 ； 重力：重力：G r r物物g V物物； V排排 = V物物F浮浮 G 上浮：上浮： r r液液 r r物物 F浮浮= G 悬浮：悬浮： r r液液 = r r物物 F浮浮 G 下沉：下沉： r r液液 r r物物漂浮：漂浮： r r液液r r物物 3、悬浮和漂浮的相同点和区别：、悬浮和漂浮的相同点和区别： 都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即： F浮浮 =GF浮浮GF浮浮G悬浮悬浮漂浮漂浮（1）悬浮悬浮时，物体停留在液体内部的任时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定何地方，它必定全部全部浸没在液体中；浸没在液体中； 而而漂浮漂浮，物体是静止在液面上，它必定，物体是静止在液面上，它必定有一部分露在液面之上有一部分露在液面之上。（2）悬浮悬浮时，物体浸没在液体中，所时，物体浸没在液体中，所以以V排排=V物。物。 而而漂浮漂浮时，物体只有一部分浸入液体时，物体只有一部分浸入液体中，所以中，所以V排排V物物。V排排 =V物物V排排 V物物悬浮悬浮漂浮漂浮物体浮沉与密度关系应用g g 生活现象解释生活现象解释1 泄漏的石油为什么都漂浮在水面？泄漏的石油为什么都漂浮在水面？生活现象解释生活现象解释2早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制深入的观察，到殷商时已由制独木船独木船发展到用发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。木板组成大的船体，这是我国最早的木船。芦湖独木舟芦湖独木舟我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用二、浮力的应用二、浮力的应用周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥浮桥。浮桥浮桥我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用我国汉代曾发明过一种做军事我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯信号用的灯笼笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。，灯笼能腾空而起，飞向天空。 我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用 三国时期有三国时期有“曹冲称象曹冲称象”。除了除了以舟称物以舟称物之外，之外，以舟起重以舟起重也是中国人也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打打捞铁牛捞铁牛”。他创造了浮力起重法。他创造了浮力起重法。我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用（1）工作原理：工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，增大体积，将钢铁做制成空心的轮船，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F F浮浮=G=G船船，漂浮在水面。漂浮在水面。轮船有大小，怎样反映轮船的轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？运载能力呢？（2）排水量（排水量（m排排）：）：轮船满载时排开水的质量：轮船满载时排开水的质量： F浮浮= m排排g 而而 F浮浮=G m船船+m货货= m排排轮轮 船船二、浮力的应用二、浮力的应用轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作成 的，这样虽然受到的重力 ，但体积 很多，受到的浮力 ，所以能浮在水面。例例2空心空心不变不变增大增大增大增大应用一：轮船应用一：轮船集装箱货轮集装箱货轮原理原理增大增大 来增大浮力来增大浮力 货轮从长江（淡水）驶入东海，它受到的浮货轮从长江（淡水）驶入东海，它受到的浮力将如何变化？轮船将上浮些还是下沉些？力将如何变化？轮船将上浮些还是下沉些？排开液体体积排开液体体积轮船由江河驶入海里：重力 ，浮力 ，轮船将 一些（填“上浮”或“下沉”）例例1不变不变不变不变上浮上浮应用二：潜水艇应用二：潜水艇原理原理靠改变自身靠改变自身 上浮和下潜。上浮和下潜。重力重力 潜水艇是模仿自然界中的鱼制造出来的，潜水艇是模仿自然界中的鱼制造出来的，你能说说鱼是通过什么方式来实现浮沉的？你能说说鱼是通过什么方式来实现浮沉的？拓展：鱼的浮沉拓展：鱼的浮沉 工作原理：工作原理：靠空气浮力升空靠空气浮力升空内部充有小于空气密度的气体内部充有小于空气密度的气体二、浮力的应用二、浮力的应用气球和飞艇气球和飞艇采用充密度比空气小充密度比空气小的气体的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力浮力大于重力而升空。升空时平均 空气。原理：原理：用改变自身的体积改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而破裂。应用应用三三气球和飞艇气球和飞艇 喷嘴点火加喷嘴点火加 热热, ,袋内空气袋内空气受受 热膨胀热膨胀, ,浮浮力增大力增大, ,浮力大浮力大于重力于重力, ,气球上气球上升。升。 喷嘴火焰熄灭，喷嘴火焰熄灭， 袋内空气变冷袋内空气变冷, ,浮浮力减小力减小, , 浮力小浮力小于重力于重力, ,气球下降。气球下降。应应用用四四密密度度计计 工作原理工作原理：利用物体漂浮在液面上时，利用物体漂浮在液面上时， F F浮浮=G=G物物原理制成的。原理制成的。物体在不同液体中漂浮时，物体排开液体的体物体在不同液体中漂浮时，物体排开液体的体积不同。积不同。密度计密度计刻度特点刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。上小下大，刻度间隔不均匀。自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。读数方法读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度静止时液面所对刻度乘以水的密度用途用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。一种可以直接测量液体密度的仪器。复习提问复习提问木木 船船轮轮 船船潜水艇潜水艇气球飞艇气球飞艇密度计密度计小小 结结巩固练习巩固练习 密度计是利用密度计是利用 来测来测量液体密度的仪器，被测液体的量液体密度的仪器，被测液体的密度越大，密度计浸入液体的深密度越大，密度计浸入液体的深度越度越 ，露出液面的部分，露出液面的部分 。当把密度计放入某种液体中静止当把密度计放入某种液体中静止时，液面正对时，液面正对0.6这个刻度，则这这个刻度，则这种液体的密度为种液体的密度为 kg/m3。 漂浮时漂浮时F浮浮=G计计浅浅0.61030.81.01.82.00.6某某液液多多、密度计是测液体密度的仪器，它是、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时根据物体漂浮在液面时F F浮浮_G_G物物（填、（填、 ）的原理制成的。）的原理制成的。、使用密度计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才，才能正确测出液体的密度。能正确测出液体的密度。、密度计在各种不同的液体中所受浮、密度计在各种不同的液体中所受浮力是力是_（相同、不同）的，在密度（相同、不同）的，在密度_ _ （大、小）的液体中露出液面的体（大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上积较大，故密度计的刻度是上_下下_（大、小）。（大、小）。BAc体验应用体验应用：用同一支密度计测甲、乙、丙：用同一支密度计测甲、乙、丙三种液体的密度，如图所示，则甲、乙、丙三种液体的密度，如图所示，则甲、乙、丙三种液体的密度及密度计在三种液体中所受三种液体的密度及密度计在三种液体中所受浮力大小关系如何浮力大小关系如何? ?密度：密度：丙丙 乙乙 甲甲浮力：浮力：甲甲乙乙丙丙三、归纳与整理三、归纳与整理 上浮，上浮，F F浮浮 G G，液液 物物 下沉，下沉，F F浮浮 G G，液液 海水海水 ， V排排 V排排不变不变不变不变变小变小例例3重为重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了溢出了510-4 m3的水。则此物体是（的水。则此物体是（ ） A浮在水面上浮在水面上 B沉到水底沉到水底 C悬浮在水中悬浮在水中 D以上几种情况都有可能以上几种情况都有可能【解析解析】 根据阿基米德原理根据阿基米德原理 F F浮浮 = 水水 gV排排 =1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮浮G 物体下沉物体下沉BAB例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体静止在水中（静止在水中（ ）。）。 A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大【解析解析】 A物体漂浮，物体漂浮，B物体悬浮。物体悬浮。 不知不知GA与与GB的关系，的关系， 不能根据不能根据F浮浮=G 比较浮力的大小。比较浮力的大小。 又又 不知不知VA排排与与VB排排的关系，的关系， 不能根据不能根据F浮浮 = 水水 gV排排比较浮力的大小。比较浮力的大小。AB例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体静止在水中（静止在水中（ ） A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大【解析解析】 A漂浮：漂浮：A A ， B A 。C例例5一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？容器中的水面将如何变化？GmFVggr rr rr r 冰冰冰冰浮浮排排水水水水水水当冰化成水后，质量不变，所以，当冰化成水后，质量不变，所以，m水水= m冰冰mmVr rr r 水水冰冰化化水水水水水水 冰排开水的体积等于冰化成水的体积冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变液面高度不变【解析解析】冰漂浮在水面上，冰漂浮在水面上，F浮浮= G冰冰当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？GmVgr rr r 冰冰冰冰排排盐盐水水盐盐水水mmVr rr r 水水冰冰化化水水水水水水 水水 V盐水盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升液面上升【解析解析】冰漂浮在盐水中，冰漂浮在盐水中，F浮浮 = G 2质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力的浮力 铝球受的浮力；若把它们都放在水银铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力中静止时，则铁球受的浮力 铝球受的浮力铝球受的浮力（选填（选填“”、“”、“=”） 1用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（述正确的是（ ） A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力不相等密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力不相等 C 密度计排液体积越大，液体密度越大密度计排液体积越大，液体密度越大 D 密度计漂浮的越高，液体密度越大密度计漂浮的越高，液体密度越大 D练习练习