八年级物理下册第十章第3节物体的浮沉条件及应用课件新版新人教版20200323557.ppt

第3节物体的浮沉条件及应用体验体验 物体的浮沉物体的浮沉活动活动: :准备烧杯、鲜鸡蛋、盐、清水来探究物体的浮沉。准备烧杯、鲜鸡蛋、盐、清水来探究物体的浮沉。活动活动1:1:把一枚鲜鸡蛋放入清水中把一枚鲜鸡蛋放入清水中, ,观察现象。观察现象。活动活动2:2:逐渐向清水中加入盐逐渐向清水中加入盐, ,观察现象。观察现象。 (1)(1)鲜鸡蛋放入清水中会鲜鸡蛋放入清水中会。(2)(2)当向清水中加入一定量的盐后当向清水中加入一定量的盐后, ,会发现鸡蛋会发现鸡蛋 。提示提示: :(1)(1)下沉下沉(2)(2)上浮上浮1.1.物体的浮沉条件是什么物体的浮沉条件是什么? ?2.2.轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理是什么轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理是什么? ?探究探究 1 1 探究物体的浮沉条件探究物体的浮沉条件结合结合“体验体验”, ,对浸没在液体中的物体进行受力分析对浸没在液体中的物体进行受力分析, ,思考以下思考以下问题问题: :1.1.如图如图, ,画出浸在液体中的物体所受力的示意图。画出浸在液体中的物体所受力的示意图。提示提示: :浸没在液体中的物体受到两个力的作用浸没在液体中的物体受到两个力的作用, ,竖直向下的重力竖直向下的重力和竖直向上的浮力。两个力的受力物体都是浸在液体中的和竖直向上的浮力。两个力的受力物体都是浸在液体中的, ,所所以作用点应画在物体的重心。以作用点应画在物体的重心。参考答案参考答案: :如图所示如图所示2.2.当浮力大于重力时当浮力大于重力时, ,物体的运动状态如何变化物体的运动状态如何变化? ? 。这种状态是。这种状态是, ,最后会最后会在水面。在水面。提示提示: :当浮力大于重力时当浮力大于重力时, ,两个力的合力方向竖直向上两个力的合力方向竖直向上, ,故物体故物体会向上运动会向上运动, ,此时我们称物体处于上浮状态。物体浮出液面此时我们称物体处于上浮状态。物体浮出液面后后,V,V排排减小减小,F,F浮浮减小减小, ,当当F F浮浮=G=G时时, ,合力等于零合力等于零, ,物体最终漂浮。物体最终漂浮。参考答案参考答案: :物体向上运动上浮漂浮物体向上运动上浮漂浮3.3.当浮力小于重力时当浮力小于重力时, ,物体的运动状态会如何变化物体的运动状态会如何变化? ?。这种状态是这种状态是。提示提示: :当浮力小于重力时当浮力小于重力时, ,两个力的合力方向竖直向下两个力的合力方向竖直向下, ,故物体故物体会向下运动会向下运动, ,此时我们称物体处于下沉状态。此时我们称物体处于下沉状态。参考答案参考答案: :物体向下运动下沉物体向下运动下沉4.4.当浮力等于重力时当浮力等于重力时, ,物体的运动状态会变化吗物体的运动状态会变化吗? ?。这种状态是。这种状态是。提示提示: :当浮力等于重力时当浮力等于重力时, ,两个力的合力为零两个力的合力为零, ,故物体会静止在故物体会静止在液体中液体中, ,这种状态称为悬浮。这种状态称为悬浮。参考答案参考答案: :不变化悬浮不变化悬浮5.5.将物体完全浸没在液体中将物体完全浸没在液体中, ,结合图和物体的浮沉条件结合图和物体的浮沉条件, ,分析当分析当物体上浮、悬浮、漂浮时物体上浮、悬浮、漂浮时, ,物体密度与液体密度的关系。物体密度与液体密度的关系。(1)(1)当物体完全浸没在液体中时当物体完全浸没在液体中时,V,V排排V V物物。(2)(2)根据根据F F浮浮=液液gVgV排排和和G G物物=物物gVgV物物, ,分析分析: :浮力大于重力时浮力大于重力时, ,液体密度液体密度物体密度物体密度, ,物体物体。浮力小于重力时浮力小于重力时, ,液体密度液体密度物体密度物体密度, ,物体物体。浮力等于重力时浮力等于重力时, ,液体密度液体密度物体密度物体密度, ,物体物体。提示提示: :由于浸没在液体中的物体由于浸没在液体中的物体V V排排=V=V物物, ,根据公式根据公式F F浮浮=液液gVgV排排和和G G物物=物物gVgV物物可知可知, ,物体的浮沉情况可以用物体的密度和液体密物体的浮沉情况可以用物体的密度和液体密度的大小来描述。当浮力大于重力时度的大小来描述。当浮力大于重力时,液液gVgV排排物物gVgV物物, ,则液体则液体密度大于物体密度密度大于物体密度, ,物体上浮物体上浮; ;当浮力小于重力时当浮力小于重力时,液液gVgV排排 = = =二、物体浮沉条件的应用二、物体浮沉条件的应用1.1.轮船轮船: :(1)(1)采用空心的办法采用空心的办法, ,增加增加_,_,增大受到的浮力。增大受到的浮力。(2)(2)排水量排水量: :轮船按设计的要求满载时轮船按设计的要求满载时_。2.2.潜水艇潜水艇: :靠水舱充水、排水改变靠水舱充水、排水改变_来实现上浮和下沉。来实现上浮和下沉。3.3.气球和飞艇气球和飞艇: :里面充的气体密度里面充的气体密度_空气密度空气密度, ,使气球飘在空使气球飘在空中。中。排开水的体积排开水的体积排开水的质量排开水的质量自身重力自身重力小于小于考点考点 物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用【典例典例】(2013(2013鄂州中考鄂州中考) )一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中, ,静止后有静止后有76 g76 g水溢出水溢出; ;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中, ,静止静止后有后有64 g64 g酒精溢出。已知酒精的密度是酒精溢出。已知酒精的密度是0.80.810103 3kg/mkg/m3 3, ,则物块则物块在水中的状态及物块的密度是在水中的状态及物块的密度是( () )A.A.悬浮悬浮,1.0,1.010103 3kg/mkg/m3 3B.B.漂浮漂浮,0.95,0.9510103 3kg/mkg/m3 3C.C.下沉下沉,1.2,1.210103 3kg/mkg/m3 3D.D.漂浮漂浮,0.90,0.9010103 3kg/mkg/m3 3 【思路导引思路导引】解答本题的关键是根据排开液体的质量判断物体解答本题的关键是根据排开液体的质量判断物体在液体中的浮沉状态。在液体中的浮沉状态。【精讲精析精讲精析】选选B B。本题考查物体的浮沉状态和阿基米德原。本题考查物体的浮沉状态和阿基米德原理。根据阿基米德原理理。根据阿基米德原理F F浮浮=G=G排排=m=m排排g=g=液液gVgV排排, ,物块排开水的体物块排开水的体积积 物块排开酒精的体积物块排开酒精的体积 由数据可知由数据可知, ,排开酒精的体积大排开酒精的体积大于排开水的体积于排开水的体积, ,故物块一定漂浮在水面上故物块一定漂浮在水面上, ,此时受到的浮力等此时受到的浮力等于物块的重力于物块的重力, ,而物块在酒精中受到的浮力小于在水中受到的而物块在酒精中受到的浮力小于在水中受到的浮力浮力, ,故物块在酒精中受到的浮力小于物块的重力故物块在酒精中受到的浮力小于物块的重力, ,故下沉故下沉, ,此此时物块的体积等于排开酒精的体积时物块的体积等于排开酒精的体积, ,即即V V物物=80cm=80cm3 3, ,物块的质量等物块的质量等于排开水的质量于排开水的质量m=76g,m=76g,故物块的密度故物块的密度 =0.95 g/cm=0.95 g/cm3 3=0.95=0.9510103 3kg/mkg/m3 3。33m76gV76 cm ,1g /cm排水水33m64gV80 cm ,0.8g /cm排酒精酒精3m76gV80cm 物【方法归纳方法归纳】物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用(1)(1)判断物体浮沉的两种方法：判断物体浮沉的两种方法：比较物体重力比较物体重力(G(G物物) )和所受浮力和所受浮力(F(F浮浮) )的大小。的大小。比较物体密度比较物体密度物物和液体密度和液体密度液液的大小。的大小。(2)(2)通过物体的浮沉状态判断物体的重力和浮力的大小关系或通过物体的浮沉状态判断物体的重力和浮力的大小关系或物物和和液液的大小关系。的大小关系。1.1.一个鸡蛋沉没在一杯清水里一个鸡蛋沉没在一杯清水里, ,选择下列添加物选择下列添加物( (足量足量) )加入杯加入杯内的水中内的水中, ,经搅拌后经搅拌后, ,最终可使鸡蛋浮起来的是最终可使鸡蛋浮起来的是( () )A.A.水水 B.B.食盐食盐C.C.酒精酒精 D.D.食用油食用油【解析解析】选选B B。本题考查物体的浮沉条件。如果使鸡蛋浮起来。本题考查物体的浮沉条件。如果使鸡蛋浮起来, ,鸡蛋受到的浮力应该大于鸡蛋的重力鸡蛋受到的浮力应该大于鸡蛋的重力, ,因鸡蛋的重力无法改变因鸡蛋的重力无法改变, ,所以只能通过改变浮力来实现所以只能通过改变浮力来实现, ,又因浮力的大小与液体密度有又因浮力的大小与液体密度有关关, ,在在V V排排相同的情况下相同的情况下, ,液体密度越大液体密度越大, ,浮力越大。故选浮力越大。故选B B。2.(20132.(2013宜昌中考宜昌中考) )两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中没在水中, ,同时松手同时松手, ,小木块上浮小木块上浮, ,大石块下沉。比较松手时两大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力者所受的浮力( () )A.A.木块受的浮力大木块受的浮力大 B.B.石块受的浮力大石块受的浮力大C.C.两者受的浮力一样大两者受的浮力一样大 D.D.条件不足条件不足, ,无法比较无法比较【解析解析】选选B B。本题主要考查影响浮力大小的因素。在同种液。本题主要考查影响浮力大小的因素。在同种液体中体中, ,物体排开液体的体积越大物体排开液体的体积越大, ,它受到的浮力越大。大石块虽它受到的浮力越大。大石块虽然在水中是沉下去的然在水中是沉下去的, ,但由于它排开水的体积大但由于它排开水的体积大, ,所以受到的浮所以受到的浮力也大。力也大。3.3.关于潜水艇的上浮和下沉关于潜水艇的上浮和下沉, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的B.B.潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的C.C.潜水艇下沉越深潜水艇下沉越深, ,所受浮力越大所受浮力越大D.D.潜水艇浮出水面的过程中潜水艇浮出水面的过程中, ,所受浮力不变所受浮力不变【解析解析】选选A A。本题考查潜水艇的浮沉原理。潜水艇两侧有水。本题考查潜水艇的浮沉原理。潜水艇两侧有水舱舱, ,通过往水舱中充水或向外放水来改变自身重力通过往水舱中充水或向外放水来改变自身重力, ,从而实现上从而实现上浮和下沉浮和下沉, ,故故A A正确正确; ;当潜水艇浸没在水中时当潜水艇浸没在水中时, ,排开水的体积不变排开水的体积不变, ,根据阿基米德原理可知根据阿基米德原理可知, ,它受到的浮力也不变它受到的浮力也不变, ,故故B B错误错误; ;潜水艇潜水艇受到的浮力跟浸没在水中的深度无关受到的浮力跟浸没在水中的深度无关, ,故故C C错误错误; ;潜水艇浮出水潜水艇浮出水面的过程中面的过程中, ,排开水的体积越来越小排开水的体积越来越小, ,受到的浮力越来越小受到的浮力越来越小, ,故故D D错误。错误。4.(20134.(2013滨州中考滨州中考) )某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验过一个小实验, ,他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮, ,然然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆( () )A.A.下沉下沉 B.B.上浮上浮C.C.悬浮悬浮 D.D.漂浮漂浮【解析解析】选选A A。本题考查对物体浮沉条件的理解。根据物体的。本题考查对物体浮沉条件的理解。根据物体的浮沉条件浮沉条件, ,悬浮在水中的土豆悬浮在水中的土豆, ,所受的浮力等于土豆的重力所受的浮力等于土豆的重力, ,而而在土豆上完全插入大头针时在土豆上完全插入大头针时, ,土豆的重力增大土豆的重力增大, ,土豆排开水的体土豆排开水的体积没有变化积没有变化, ,由由F F浮浮=液液gVgV排排知知, ,土豆受到的浮力不会变化土豆受到的浮力不会变化, ,那么那么土豆受到的重力将大于受到的浮力土豆受到的重力将大于受到的浮力, ,土豆会下沉。土豆会下沉。5.(20125.(2012南昌中考南昌中考) )浸在水中的苹果受到竖直浸在水中的苹果受到竖直的浮的浮力力, ,浮力的大小等于苹果排开的浮力的大小等于苹果排开的所受的重力。物体所受的重力。物体的沉浮取决于物体所受的的沉浮取决于物体所受的与与的大的大小关系。小关系。【解析解析】本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件。根据阿基本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件。根据阿基米德原理米德原理, ,浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的浮力的作浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的浮力的作用用, ,浮力的大小等于排开的液体受到的重力浮力的大小等于排开的液体受到的重力; ;当物体受到的浮力当物体受到的浮力大于重力时会上浮大于重力时会上浮; ;当物体受到的浮力等于重力时将会处于悬当物体受到的浮力等于重力时将会处于悬浮或漂浮状态浮或漂浮状态, ,当物体所受浮力小于重力时将会下沉。当物体所受浮力小于重力时将会下沉。答案答案: :向上水浮力重力向上水浮力重力6.(20136.(2013菏泽中考菏泽中考) )如图所示如图所示, ,中国中国“辽宁号辽宁号”航空母舰是中航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰国人民解放军海军的第一艘航空母舰, ,舰长舰长304m304m、舰宽、舰宽70.5 m,70.5 m,满载时排水量达满载时排水量达67 500 t(67 500 t(排水量是指排开水的质量排水量是指排开水的质量) )。(1)(1)它满载时所受的浮力为它满载时所受的浮力为N(N(取取g=10N/kg)g=10N/kg)。(2)2012(2)2012年年9 9月月2525日日, ,该舰正式加入中国海军序列。该舰正式加入中国海军序列。20122012年年1111月月2323日日, ,中国航母舰载机中国航母舰载机“歼歼-15-15”着舰成功。当舰载机着舰后着舰成功。当舰载机着舰后, ,浮力将浮力将( (选填选填“不变不变”“”“变小变小”或或“变大变大”) )。【解析解析】本题考查浮力的计算及浮沉条件。本题考查浮力的计算及浮沉条件。(1)(1)排水量是航空母舰排开水的质量排水量是航空母舰排开水的质量, ,排开的水所受的重力排开的水所受的重力G=mg=67 500G=mg=67 50010103 3kgkg10 N/kg=6.7510 N/kg=6.7510108 8N,N,航空母舰漂浮在航空母舰漂浮在水面上水面上, ,重力与浮力大小相等重力与浮力大小相等, ,所以满载时所受的浮力为所以满载时所受的浮力为6.756.7510108 8N N。(2)(2)航空母舰漂浮在水面上航空母舰漂浮在水面上, ,所受重力与浮力相等。所受重力与浮力相等。“歼歼-15-15”着舰成功后着舰成功后, ,航空母舰与舰载机总重力变大航空母舰与舰载机总重力变大, ,所以浮力变大。所以浮力变大。答案答案: :(1)6.75(1)6.7510108 8(2)(2)变大变大7.7.刚倒入玻璃杯中的雪碧会产生很多小气泡。此时刚倒入玻璃杯中的雪碧会产生很多小气泡。此时, ,将一些葡将一些葡萄干加入杯中萄干加入杯中, ,有些葡萄干会沉入杯底。不久有些葡萄干会沉入杯底。不久, ,这些葡萄干表面这些葡萄干表面因吸附足够的小气泡因吸附足够的小气泡, ,受到的浮力受到的浮力重力重力, ,从而上浮从而上浮; ;上上浮到液面后浮到液面后, ,由于小气泡破裂由于小气泡破裂, ,导致它们受到的浮力导致它们受到的浮力重重力力, ,于是又沉入杯底。于是又沉入杯底。【解析解析】葡萄干的浮沉取决于它的重力和浮力的大小关系。当葡萄干的浮沉取决于它的重力和浮力的大小关系。当它受到的浮力大于重力时它受到的浮力大于重力时, ,它就会上浮它就会上浮; ;当它受到的浮力小于重当它受到的浮力小于重力时力时, ,它就会下沉。它就会下沉。答案答案: :大于小于大于小于8.(20138.(2013重庆中考重庆中考)2013)2013年年5 5月月1212日是母亲节日是母亲节, ,小明陪父母一起小明陪父母一起去商场去商场, ,想送给母亲节日礼物想送给母亲节日礼物, ,在商场中妈妈看上了既美观又实在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸用的茶几鱼缸, ,如图甲所示。现将该鱼缸放在水平地面上如图甲所示。现将该鱼缸放在水平地面上, ,已知已知鱼缸内的底面积是鱼缸内的底面积是0.8 m0.8 m2 2, ,所装水的深度为所装水的深度为0.5 m0.5 m。一条质量为。一条质量为100 g100 g的金鱼悬浮在鱼缸水中的金鱼悬浮在鱼缸水中, ,如图乙所示。如图乙所示。(1)(1)金鱼受到的浮力是多大金鱼受到的浮力是多大? ?(2)(2)水对鱼缸底部的压力是多大水对鱼缸底部的压力是多大? ?【解析解析】(1)(1)因为金鱼悬浮因为金鱼悬浮, ,所以它受到的浮力等于总重所以它受到的浮力等于总重力力:F=G=mg=0.1kg:F=G=mg=0.1kg10 N/kg=1 N10 N/kg=1 N(2)(2)水对鱼缸底部的压强为水对鱼缸底部的压强为p=gh=1.0p=gh=1.010103 3kg/mkg/m3 310 N/kg10 N/kg0.5 m0.5 m=5=510103 3PaPa水对鱼缸底部的压力为水对鱼缸底部的压力为F=pS=5F=pS=510103 3PaPa0.8 m0.8 m2 2=4=410103 3N N答案答案: :(1)1N(1)1N(2)4(2)410103 3N N 找找你容易错在哪里？找找你容易错在哪里？“有毒胶囊有毒胶囊”事件发生之后事件发生之后, ,人们更加关注药物的正确服用方人们更加关注药物的正确服用方法。其实我们生活中有些习惯和做法不一定是正确的。例如法。其实我们生活中有些习惯和做法不一定是正确的。例如, ,我们服用药物时我们服用药物时, ,往往都是仰脖儿下咽。有人发现往往都是仰脖儿下咽。有人发现: :服用胶囊类服用胶囊类药物时药物时, ,仰脖儿服用时水顺利下咽仰脖儿服用时水顺利下咽, ,胶囊药物却经常留在口中胶囊药物却经常留在口中, ,而略低头服用而略低头服用, ,药物和水反而容易一起下咽。请用浮力的知识药物和水反而容易一起下咽。请用浮力的知识解释这种现象。解释这种现象。 【学生自答学生自答】因为胶囊类药物的包皮在浸湿以后变得粘性较大因为胶囊类药物的包皮在浸湿以后变得粘性较大, ,所以难以下所以难以下咽。咽。 【教师点评教师点评】没有学会运用所学的物理知识思考、解答物理问题。没有学会运用所学的物理知识思考、解答物理问题。如果是因为变粘的原因如果是因为变粘的原因, ,为什么略低头服用为什么略低头服用, ,药物和水容易下药物和水容易下咽。咽。胶囊类药物平均密度小于水的密度胶囊类药物平均密度小于水的密度, ,在水中会漂浮。在水中会漂浮。 【正确答案正确答案】胶囊类药物平均密度小于水的密度胶囊类药物平均密度小于水的密度, ,在水中会漂浮。仰脖儿服在水中会漂浮。仰脖儿服用时用时, ,药物离食道口远药物离食道口远, ,不容易进入食道口不容易进入食道口, ,容易留在口中容易留在口中; ;而低而低头服用时头服用时, ,药物离食道口近药物离食道口近, ,所以更容易下咽。所以更容易下咽。