学年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.pptx
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1、第十章浮力第一页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。知识点一知识点一物体的浮沉条件物体的浮沉条件上浮下沉悬浮F浮GF浮物液物液=物处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用。漂浮是“上浮”过程的最终状态,沉底是“下沉”过程的最终状态可以停留在液体内部的任何位置。处于平衡状态,受平衡力作用第二页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。注意注意悬浮和漂浮的辨析状态相同点不同点位置密度排开液体体积漂浮处于平衡状态F浮=G液面物液V排V物悬浮可以静止在液体内部任一地方物=液V排=V物第三页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。例例1如图10-3-1所示,若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江,下列分析正确的
2、是()图10-3-1A.浮力变小,舰体上浮一些B.浮力变大,舰体下沉一些C.浮力不变,舰体下沉一些D.浮力不变,舰体上浮一些第四页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。解析解析护卫舰从大海驶入珠江,始终处于漂浮状态,所以护卫舰受到的浮力大小等于其自身重力大小,浮力不变;由F浮=G排=液gV排、浮力不变、江丙乙B.液体对容器底部的压强关系是p乙p甲p丙C.容器对桌面的压强关系是p甲p乙p丙D.小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙F甲第十三页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。解析解析由于小球在丙中悬浮,所以丙=球、F丙=G球;在乙中漂浮,所以乙球、F乙=G球;在甲中沉底,所以甲球,F甲G球。三种液体
3、密度关系:甲丙F甲。所以选项A错,D正确。小球静止后,三个容器中的液面相平,即深度h相等,由于甲最小,根据p=gh可知,甲容器底受到的液体压强最小,所以B错。容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和小球的总重力,由图知,甲、丙容器内液体体积相同,又知甲p甲,所以C错。FS答案答案D第十四页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。方法归纳方法归纳解答相同物体在不同液体中浮沉或不同物体在同一液体中浮沉的相关问题时,注意通过物体的浮沉条件,寻找不同状态下的“不变量(关系量)”进行综合分析。第十五页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。题型三题型三浮沉条件、浮力知识的综合的应用浮沉条件、浮力知识的综合的应用例
4、例3(2018贵州安顺中考)如图10-3-5所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5(g取10N/kg)。图10-3-5(1)求木块所受到的浮力大小;(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;(3)若要将木块浸没水中,求至少需要施加多大的压力。第十六页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。解析解析(1)因为木块漂浮在水面上,所以受到的浮力F浮=G木=10N;(2)所处的深度为0.2m时,木块的下表面受到水的压强:p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2000Pa;(3)根据F浮=水gV排可知浸入水中的体积为排开液
5、体的体积:V排=110-3m3因为V排=V木,所以V木=V排=110-3m3=1.2510-3m3木块浸没时受到水的浮力:F浮=水gV木=1103kg/m310N/kg1.2510-3m3=12.5N因为F浮=G木+F,所以压力F=F浮-G木=12.5N-10N=2.5N。F g浮水3310N1.0 10 kg/m10N/kg455454第十七页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案(1)10N(2)2000Pa(3)2.5N点拨点拨分析清楚物体的浮沉状态,根据浮沉状态确定物体受力关系,综合运用相关公式是解答该类问题的关键。第十八页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。易错点易错点对物体浮
6、沉与受到浮力大小关系的理解对物体浮沉与受到浮力大小关系的理解例例(2018山东济南历城期中)如图10-3-6所示,四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是()图10-3-6A.丙、丁所受浮力相等B.乙球所受的浮力最小C.丙球所受的浮力最小D.丁球所受的浮力最大第十九页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。解析解析因为4个小球的体积相等,由F浮=水gV排可知,F浮丙=F浮丁F浮乙F浮甲。答案答案A易错警示易错警示物体受到的浮力的大小并不是由它的浮沉所决定的,而是由它所排开的液体的重力所决定的。第二十页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。“思辨思辨”走向创
7、新走向创新素养呈现素养呈现本章有“探究浮力的大小跟哪些因素有关”和“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”两个重要实验,教材中这两个重要实验侧重于猜想和设计实验,实际考查中这两个实验注重实验、推理和应用。此外,本章还有“阿基米德原理”和“物体的浮沉条件”两个重要的考点,故本章是初中物理的重要考点和核心素养考查的重要载体!第二十一页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。典例剖析典例剖析例例(2019北京昌平期末)为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图10-3-7所示,铝块始终
8、不与溢水杯接触。根据实验回答问题:图10-3-7(1)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强(选填“变大”、“变小”或“不变”)。第二十二页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。(2)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,电子秤示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)实验桌上还备有量筒,请你根据以上实验,继续操作,测量出该铝块的体积(该铝块较大,不能放入量筒中)。写出你的测量方法并简要说明。第二十三页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。解析解析(1)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,由液体内部压强规律可知,水对溢水杯底的压强
9、不变;(2)由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变;(3)将铝块浸没在水中,排开水的体积等于铝块的体积,所以将溢出的水倒入量筒中,读出量筒中水的体积就是铝块的体积。答案答案(1)不变(2)不变(3)见解析第二十四页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。素养解读素养解读本题通过对“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验研究,从受力分析、液体内部压强规律和阿基米德原理的应用三个角度考查学生对力学知识的综合应用,体现获取和处理信息、得出结论等“科学探究”素养。同时在分析过程中考查了应用
10、浮力、重力等知识的“物理观念”素养。第二十五页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。知识点一知识点一物体的浮沉条件物体的浮沉条件1.(独家原创试题)黄花梨是著名名贵的木材,用它制作成的手串,气味芳香,很受大众喜爱。有一个用质量为40g的用海南西部黄花梨制成的手串,体积为39cm3,将它放在足够大的水杯中静止后它将()A.漂浮在水面上B.下沉到水底C.悬浮在水中任何深度D.无法判断第二十六页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案B手串的密度木=1.026g/cm3水,故它在水中会下沉。mV340g39cm第二十七页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。2.(2018山东济南槐荫二模)俗话说“瓜
11、浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是()A.西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力B.李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小C.西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力D.李子下沉过程中受到的浮力大于重力第二十八页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案A西瓜漂浮在水面上,浮力等于其重力,即F浮西瓜=G西瓜;李子在水中下沉,浮力小于其重力,即F浮李子G李子,所以,西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力,故A正确,C、D错误;李子下沉过程中,水的密度不变、排开水的体积不变,根据F浮=gV排可知,所受的浮力大小不变,故B错误。第二十九页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。3
12、.(2015广西来宾中考)把体积为210-3m3、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=20NB.漂浮,F浮=12NC.沉底,F浮=20ND.沉底,F浮=12N答案答案B当物块浸没在水中时受到的浮力F浮=水V排g=水V物g=1.0103kg/m3210-3m310N/kg=20N;因为20N12N,即F浮G,所以物块会上浮,最后漂浮在水面上,当物块漂浮时:F浮=G=12N。第三十页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。知识点二知识点二浮力的应用浮力的应用4.(2018浙江湖州中考)圆柱体先后放入密度为1和2的两种液体中,均处于
13、漂浮状态,如图10-3-1所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2,则()图10-3-1A.12F1F2B.12F1F2C.12F1=F2第三十一页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案D由图可知,圆柱体在两液体中都处于漂浮状态,所以F1=F2=G物,A、B错;圆柱体在两液体中所受浮力F1=F2,由图可知:V排12,故C错,D正确。第三十二页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。1.(2019云南红河蒙自一模)如图,烧杯中装有某种液体,A为圆柱形木块,静止时木块的下表面到液面的距离为h,再用外力F缓慢将木块A压入液体中到刚好浸没,下列说法不正确的是()A.不受力F作用时,木块在液体中
14、静止时处于漂浮状态B.木块A的密度大于液体的密度C.将A压入液体的过程,容器底受到液体的压强将增大D.将A压入液体的过程,力F不断增大第三十三页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案B木块放入液体中,静止时木块的下表面到液面的距离为h,则不受力F作用时,木块在液体中静止时处于漂浮状态,木块A的密度小于液体的密度,A正确、B错误;将A压入液体的过程,排开液体的体积增大了,液面上升,深度变大,容器底受到液体的压强将增大,故C正确;将A压入液体的过程,所受浮力变大,重力不变,所用的压力F变大,故D正确。第三十四页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。2.(2018广西桂林中考)小关与同学们去游览
15、桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么()A.船的重力将减小B.水对船的浮力将减小C.水对船的浮力将增大D.水对船的浮力将保持不变答案答案C小关与同学们登上游船后,船的重力变大,故A错误;登上游船后,游船处于漂浮状态,则F浮=G,所以,游船受到的浮力变大,故B、D错误,C正确。第三十五页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。3.(2018浙江金华中考)杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。(1)茶叶漂浮在水面上,是因为浮力重力(填“大于”、“小于”或“等于”);(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将(填“变大”、
16、“变小”或“不变”)。第三十六页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案(1)等于(2)不变解析解析(1)根据物体漂浮的条件可知,茶叶漂浮在水面上,是因为浮力等于重力;(2)茶杯对桌面的压力等于茶杯、水和茶叶的总重力,所以不考虑水的蒸发,茶杯对桌面的压力不变。第三十七页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。4.(2019北京房山期末)如图所示,自由漂浮于海面上的冰山仅仅露出“冰山一角”,它把巨大的身躯隐藏在海面下,这对出海远航的轮船造成了挑战。(冰的密度取0.9103kg/m3,海水的密度取1.0103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)简要解释冰山漂浮在海面上的原因;(2)计算冰山露出
17、海面的体积占冰山总体积的比例。第三十八页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案(1)因为冰的密度小于海水的密度,所以冰山会漂浮在海面上(2)1 10解析解析(1)因为冰的密度小于海水的密度,由物体的浮沉条件知,冰山会漂浮在海面上。(2)设冰山的总体积为V,排开海水的体积为V排,冰山的重力G冰=m冰g=冰V冰g,冰山受到的浮力F浮=水V排g,冰山漂浮,所以二者相等,冰V冰g=水V排g,代入数据整理后得V排V冰=9 10,故V露 V冰=1 10。第三十九页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。1.(独家原创试题)肥桃又叫佛桃,是山东泰安肥城的特产。肥城不仅肥桃闻名,桃木雕刻也是首屈一指的。将两
18、个相同的心形雕刻分别放在不同液体中,静止后情形如图10-3-2所示,若它们受到的浮力分别为F甲、F乙,杯底受到的压强分别为p甲、p乙,则它们的关系为()图10-3-2A.F甲=F乙,p甲=p乙B.F甲F乙,p甲p乙C.F甲=F乙,p甲p乙D.F甲F乙,p甲=p乙第四十页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案C两图心形雕刻均漂浮,由物体的漂浮条件知,心形雕刻受到的浮力都等于自身重力,故F甲=F乙,由图知,甲排开的液体体积大,根据阿基米德原理知,甲图液体的密度小,故甲图杯底受到的压强小。第四十一页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。2.(2018山西中考)小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个
19、小实验。在气球内灌入一定量的水封口制成水球(如图10-3-3甲)。先将水球放入冷水中,水球漂浮(如图乙)。把杯中冷水换成热水,再次把水球放入热水中,发现水球沉在杯底(如图丙)。下列分析正确的是()图10-3-3第四十二页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。A.水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力B.水球在冷水中排开的水的重力等于水球的重力C.冷水的密度小于热水的密度D.在冷水和热水的同一深度处压强相等第四十三页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案B水球在冷水中漂浮,所受浮力与重力大小相等,水球在热水中沉底,所受浮力小于重力,水球的重力不变,因此,水球在冷水中所受浮力大于在热水中所受浮
20、力,A选项错误;水球在冷水中漂浮,浮力等于重力,而浮力大小等于物体排开液体所受的重力,所以排开的水的重力等于水球的重力,B选项正确;冷水的密度大于热水的密度,C选项错误;在深度相同时,液体压强与液体密度成正比,所以,在冷水和热水的同一深度处,冷水的压强大,D选项错误。第四十四页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。3.(2017甘肃兰州中考)如图10-3-4所示,将物体A放入水中时悬浮,将物体B放入水中时有一半的体积露出水面,将物体A置于物体B上再放入水中时,物体B有三分之一的体积露出水面,则两物体的体积之比VAVB=,物体B的密度是kg/m3。图10-3-4第四十五页,编辑于星期五:二十三点
21、三十八分。答案答案1 60.5103解析解析当物体A放在物体B上时,物体B又有1/6的体积被压入水中,GA=F浮,AgVA=水gVB,A在水中悬浮,A=水,VAVB=1 6;由B漂浮在水面上得:F浮=GB,水gVB=BgVB,B=水=0.5103kg/m3。161212第四十六页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。4.(独家原创试题)随着人们生活水平的提高,收藏木雕工艺品成为一种时尚。如图10-3-5所示是小明收藏的一个木工艺品,测得其质量为45g,体积为50cm3,现把它放到水中。(水的密度1103kg/m3,g取10N/kg)试计算:图10-3-5(1)工艺品静止后受到的水的浮力为多少N?
22、(2)小明把该工艺品放在另一种液体中,静止后它受到的浮力为0.4N,该液体的密度为多少kg/m3?(3)在上述条件下,若工艺品漂浮在液面,试说明理由,若下沉到液体底部,试计算底部对工艺品的支持力为多少N?第四十七页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案(1)0.45N(2)0.8103kg/m3(3)0.05N解析解析(1)工艺品的密度木=0.9g/cm3=0.9103kg/m3;由于木水,故工艺品静止后漂浮在水面上,它受到的浮力等于重力;故F浮=G=mg=45g10N/kg=0.045kg10N/kg=0.45N;(2)工艺品放到该液体中时,受到的浮力(0.4N)小于它的重力(0.45
23、N),故工艺品下沉到液体底部。V排=V物=50cm3=510-5m3;液体的密度液=0.8103kg/m3;(3)由于工艺品下沉,底部对它的支持力F支=G-F浮=0.45N-0.4N=0.05N。mV345g50cmFgV浮排-530.4N10N/kg 5 10 m 第四十八页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。1.(2019广东梅州一模)如图所示,当溢水杯盛满密度为1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为2的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2,则物块的密度为()A.1B.2C.1D.212mm12mm21mm21m
24、m第四十九页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案B第一种情况下,物块漂浮,F浮1=G,则m1g=物gV,即:物=;第二种情况下,F浮2=G排2,则2gV=m2g,即:V=;所以物=2。1mV22m1mV122mm12mm第五十页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。2.(2018四川遂宁中考)如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6103kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1 3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中,它静止时将()A.悬浮B.漂浮C.
25、沉底D.无法判断第五十一页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。答案答案B木块A在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1 3,则V排=VA,漂浮时浮力等于重力,所以液gVA=木gVA,则液体的密度液=木=0.6103kg/m3=0.8103kg/m3;在木块上表面轻放一个物块B,VB=VA,A的上表面刚好与液面相平,因为整体漂浮,所以浮力等于总重力,即液gVA=木gVA+BgVA,化简可得,液=木+B,则B=2(液-木)=0.4103kg/m3液,故若将物块B单独放入此液体中,它静止时将漂浮。34344343121212第五十二页,编辑于星期五:二十三点 三十八分。3.(2
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