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(共34張PPT)
物體的浮沉
9.3
第九章 浮 力
（滬粵版）八年級
下
物體的浮沉條件
浮沉條件在技術上的應用
a、決定物體浮沉的條件——F浮和G物的關系
b、不同浮沉情況中ρ液和ρ物的關系
a、浮沉條件在技術上的應用
一
二
01
學習目標
02
激趣導入
再小的砂礫都會沉入水中
日常生活中，有些很小的物體會沉在水中，而有些很笨重的物體卻能浮在水面上……
萬噸的巨輪卻能在海上漂浮航行
是什么決定了物體的浮沉呢？
02
激趣導入
它是怎么在大海中實現自主浮沉的呢？
潛水艇更是能夠根據任務需求，既能浮在海面上，又能潛入深海中……
知識點1——物體浮沉的條件
a、決定物體浮沉的條件——F浮和G物的關系
b、不同浮沉情況中ρ液和ρ物的關系
一
根據物體在液體中的狀態，我們將物體的浮沉情況分為下列幾種情況……
漂浮
懸浮
上浮
下沉
沉底
那么是什么決定了物體的浮沉情況呢？
雞蛋在液體中受到哪些力的作用？
讓雞蛋像潛艇一樣浮沉
這些力的大小的關系是怎樣的，雞蛋處于平衡狀態嗎？
重力和浮力
雞蛋靜止，G=F浮，雞蛋處于平衡狀態
如圖所示，把一個雞蛋輕輕地放入濃鹽水中，使雞蛋處于漂浮狀態。
漂浮
（即停留在液面上，有一部分露出液面）
F浮
G
接下來分別加入清水或鹽
分析雞蛋的受力情況以及浮沉變化情況……
雞蛋在液體中受到哪些力的作用？
讓雞蛋像潛艇一樣浮沉
這些力的大小的關系是怎樣的，雞蛋處于平衡狀態嗎？
重力和浮力
F浮
G
雞蛋靜止，G=F浮，雞蛋處于平衡狀態
然后將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地攪拌。雞蛋由漂浮狀態慢慢變成懸浮狀態。
雞蛋的狀態為什么會發生這樣的變化？
加入清水后液體密度變小，浮力大小不變
根據F浮=ρ液gV排，因此雞蛋排開水體積會變大，所以雞蛋向下沉直至懸浮靜止于液體內部
懸浮
（即雞蛋全部浸沒在水中，并可停留在液體里任何深度的地方）
雞蛋在液體中受到哪些力的作用？
讓雞蛋像潛艇一樣浮沉
這些力的大小的關系是怎樣的，雞蛋處于平衡狀態嗎？
重力和浮力
繼續倒入清水，雞蛋下沉。
雞蛋的狀態為什么會發生這樣的變化？
加入更多清水后液體密度變更小，根據F浮=ρ液gV排，
雞蛋已完全浸沒水中，F合=G-F浮，方向向下，所以雞蛋向下沉
下沉
F浮
G
雞蛋向下非勻速直線運動，F浮＜G，雞蛋非平衡平衡狀態
雞蛋在液體中受到哪些力的作用？
讓雞蛋像潛艇一樣浮沉
這些力的大小的關系是怎樣的，雞蛋處于平衡狀態嗎？
重力、容器對雞蛋的支持力和浮力
倒入更多的清水，發現雞蛋沉底。
雞蛋的狀態為什么會發生這樣的變化？
加入更多清水后液體密度變更小，根據F浮=ρ液gV排，
浮力變得更小，直到雞蛋沉底，F浮+F支=G，從而靜止在底部
沉底
雞蛋靜止，F浮+F支=G，即F浮＜G，雞蛋處于平衡狀態
F浮
G
F支
雞蛋在液體中受到哪些力的作用？
讓雞蛋像潛艇一樣浮沉
這些力的大小的關系是怎樣的，雞蛋處于平衡狀態嗎？
重力和浮力
雞蛋向上非勻速直線運動，F浮＞G，雞蛋非平衡平衡狀態
若加入適量鹽粒，雞蛋重新緩慢地上浮。
雞蛋的狀態為什么會發生這樣的變化？
上浮
F浮
G
加入鹽粒后液體密度變大，根據F浮=ρ液gV排，
雞蛋已完全浸沒水中，F合=F浮-G，方向向上，所以雞蛋上浮
比較雞蛋在各種狀態下受到的浮力F浮和G物的大小，我們可以歸納出物體的浮沉條件：
當F浮＞G物時，浸在液體中的物體就會上浮；
當F浮＜G物時，浸在液體中的物體就會下沉或沉底；
當F浮=G物時，物體會懸浮在液體中或漂浮在液面；
漂浮
懸浮
上浮
下沉
沉底
F浮＞G物
F浮＞G物
F浮＞G物
F浮=G物
F浮=G物
當物體受到的浮力F浮＞G物時，浸在液體中的物體就會上浮；
∴ ρ液gV排＞ρ物V物g
又∵ V排=V物
因此，ρ液＞ρ物
∵ F浮＞G
由于F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物V物g，那么我們可以進一步分析此狀態下ρ液和ρ物的關系
上浮
F浮
G
因此，液體中的物體上浮時，ρ液＞ρ物
∴ ρ液gV排＜ρ物V物g
又∵ V排=V物
因此，ρ液＜ρ物
∵ F浮＜G
F浮
G
F浮
G
F支
當物體受到的浮力F浮＜G物時，浸在液體中的物體就會下沉或沉底；
由于F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物V物g，那么我們可以進一步分析此狀態下ρ液和ρ物的關系
下沉
沉底
∴ ρ液gV排＜ρ物V物g
又∵ V排=V物
因此，ρ液＜ρ物
∵ F浮＜G
因此，液體中的物體下沉或沉底時，ρ液＜ρ物
∴ ρ液gV排=ρ物V物g
又∵ V排＜V物
因此，ρ液＞ρ物
∵ F浮=G
物體受到的浮力F浮=G物時，物體會漂浮在液面上或懸浮在液體中；
F浮
G
F浮
G
由于F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物V物g，那么我們可以進一步分析此狀態下ρ液和ρ物的關系
漂浮
懸浮
因此，液體中的物體漂浮時，ρ液＜ρ物
∴ ρ液gV排=ρ物V物g
又∵ V排=V物
因此，ρ液=ρ物
∵ F浮=G
液體中的物體懸浮時，ρ液=ρ物
因此根據物體與液體的密度大小比較，我們也能判斷物體的浮沉情況
當ρ液＞ρ物時，浸在液體中的物體就會漂浮在液面；
當ρ液=ρ物時，浸在液體中的物體就會懸浮；
當ρ液＜ρ物時，浸在液體中會下沉或沉底；
漂浮
懸浮
上浮
下沉
沉底
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物
ρ液=ρ物
根據上面所學的內容，我們歸納匯總一下物體浮沉條件
漂浮 懸浮 沉底 下沉 上浮
圖示
條件：F浮與G物的關系
V排與V物的關系 ρ液與ρ物的關系
是否平衡 F浮=G物
F浮＜G物
F浮＜G物
F浮＞G物
V排＜V物
V排=V物
ρ液＞ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物
平衡
不平衡
知識點2——浮沉條件在技術上的應用
二
a、浮沉條件在技術上的應用
潛艇能在水中上浮和下潛，它是通過改變自身重力的方法來控制浮沉……
氣象臺經常要放出探測氣球用于氣象觀測。氣球內充有密度比空氣小得多的氫氣或氦氣，從而實現上升，工作結束后通過減小自身體積從而減少排開空氣的體積以減小浮力，使氣球下降……
氣球升空后，安裝在它上面的探空儀能把高空的溫度、氣壓、濕度、風速、風向等信息用無線電傳送給地面觀測站
浮筒常被用于打撈沉船。打撈時，先在浮筒內注滿水，并將其固定在沉船上，再向浮筒中輸入高壓空氣，排出其中的水，使連成一體的沉船和浮筒所受的重力小于浮力，沉船隨著浮筒上升。
密度計測量不同液體的密度時會漂浮在液面上，根據F浮=G的原理測量液體的密度，密度計浸入液體越深，則液體密度越小……
密度計的刻度并不均勻，呈現上小下大、上稀下密的特點
同一密度計測量不同液體密度時，所受的浮力大小都相等
04
課堂小結
漂浮：F浮=G物，V液＜V物，ρ液＞ρ物
懸浮：F浮=G物，V液=V物，ρ液=ρ物
上浮：F浮＞G物，V液=V物，ρ液＞ρ物
下沉：F浮＜G物，V液=V物，ρ液＜ρ物
沉底：F浮＜G物，V液=V物，ρ液＜ρ物
物體浮沉的條件
物體的浮沉
潛水艇：改變自身重力實現浮沉
探測氣球：通過充入密度比空氣小的氣體實現上升
打撈浮筒：使沉船和浮筒所受的重力小于浮力從而實現上浮
密度計：根據F浮=G的原理
浮沉條件在技術上的應用
05
隨堂練習
1、兩個容器中分別盛有甲、乙兩種不同的液體，把體積相同的A、B兩個實心小球放入甲液體中，兩球沉底；放入乙液體中，兩球靜止時的情況如圖乙所示。則下列說法正確的是（　　）
A．小球A的質量大于小球B的質量
B．甲液體的密度小于乙液體的密度
C．小球A在甲液體中受到的浮力等于在乙液體中的浮力
D．在甲液體中容器底對小球A的支持力大于對小球B的支持力
B
2、小亮周末在家洗碗時發現了一個有趣的現象：兩只完全相同的碗A、B，將碗A輕輕放在水面上，松手后它能漂浮在水面上；將碗B按入水中，松手后它卻沉入水底，如圖所示。則此時兩碗所受浮力FA、FB的大小關系是（　　）
A．FA＞FB B．FA＜FB
C．FA＝FB D．條件不足，無法比較浮力的大小
A
3、用鹽水浸泡可以去除新鮮水果表面殘留的農藥。水平桌面上有甲、乙兩個完全相同的容器，分別盛有濃度不同的鹽水，將兩個質量相等的冬棗、櫻桃（V冬棗＞V櫻桃），分別放入鹽水中，靜止時的狀態如圖所示，兩容器中的液面相平。下列說法正確的是（　　）
A．甲容器中鹽水的密度大于乙容器中鹽水的密度
B．櫻桃可以漂浮在水面上是因為所受的浮力大于重力
C．冬棗和櫻桃所受的浮力大小相等
D．甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力
05
隨堂練習
C
4、如圖所示，水母身體外形像一把透明傘，水母身體內有一種特別的腺，這種腺能產生一氧化碳改變自身體積（忽略一氧化碳的質量），從而能在水中上浮與下沉。下列說法正確的是（　　）
A．水母實現浮沉自由的原理與潛水艇一致
B．水母漂浮時比沉在水底時排開水的重力大
C．水母在水中下沉過程中受到水的壓強不變
D．水母懸浮時，若體積變小，會上浮
B
05
隨堂練習
5、圖甲為我國古代的滴水計時工具——漏刻，圖乙為漏刻的模型圖。漏水壺通過底部的出水口向受水壺中滴水，受水壺中的箭尺始終處于漂浮狀態，隨著壺內液面的升高而升高，箭尺上的刻度指示時間。當受水壺中液面升高時，下列說法正確的是（　　）
A．箭尺排開水的重力不變
B．箭尺排開水的體積變大
C．箭尺所受到的浮力變小
D．水對受水壺底壓強不變
A
6、冰球漂浮在盛有溫水的圓臺狀容器中緩慢熔化，該過程中（　　）
A．水位上升，水對容器底部的壓力不變
B．水位上升，水對容器底部的壓力變大
C．水位不變，水對容器底部的壓力不變
D．水位下降，水對容器底部的壓力變小
C
05
隨堂練習
7、所謂冰山一角，字面意思可以理解為一座冰山露出水面的部分很少，而水面以下的體積占整個冰山體積的大部分，如圖是漂浮在海里的冰山。已知海水的密度，ρ海水＝1.1g/cm3、冰山的密度ρ冰＝0.9g/cm3，下面關于冰山一角分析正確的是（　　）
A．漂浮的冰山所受浮力大于自身的重力
B．水面上的冰山體積與冰山體積之比為1：9
C．當冰山熔化后海平面會上升
D．當冰山熔化后水面以下冰山體積與整個冰山體積之比會變小
C
8、如圖所示，一個裝適量水的小藥瓶漂浮在礦泉水瓶的液面上。當擠壓水瓶時，小藥瓶內氣壓收縮，水進入小藥瓶，此時重力 　 　 浮力，所以下沉；當松手后，小藥瓶內空氣膨脹，將多余的水排出，此時重力 　 　 浮力，所以上浮（以上均選填“大于”“等于”或“小于”）；根據這一原理應用有 　 　 （填一事物）。
大于
小于
潛水艇
9、潛水艇是海軍的戰略重器，建設一支強大的海軍是實現中國夢的有力保障。如圖1，當潛水艇下潛至水下300m處時，排水量為1.6×104t，此時潛水艇所受到海水的浮力為 　 　 N，受到海水的壓強為 　 　 Pa；潛水艇的水艙向外排出一部分海水后開始上浮，潛水艇在圖2中的位置時受到海水的浮力為 　 　 N；最終潛水艇靜止在圖3中的海面上。由此可見，潛水艇是通過改變 　 　 實現上浮和下潛的。（g取10N/kg，ρ海水＝1.0×103kg/m3）
05
隨堂練習
1.6×108
3×106
1.6×108
自身重力
10、圖中玻璃瓶是一個“伽利略彩球溫度計”，可以粗略地測量環境溫度。玻璃瓶中裝有某種液體，浸有7個體積相同的彩球（分別標有16℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃字樣），彩球體積不隨溫度變化而變化。當外界溫度在16℃﹣28℃范圍內變化時，會有彩球隨之上浮或下沉，當所有彩球靜止后，浮在上面的彩球中，標示溫度值最低的那個彩球所標示的溫度即此時環境的大致溫度。
（1）當環境溫度為10℃時　 　 彩球浮在液面上（選填“所有”“沒有”或“部分”）。
（2）請判斷：7個彩球中質量最大的是標有　 　 字樣的，理由是
05
隨堂練習
有
16℃
溫度越低，液體的密度越大，根據阿基米德原理知，浮力越大，能夠使得質量最大的小球上浮
11、重為30N的質地均勻的實心小球放入水中，靜止時如圖所示，若將它切去一半，放入水中，則小球的浮力是　 　 N，小球將會　 　 （選填“漂浮”、“懸浮”、“下沉”）
05
隨堂練習
15
12、在長為20cm均勻細木棱的一端纏繞一些細銅絲，制成兩個完全相同的簡易密度計。現將它們分別放入盛有不同液體的兩個燒杯中，如圖所示為它們豎直靜止在液體中的情況。
若密度計在甲液體中露出液面的長度為10cm，在乙液體中露出液面的長度為13cm，若乙液體為水時，甲液體的密度ρ甲＝　 　 kg/m3。
若在乙燒杯的水中加入適量鹽，其中的密度計所受的浮力　 　 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
漂浮
0.7×103
不變
13、如圖所示的熱氣球，其下方開口處燃燒液化氣，隨著熱氣球內部氣體溫度升高，熱氣球開始離地，徐徐升空，則氣球內的氣體密度 　 　 ，氣球所受浮力 　 　 （以上兩空填“變大”、“變小”或“不變”）。體積為620m3的熱氣球懸浮在空中時，氣球吊籃和乘客的總重是 　 　 N。（空氣密度保持1.3kg/m3不變）
05
隨堂練習
變小
不變
8060
05
隨堂練習
14、物體在細線拉力作用下靜止在水中（如圖所示），此時水面距容器底30cm，已知物體上表面所受水的壓力為7N，下表面所受水的壓力為19N，此時細線對物體的拉力為3N（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）水對容器底的壓強；（2）物體的體積；（3）剪斷細線后物體靜止時所受的浮力。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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