八年級(jí)物理下冊(cè) 10.5 物體的浮與沉課件 （新版）蘇科版.ppt

物理 第十章壓強(qiáng)和浮力 五 物體的浮與沉 導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)1 手拿一鐵塊將其浸沒(méi)在水中 松手后鐵塊下沉 實(shí)驗(yàn)2 將一很薄的塑料袋裝滿(mǎn)水 把口扎緊后將其浸沒(méi)在水中 松手后 塑料袋停在原來(lái)位置不動(dòng) 實(shí)驗(yàn)3 將一木塊浸沒(méi)在水中 松手后 木塊上浮 實(shí)驗(yàn)4 將兩相同的鐵塊分別放入水銀和清水中 一塊上浮 一塊下沉 五 物體的浮與沉 學(xué)點(diǎn)1物體的浮沉條件 分析與論證 從受力情況進(jìn)行分析 浸沒(méi)在水中的物體松手后只受兩個(gè)力的作用 即重力和浮力 這兩個(gè)力的方向相反 物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于兩個(gè)力的大小 實(shí)驗(yàn)中 鐵塊下沉 說(shuō)明鐵塊所受的浮力小于重力 圖10 5 2甲 實(shí)驗(yàn)2中 裝滿(mǎn)水的塑料袋不動(dòng) 說(shuō)明它所受的浮力等于重力 圖乙 實(shí)驗(yàn)3中 木塊上浮 說(shuō)明木塊受到的浮力大于重力 當(dāng)木塊露出水面 由于排開(kāi)水的體積變小 所受浮力變小 當(dāng)浮力等于重力時(shí) 木塊漂浮在水面上 如圖丙 丁所示 五 物體的浮與沉 五 物體的浮與沉 問(wèn)題1 物體的浮沉情況取決于物體所受的 力和 力的大小關(guān)系 因此控制物體的浮與沉的途徑有 1 保持物體 不變 通過(guò)改變液體密度或改變物體排開(kāi)液體體積來(lái)改變浮力 增大浮力使物體 減小浮力使物體 2 保持物體所受 的大小不變 減小物體自身重力使物體 增大物體自身重力使物體 問(wèn)題2 物體上浮 下沉是運(yùn)動(dòng)過(guò)程 在此過(guò)程中受 力作用 下沉的結(jié)果是沉到液體 上浮的結(jié)果是浮出液面 最后 在液面上 漂浮與懸浮的共同特點(diǎn)都是浮力等于 力 在平衡力的作用下 物體靜止不動(dòng) 重 浮 重力 上浮 下沉 浮力 上浮 下沉 非平衡 漂浮 重 底部 五 物體的浮與沉 但漂浮是物體在 的平衡狀態(tài) 物體的 浸入液體之中 懸浮是物體 在液體內(nèi)部時(shí)的平衡狀態(tài) 物體浸沒(méi)在液體中 問(wèn)題3 由以上問(wèn)題可以看出 改變物體的浮沉情況 其實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變物體的 情況來(lái)實(shí)現(xiàn)的 這也是運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的具體體現(xiàn) 浸在液體中的物體都受到 力和 力的作用 有時(shí)還受其他力 在不受其他力的前提下 改變這兩個(gè)方向相反的力的大小關(guān)系 即可改變物體的 情況 液面 一部分 浸沒(méi) 整個(gè) 受力 重 浮 浮沉 五 物體的浮與沉 學(xué)點(diǎn)2物體浮沉條件的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)1 用鹽水選種 干癟 蟲(chóng)蛀的種子受到的浮力大于重力 所以上浮 飽滿(mǎn)的種子受到的浮力小于重力 所以下沉 實(shí)驗(yàn)2 測(cè)定人體血液的密度 在幾支試管內(nèi)分別裝入密度不同的硫酸銅溶液 再向每支試管內(nèi)分別滴入一滴血液 血液在哪一試管中懸浮 密度就等于該試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度 五 物體的浮與沉 實(shí)驗(yàn)3 打撈沉船 在沉船下部用結(jié)實(shí)的鋼帶將其托住 在鋼帶的兩端固定浮筒 在浮筒中注滿(mǎn)水 使浮筒沉到船附近與鋼帶結(jié)合 然后排出浮筒中的水 水的浮力就把浮筒和船一起推向水面 問(wèn)題1 輪船的尺度大小通常用 來(lái)表示 根據(jù)物體的漂浮條件知 船自身的質(zhì)量 滿(mǎn)載時(shí)貨物的質(zhì)量 問(wèn)題2 密度計(jì)在不同液體中漂浮時(shí)所受到的 都相同 根據(jù)f浮 可知 待測(cè)液體密度越大 則 越小 密度計(jì) 中的體積越小 的體積就越大 所以密度計(jì)上的刻度值是 排水量 排水量 浮力 液v排液g 侵入液體 露出部分 上小下大 v排液 應(yīng)用示例 類(lèi)型一物體的浮沉條件 五 物體的浮與沉 例1某物理興趣小組在研究物體浮沉條件時(shí)做過(guò)一個(gè)小實(shí)驗(yàn) 他們將一土豆放入水槽中發(fā)現(xiàn)其在水中懸浮 然后將幾枚大頭針完全插入土豆中后發(fā)現(xiàn)土豆 a 下沉b 上浮c 懸浮d 漂浮 五 物體的浮與沉 解析 a土豆原來(lái)能懸浮在水中 說(shuō)明土豆受到的重力與浮力相等 即g f浮 將幾枚大頭針完全插入土豆中后 土豆受到的重力會(huì)變大 而浮力不變 所以 重力會(huì)大于浮力 則插入大頭針的土豆會(huì)下沉 點(diǎn)評(píng) 本題考查物體浮沉條件的應(yīng)用 難點(diǎn)在于要理解將幾枚大頭針完全插入土豆后土豆的體積不變 浮力不變 但重力變大 五 物體的浮與沉 例2如圖10 5 3所示 先將半個(gè)西瓜皮輕輕放在水缸中 發(fā)現(xiàn)它漂在水面上 此時(shí)它受到的浮力大小為f浮1 然后把它按入水面下 發(fā)現(xiàn)它沉入水底 此時(shí)它受到的浮力大小為f浮2 則f浮1與f浮2的大小關(guān)系是 a f浮1 f浮2b f浮1 f浮2c f浮1 f浮2d 無(wú)法比較 解析 a本題中西瓜皮的重力不變 在水中漂浮時(shí)受到的浮力等于自身重力 下沉后受到的浮力小于自身重力 所以f浮1 f浮2 類(lèi)型二物體浮沉條件的應(yīng)用 五 物體的浮與沉 例3小張看到雞蛋浮在鹽水面上 如圖10 5 4甲所示 他沿杯壁緩慢加入清水使雞蛋下沉 在此過(guò)程中 雞蛋受到的浮力f隨時(shí)間t的變化圖像可能是圖乙中的 五 物體的浮與沉 解析 d雞蛋漂浮和懸浮時(shí)所受浮力不變 等于雞蛋的重力 隨著鹽水密度減小 但雞蛋排開(kāi)水的體積不變 根據(jù)公式f浮 v排g可知雞蛋所受浮力逐漸減小 但不會(huì)減小到0 所以圖線(xiàn)d符合題意 五 物體的浮與沉 例3端午節(jié)那天 小明發(fā)現(xiàn)煮熟的咸鴨蛋有的沉在水底 有的浮在水面 如圖10 5 5所示 若甲的體積比乙小 則下列分析合理的是 a 甲的質(zhì)量比乙大b 甲受到的浮力等于重力c 甲的密度比乙大d 乙受到的浮力大于重力 五 物體的浮與沉 解析 b甲漂浮 乙沉在水底 并且甲的體積比乙小 故甲排開(kāi)水的體積較小 由阿基米德原理可知 甲受到的浮力小于乙受到的浮力 又因?yàn)榧灼?其重力等于浮力 乙沉底 其重力大于浮力 因此乙的質(zhì)量大于甲的質(zhì)量 故a d選項(xiàng)錯(cuò)誤 b選項(xiàng)正確 煮熟的咸鴨蛋有的沉在水底 有的浮在水面 沉在水底的咸鴨蛋密度大于水的密度 浮在水面上的咸鴨蛋密度小于水的密度 故甲的密度小于乙的密度 故c選項(xiàng)錯(cuò)誤 課堂小結(jié) 五 物體的浮與沉 當(dāng)堂檢測(cè) 五 物體的浮與沉 1 把體積相同的甲 乙 丙三個(gè)物體浸沒(méi)在水中時(shí) 甲上浮 乙懸浮 丙下沉 則它們受到的浮力的大小關(guān)系是 a f甲 f乙 f丙b f甲 f乙 f丙c f甲 f乙 f丙d f甲 f乙 f丙 知識(shí)點(diǎn)1物體的浮沉條件 解析 b因?yàn)榧?乙 丙三個(gè)物體體積相同 所以當(dāng)甲 乙 丙三個(gè)物體浸沒(méi)在水中時(shí) 排開(kāi)水的體積相同 即v甲排 v乙排 v丙排 由f浮 水gv排知 受到的浮力 f甲 f乙 f丙 五 物體的浮與沉 2 為了探究物體的浮沉條件 實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材 彈簧測(cè)力計(jì) 量筒 金屬塊 細(xì)線(xiàn) 水及其他簡(jiǎn)單輔助器材 實(shí)驗(yàn)步驟如下 1 按如圖10 5 6甲所示的方法測(cè)出金屬塊受到的重力 大小為 n 2 按如圖乙所示的方法測(cè)出金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)水的體積 大小為 cm3 2 2 20 五 物體的浮與沉 3 用公式f浮 水gv排計(jì)算金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力 大小為 n g取10n kg 4 比較金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力和金屬塊受到的重力大小 可知金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)會(huì) 選填 上浮 懸浮 或 下沉 解析 1 根據(jù)指針?biāo)诘奈恢靡约皬椈蓽y(cè)力計(jì)的分度值 可以知道物體受到的重力為2 2n 2 量筒中原來(lái)水的體積為20cm3 放入金屬塊后水和金屬塊的總體積為40cm3 則金屬塊的體積為20cm3 3 金屬塊受到的浮力f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 2 10 5m3 0 2n 4 由于金屬塊受到的重力大于其浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力 故金屬塊下沉 0 2 下沉 五 物體的浮與沉 3 請(qǐng)畫(huà)出圖10 5 7中潛水艇上浮時(shí)所受重力和浮力的示意圖 小黑點(diǎn)o表示潛水艇的重心 答案 如圖10 5 8所示 解析 重力和浮力的作用點(diǎn)為o 過(guò)作用點(diǎn)沿豎直向下的方向和豎直向上的方向分別畫(huà)出重力和浮力 由于潛水艇上浮 故浮力大于重力 五 物體的浮與沉 4 如圖10 5 9所示 把一個(gè)蘋(píng)果放入濃鹽水中 蘋(píng)果處于漂浮狀態(tài) 如果把蘋(píng)果在水面以上的部分切去 余下部分仍放回原濃鹽水中 它將 a 仍然漂浮b 剛好懸浮c 沉入水底d 無(wú)法判斷 知識(shí)點(diǎn)2物體浮沉條件的應(yīng)用 五 物體的浮與沉 解析 a蘋(píng)果處于漂浮狀態(tài) 依據(jù)密度與浮沉情況的關(guān)系可知 蘋(píng)果 鹽水 蘋(píng)果的密度較均勻 切去一部分后剩余部分的密度仍小于鹽水的密度 所以剩余部分在鹽水中仍處于漂浮狀態(tài) 5 如圖10 5 10所示 相同型號(hào)的甲 乙 丙三艘潛水艇 甲漂浮 受到的浮力為f甲 乙懸浮 受到的浮力為f乙 丙沉入海底 受到的浮力為f丙 下列說(shuō)法正確的是 五 物體的浮與沉 a 漂浮和懸浮時(shí) 受到的浮力等于重力 f甲 f乙b 乙懸浮時(shí) 浮力等于重力 丙沉入海底時(shí)浮力小于重力 f乙 f丙c 甲漂浮排開(kāi)水的體積最小 丙沉入海底排開(kāi)水的體積最大 f甲 f乙 f丙d 甲漂浮時(shí)v排 v物 乙和丙浸沒(méi)時(shí)v排 v物 f甲 f乙 f丙 五 物體的浮與沉 解析 d三艘潛水艇型號(hào)相同 說(shuō)明其體積相等 設(shè)都為v 甲潛水艇漂浮在水面上 所以排開(kāi)的水的體積v甲 v 乙 丙潛水艇都浸沒(méi)在水中 所以v乙 v丙 v 由此可知三者排開(kāi)的液體的體積關(guān)系是 v甲 v乙 v丙 根據(jù)阿基米德原理可知它們受到的浮力 f甲 gv甲 f乙 gv乙 f丙 gv丙 結(jié)合三者排開(kāi)液體體積的關(guān)系可以確定三艘潛水艇受到的浮力大小關(guān)系為 f甲 f乙 f丙 綜上分析d選項(xiàng)正確 五 物體的浮與沉 6 同一物塊分別靜止在甲 乙兩種不同的液體中 如圖10 5 11所示