蘇科版八年級(jí)下冊(cè)物體的浮與沉備課ppt課件

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探究怎樣使物體上浮或下沉漂浮和懸浮物體的浮沉條件浮力的應(yīng)用
探究怎樣使物體上浮或下沉
1. 觀察體驗(yàn) (1)如圖1 所示，雞蛋沉在水底，在水中加鹽會(huì)使沉在水底的雞蛋浮到水面.(2)如圖2 所示，浮在水面的蘋果，在蘋果中插進(jìn)幾根鐵釘，蘋果會(huì)沉到水底.
(3)橡皮泥沉于水底，用橡皮泥制作的小船，不僅浮在水面還能在其中放進(jìn)小物體(如圖3 所示).
分析思考 從物體受力的角度看，這些方法中分別改變了哪些力的大??？是如何改變的？
分析結(jié)果圖1 中，水加鹽后液體的密度變大，雞蛋所受的浮力變大；圖2中，蘋果中插進(jìn)鐵釘，導(dǎo)致蘋果受到的重力變大；圖3 中，橡皮泥做成小船排開液體體積變大，所受的浮力變大.
2. 探究結(jié)論 改變物體所受浮力和重力，可以使物體上浮或下沉，物體的浮與沉是由重力和浮力關(guān)系決定的.
把一個(gè)生雞蛋放入一杯清水中，雞蛋沉入杯底，往清水中溶入少量食鹽，雞蛋仍沉在杯底，繼續(xù)溶入食鹽，雞蛋慢慢浮上水面；雞蛋浮在水面，往杯中加清水會(huì)看到雞蛋再次下沉. 這是通過(guò)改變雞蛋的什么物理量實(shí)現(xiàn)浮沉的.
解：改變雞蛋所受的浮力.
解題秘方：根據(jù)怎樣使物體上浮或下沉解題.
解析：加鹽或清水，改變的是液體的密度，由阿基米德原理可知，雞蛋所受的浮力改變，而雞蛋所受的重力保持不變.
1. 如圖4 所示，萬(wàn)噸艦艇是鋼鐵打造的，它是通過(guò)什么途徑改變鋼鐵所受浮力而浮在水面上的.
解：制作成中空的增大排開液體的體積來(lái)改變所受浮力的大小，而浮在水面上．
1. 漂浮和懸浮的特征(1)漂?。喝鐖D5 所示，物體在重力和浮力的作用下，在液面上處于平衡狀態(tài).(2)懸浮：如圖5 所示，物體在重力和浮力的作用下，在液體中處于平衡狀態(tài).
2. 漂浮和懸浮的條件(1)漂浮的物體：浮力等于重力.(2)懸浮的物體：浮力等于重力.
3. 漂浮和懸浮的異同
知識(shí)關(guān)聯(lián)漂浮和懸浮是物體在液體中的兩種平衡狀態(tài)，所受的浮力和重力滿足二力平衡的條件，即兩個(gè)力同體、等大、反向和共線.
深度思考 水中懸浮的物體能否漂浮在水面上？
深度理解懸浮物體所受浮力等于重力；這個(gè)物體露出水面后，排開液體的體積變小，由阿基米德原理可知，受到的浮力變小，這時(shí)物體所受的浮力小于重力，而不能靜止. 即懸浮的物體不能在同種液體中漂浮.
[中考·山西]如圖6所示，是南極海洋冰山的美麗景象.冰山實(shí)質(zhì)就是海中漂浮的大塊淡水冰. 據(jù)科學(xué)分析，全球氣候變暖會(huì)導(dǎo)致冰山熔化，海平面升高. 下列判斷正確的是( )A. 冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力B. 冰山所受的重力小于它排開水所受的重力C. 冰山熔化一部分后仍會(huì)漂浮在水面上D. 冰山熔化一部分后排開水的體積不變
解題秘方：根據(jù)阿基米德原理和物體的漂浮條件解題.
解析：冰山漂浮在水面上，根據(jù)物體的漂浮條件可知，冰山所受到的浮力等于冰山所受的重力；根據(jù)阿基米德原理可知，冰山受到的浮力等于其排開水受到的重力，即冰山所受的重力等于它排開水所受的重力；冰山熔化一部分后，冰山的密度不變，即冰山的密度小于水的密度，冰山仍漂浮在水面上；冰山熔化一部分后，冰山仍漂浮在水面上，冰山受到的重力減小，所受浮力也減小，冰山排開水的體積變小.
2. 情境題·軍事科技[中考·武威] 2023 年4月，我國(guó)東部戰(zhàn)區(qū)組織了環(huán)臺(tái)島軍事演習(xí). 如圖所示為參加演習(xí)的我國(guó)遼寧號(hào)航空母艦，當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從軍艦上起飛后( )A. 艦體略上浮，受到浮力不變B. 艦體略上浮，受到浮力變小C. 艦體略下沉，受到浮力不變D. 艦體略下沉，受到浮力變大
[中考·百色] 將同一個(gè)新鮮的雞蛋分別浸入密度不同的甲、乙兩杯鹽水中，靜止時(shí)的位置如圖8 所示，則下列說(shuō)法正確的是( )A. 雞蛋在乙杯中受到的浮力大B. 雞蛋在甲、乙兩杯中受到的浮力一樣大C. 雞蛋的密度大于甲杯中鹽水的密度D. 雞蛋的密度等于乙杯中鹽水的密度
解題秘方：物體在液體中懸浮或漂浮時(shí)，浮力等于重力；漂浮的物體ρ 物＜ρ 液；懸浮的物體ρ 物=ρ 液.
解析：由圖可知，同一個(gè)雞蛋在甲、乙兩杯中分別處于懸浮和漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，即雞蛋在兩杯中受到的浮力相等，都等于雞蛋受到的重力；雞蛋在甲杯中處于懸浮狀態(tài)，雞蛋的密度等于甲杯中鹽水的密度；雞蛋在乙杯中處于漂浮狀態(tài)，雞蛋的密度小于乙杯中鹽水的密度.
3.[中考·煙臺(tái)] 小明同學(xué)在一根細(xì)木棒的下端纏繞了一些鐵絲然后將它分別置于甲、乙兩杯液體中，靜止時(shí)的狀態(tài)如圖9 所示，下列說(shuō)法正確的是( )A. 甲杯液體密度較大B. 乙杯液體密度較大C. 木棒在甲杯液體中受到浮力較大D. 木棒在乙杯液體中受到浮力較大
物體的浮與沉是由浮力和重力關(guān)系決定的
深度思考 上浮的物體最終是漂浮. 物體從浸沒在水中上浮到漂浮的過(guò)程中，所受的浮力如何變化？
深度理解物體上浮到漂浮的過(guò)程中，物體露出水面前的上浮，排開液體的體積不變，所受浮力不變；露出水面的上浮，浮力隨露出體積增大( 排開液體體積減小)而減小，直到浮力等于重力而漂浮.
將重為4 N 的物體投入一裝滿水的溢水杯中，溢出水3 N. 當(dāng)物體靜止時(shí)，下列判斷正確的是( )A. F浮=7 N，物體上浮 B. F浮=4 N，物體懸浮C. F浮=4 N，物體漂浮 D. F浮=3 N，物體沉在水底
解題秘方：根據(jù)阿基米德原理可知受到的浮力，然后可以根據(jù)物體的浮沉條件確定物體在水中的狀態(tài).
解析：由于物體投入一裝滿水的溢水杯中，則根據(jù)阿基米德原理可知，物體受到的浮力F 浮=G 排=3 N；由于G=4 N ＞F浮，所以物體沉在水底.
4. 一物體的體積為100 cm3， 受到的重力為0.8 N， 把它浸沒在水中后放手， 它將_______ ( 填“ 上浮”“懸浮”或“下沉”)，當(dāng)該物體靜止時(shí)受到的浮力為_______ N.(g取10 N/kg)
[期末·寧德] 生活中食用久置的雞蛋前，往往需要判斷其是否變質(zhì). 查閱資料：新鮮雞蛋的密度約為1.08 g/cm3，變質(zhì)程度越大，密度越小，可降到1.03 g/cm3 以下.如圖10 所示，把4 個(gè)雞蛋放入1.03 g/cm3 的鹽水中，其中變質(zhì)程度最大的是( )A. 甲 B . 乙 C . 丙 D . 丁
解題秘方：漂浮的物體密度小于液體的密度；懸浮的物體密度等于液體的密度；沉底的物體密度大于液體的密度.
由此可知，甲、乙兩個(gè)漂浮的雞蛋相比，甲排開液體體積與甲體積的比值更小，則甲的密度比乙小. 丙雞蛋懸浮在鹽水中，則丙雞蛋的密度等于鹽水的密度，丁雞蛋在鹽水中沉底，則丁雞蛋的密度大于鹽水的密度，綜合分析可知，雞蛋的密度關(guān)系ρ 甲＜ρ 乙＜ρ 丙＜ρ 丁，甲的密度最小，變質(zhì)程度最大.
5.[中考·常德] 甲、乙兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體，靜止放置在水平桌面上. 將同種材料制作的實(shí)心物體A、B 分別放入兩容器中，靜止時(shí)液面等高，如圖11 所示，則( )A.A 受到的重力小于B受到的重力B.A 受到的浮力大于B受到的浮力C. 甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度D. 甲容器和乙容器的底部受到的壓強(qiáng)相等
1. 浮力的改變方法(1)改變液體(或氣體)的密度；(2)改變物體排開液體(或氣體)的體積.
2. 輪船(1)原理：空心法. 把密度大于水的鋼鐵制成空心的，使其排開更多的水，增大可以利用的浮力，從而漂浮在水面上.
(2)排水量：①表示輪船的大小；②排水量是輪船按照設(shè)計(jì)要求滿載時(shí)排開水的質(zhì)量.
警示誤區(qū)關(guān)于排水量：●不要誤認(rèn)為排水量是輪船“排開水的重力”，或“排開水的體積”.●輪船的排水量指輪船按設(shè)計(jì)要求滿載貨物時(shí)排開水的質(zhì)量，是一定的，不變的；輪船空載或載貨不滿時(shí)，排開水的質(zhì)量不能叫輪船的“排水量”.●輪船漂浮，則G總=F浮，m船+m貨=m排.
3. 潛水艇(1)原理：通過(guò)改變自身重力的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下潛.(2) 理解：潛水艇浸沒在水中潛航時(shí)，浮力F 浮不變，向水艙中注水，則自重G 變大，當(dāng)G>F浮時(shí)將下潛；向外排水，則自重G 變小，當(dāng)F浮>G 時(shí)將上浮.
4. 熱氣球和飛艇(1)原理：充入密度小于空氣的氣體(或熱空氣)，利用空氣浮力來(lái)升空.(2)理解：熱氣球的巨大氣袋中充滿空氣(忽略體積變化)，從燃?xì)庋b置中噴出的火焰加熱氣袋中的空氣，熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高，密度降低，當(dāng)熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時(shí)，熱氣球便上升了. 飛艇和熱氣球類似.
深度理解滿載航行的輪船，其排水體積也會(huì)發(fā)生變化. 當(dāng)輪船在海里和河里航行時(shí)，其始終是漂浮的，浮力F浮始終等于重力G，保持不變，由于河水密度小于海水密度，由公式F 浮=ρ 液gV 排液知，輪船在海水中排開海水的體積小.
[中考·福建]“福船”因由福建所造而得名，是古代海上絲綢之路的重要航運(yùn)工具. 如圖12 所示，船的總質(zhì)量為2×105 kg，則該船所受到的浮力是________N .(g取10 N/kg)
解題秘方：根據(jù)輪船在水面上“漂浮”這一條件計(jì)算浮力.
解析：輪船漂浮，則受到的浮力F浮=G船=m船g=2×105 kg×10 N/kg=2×106 N.
方法技巧：當(dāng)輪船滿載航行時(shí)，有F浮=G總，而F浮=m排g，G總=m船g+m貨g，則m排=m船+m貨，即輪船的排水量等于船自身質(zhì)量與滿載的貨物的質(zhì)量之和.
6.[中考·臨沂] 我國(guó)自主研制的亞洲第一深水導(dǎo)管架“?；惶?hào)”質(zhì)量為3 萬(wàn)噸， 于2022年3 月15 日被順利裝上駁船運(yùn)往珠江口盆地海域. 駁船因載有“?；惶?hào)”而多排開海水的質(zhì)量( )A. 等于3 萬(wàn)噸 B. 大于3 萬(wàn)噸C. 小于3 萬(wàn)噸 D. 都有可能
[中考·南京]用硬塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等，制作如圖13 所示的潛水艇模型，不計(jì)進(jìn)排氣管體積. 要讓原本懸浮在a 位置的潛水艇下潛至b 位置懸浮，采取的措施是使瓶?jī)?nèi)氣體( )A. 增加 B. 減少C. 先增加后減少 D. 先減少后增加
解題秘方：a 位置懸浮的潛水艇要下潛至b 位置懸浮，應(yīng)控制其先下沉再懸浮，可利用浮沉條件解答.
解析：為了讓懸浮在a 位置的潛水艇下潛至b 位置懸浮，應(yīng)從進(jìn)排氣管吸氣，使瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小，水進(jìn)入塑料瓶，使?jié)撍艿降闹亓Υ笥诟×?，?shí)現(xiàn)下沉；然后向瓶?jī)?nèi)加氣，向外排水，使其重力等于浮力而懸浮；可見瓶?jī)?nèi)氣體先減少后增加.
7.[中考· 桂林] 如圖14 所示， 潛水艇能夠上浮和下沉是通過(guò)改變_______來(lái)實(shí)現(xiàn)的；潛水艇在上浮過(guò)程中，未露出水面之前，所受的浮力將_______(填“變大” “變小”或“不變”)
[多選]如圖15 所示，在熱氣球下方開口處燃燒液化氣，使熱氣球內(nèi)部氣體溫度升高，熱氣球開始離地，徐徐升空. 分析這一過(guò)程，下列表述正確的是( )A. 氣球內(nèi)的氣體密度變小，所受重力也變小B. 氣球內(nèi)的氣體密度不變，所受重力也不變C. 氣球所受浮力變大D. 氣球所受浮力不變
解析：熱氣球內(nèi)部氣體溫度升高，體積增大，部分空氣跑到氣球外部，則氣球內(nèi)的空氣密度減小，使氣球整體所受重力G 減小；由阿基米德原理F浮=ρ空氣gV 知浮力不變，當(dāng)F浮>G時(shí)氣球升空.
8. 如圖16 所示， 是氣象探測(cè)保障服務(wù)團(tuán)隊(duì)，在珠峰大本營(yíng)準(zhǔn)備釋放甲、乙兩個(gè)探空氣球采集氣象信息，甲的體積小于乙的體積. 在探空氣球釋放前后，氣球受到的浮力_______(填“大于”“等于”或“小于”)它排開空氣所受的重力.