苏科版（2024）物理八年级下册 9.5 物体的浮与沉 （课件）

压强和浮力五、物体的浮与沉意想不到的作用1.知道物体在液体中会出现下沉、悬浮、漂浮等状态，知道漂浮、悬浮的含义。2.能应用二力平衡条件、力和运动的关系，说明物体的浮沉条件。3.能利用物体的浮沉条件解决实际问题，知道浮沉条件在生产、生活中的应用。 用钢铁制造的船能漂浮在水面上；而同样用钢铁制造的潜艇，却既能下潜又能上浮。 物体的浮沉是由什么因素决定的？做一做1. 把一些物品，如橡皮泥、苹果、蜡块、小玻璃瓶、钉子、螺母等放入盛水的容器中，观察它们的浮沉情况。2. 设法使沉底的物品浮起来、漂浮的物品沉下去。议一议展示改变物体浮沉的方法，并从物体受力变化的角度说明这些方法分别改变了哪些力的大小，以及是如何改变的。 探究发现，要使物体上浮或下沉，就要改变物体所受浮力的大小或重力的大小。[做一做]1.上浮的物体有苹果、蜡块等。 下沉的物体有橡皮泥(实心)、钉子、螺母等。注意：小玻璃瓶是上浮还是下沉，要看瓶内配重物重力的大小。2.增大物体排开水的体积可以使下沉的物体浮起来；减小物体排开水的体积或在排开水的体积不变的情况下增加物体的重力可以使漂浮的物体沉下去。[议一议]1.方法：(1)改变物体的形状或体积；(2)改变物体自身的重力。2.在这些方法中分别改变了物体自身的重力或物体所受到的浮力，如在小玻璃瓶中通过增加或减少配重物来改变物体的总重力；通过变实心为空心来增加橡皮泥排开水的体积从而改变物体所受的浮力。物体浮沉的条件 浸在液体中的物体，受到重力和浮力的作用。根据二力平衡条件可知，当重力等于浮力时，物体处于平衡状态。图9-38 所示是物体处于平衡状态的两种情况：漂浮在液面上和悬浮于液体中。当重力大于浮力时，物体就会下沉；当重力小于浮力时，物体就会上浮。 物体上浮过程中的受力情况如图 9-39 所示：从图（a）到图（b）的过程中，浮力大于重力，且浮力大小不变；露出水面部分逐渐增大浮力逐渐减小，最终处于漂浮状态时浮力等于重力，如图（c）所示。 你能用物体的浮沉条件解释“活动 9.9” 中所采用的方法为什么能改变物体的浮与沉吗？ 潜艇能在水中上浮、下潜或停留在某一位置。潜艇的两侧有水舱，通过向水舱中充水或从水舱向外排水，可以改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮。 处在水面下的潜艇，所受浮力是一定的。 如图 9-40 所示，当 F浮 ＝ G 时，它能悬浮在水中任何位置；若向水舱中充水，则潜艇自重增大，F浮＜G，潜艇会下沉；若从水舱向外排水，则潜艇自重减小，F浮＞ G，潜艇会上浮。 需要说明的是，这里只是对潜艇浮沉原理的简单分析。在真实的场景中，潜艇的上浮或下沉还会受到其他多个因素的影响。例题 装有水的烧杯中有一个质量为 55 g、体积为 50 cm3 的鸡蛋。(1) 通过计算说明鸡蛋在水中下沉的原因。(2) 若向水中加入食盐并搅拌，当食盐水密度大于多少时鸡蛋上浮？分析 比较鸡蛋浸没在水中时所受的浮力与其所受重力的大小关系，可以说明鸡蛋下沉的原因。根据鸡蛋上浮的条件，结合 F浮 = ρ液V排g，可以计算食盐水的密度。反思 在食盐水密度大于 1.1×103 kg/m3时，鸡蛋最终处于什么状态？ 所受的浮力是多大？1. 某物体质量为 2 kg，体积为3×10－3 m3，将它浸没在水中，释放后它是上浮还是下沉？静止时，它受到的浮力是多少牛？解析：该物体的重力G = mg = 2×9.8N/kg=19.6N；物体浸没在水中时，所受的浮力F浮=ρ水V排g = ρ水V物g = 1.0×103kg/m3×3×10－3 m3×9.8 N/kg = 29.4 N，G