資源簡介

(共23張PPT)
第4節 物體的沉與浮
第九章 浮力
如圖所示是慶祝人民海軍成立70周年海上閱兵首次公開亮相的國產長征10號戰略導彈核潛艇，可載12枚洲際導彈，它的服役標志著中國戰略反擊能力又達到了一個新的水平。潛水艇怎么實現在水中下沉和上浮的？
1.通過物體的沉浮現象的實驗研究，知道物體的沉浮條件；
2.知道浮力的應用，并用物體的浮沉條件解釋相關現象。
任務一
物體的沉浮條件
活動1：有的物體在水中會下沉如雞蛋，鐵塊，石頭塊等，有的物體在水中能上浮如泡沫塑料，木塊等，物體的浮沉由什么來決定呢？動手完成課本P222-223頁“實驗探究”。
【實驗器材】
容器、小瓶子、水
【實驗目的】
探究物體的浮沉條件
【實驗步驟】
①把蓋上蓋子的空小瓶浸沒于水中，再松手。觀察小瓶的運動情況。
②把裝滿水并蓋上蓋子的小瓶，浸沒于水中，再松手。觀察小瓶的運動情況。
問題1：將實驗結果填入表格，并分析玻璃瓶的受力情況。
實驗序號 實驗方法 觀察小瓶的運動情況 小瓶受力
情況分析
1 把蓋上蓋子的空小瓶浸沒于水中，再松手。
2 把裝滿水并蓋上蓋子的小瓶，浸沒于水中，再松手
上浮
下沉
受到浮力和重力
F浮＞G
受到浮力和重力
F浮＜G
問題2：你能使浸沒在水中的玻璃瓶既不上浮也不下沉（漂浮）嗎？并分析玻璃瓶懸浮及漂浮狀況下的受力情況。
F浮
G
G
F浮
漂浮
F浮 = G
懸浮
F浮 = G
實驗序號 上浮 下沉 懸浮 漂浮
浮沉條件
受力圖示
【實驗結論】
⑴ 浸在液體中的物體，其浮沉取決于它所受到的 力和 力的大小。
⑵物體浮沉條件
F浮
G
F浮
F浮
F浮
G
G
G
浮
重
F浮＞G
F浮＜G
F浮＝G
F浮＝G
活動2：觀看下面視頻，思考物體的沉浮與密度之間的關系。
問題：由于密度的不同液體會分層，你能說出不同物體投入杯中后處于不同層面的原因嗎？
物體的密度小，就漂浮在上層，密度大的就沉到下層。
V排= V物
F浮=ρ液V排g
G物=ρ物V物g
ρ液< ρ物，F浮< G物
ρ液> ρ物，F浮> G物
浸沒在液體中的物體
下沉
上浮
分析
ρ液= ρ物，F浮= G物
懸浮
活動小結
1.物體沉浮的條件
當F浮G物時， 物體下沉；
當F浮G物時， 物體上浮；
當F浮G物時，物體懸浮或漂浮。
2.物體沉浮的原因
當ρ液ρ物， ρ液gV排ρ物gV物，物體下沉；
當ρ液ρ物， ρ液gV排ρ物gV物，物體上浮；
當ρ液ρ物， ρ液gV排ρ物gV物，物體懸浮或漂浮。
任務二
沉浮條件的應用
活動1：閱讀課本P223-224頁“沉浮條件的應用”，結合物體沉浮條件，概述密度計、潛水艇、鹽水選種、孔明燈及熱氣球的工作原理。
水
液體甲
液體乙
1.0
1.2
1.4
利用密度計在各種液體中總是漂浮的狀態，F浮=G，浮力大小不變。而 F浮=ρ液V排g，密度計浸入體積越小，液體密度越大。
1.密度計
浮筒綁在沉船兩側時使整體體積增大，總的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力減小，當浮力大于重力時沉船上浮。
2.鹽水選種
潛水艇是通過壓力艙改變自身重力（充水或排水）來實現沉浮的。
3.潛水艇
潛艇最早用于軍事偵察和襲擊，現在也用于深海考察，為開發海洋、獲得新資源提供信息。
觀光潛艇能讓游客欣賞到神秘的海底景觀
熱氣球及孔明燈是通過加熱空氣或某些密度比空氣小的氣體（如氦氣），以獲得較大的浮力來升空的，其自帶的加熱器可以調節氣囊中氣體的溫度，從而達到控制氣球升降的目的。
4.熱氣球
活動2：利用這節課所學知識，交流討論以下問題。
問題1：浮在水面上的冰塊完全融化后，液面高度和未融化時相比怎樣？
冰在水中漂浮時，F浮=G物，即m排=m冰，即V排=，
水熔化后V水==（冰融化成水時質量不變），所以兩者相等，即液面不變。
設冰的質量為m1，鐵的質量為m2，開始時漂浮，所以浮力等于重力
設此時的排開水的體積為V1，顯然有F浮=（m1+m2）g=ρ水gV1，解得V1==+
當冰熔化后，鐵塊下沉，冰溶化后的體積為V2，顯然V2=
鐵塊下沉，所以排開水的體積等于自身的體積，這樣，鐵塊排開水的體積V3=
所以冰熔化后的總排水體積為V2 + V3 =+，比較V1和V2 + V3就可以看出V1 V2 + V3
就是說，冰塊（包有鐵）開始時，排開水的體積大于冰熔化后排水的體積，所以水面下降。
問題2：加入是一塊包著冰的鐵塊浮在水面上，冰融化后液面上升還是下降？
1.完全浸沒在水中的乒乓球，放手后從運動到靜止的過程中，其浮力與重力大小關系(　　)
A.浮力始終大于重力
B.浮力始終等于重力
C.浮力先大于重力，直至靜止時，浮力才等于重力
D.浮力先大于重力，后小于重力
C
2.如圖所示，先將半個西瓜皮輕輕放在水缸中，發現它漂在水面上，此時它受到的浮力大小為F浮1；然后把它按入水面下，發現它沉入水底，此時它受到的浮力大小為F浮2。則F浮1與F浮2的大小關系是(　　)
A.F浮1＞F浮2　　B.F浮1＝F浮2　　
C.F浮1＜F浮2　　D.無法比較
A
3.人們常用“浮筒打撈法”打撈沉船，做法是將幾個灌滿水的浮筒沉到水底并拴在沉船兩旁，把空氣壓進浮筒將浮筒里的水排出，沉船隨著浮筒一起浮起，下列說法正確的是( )
A.沉船在河底時，受到的浮力等于其重力
B.浮筒充滿氣后，受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮時，受到的浮力逐漸變小
D.船和浮筒浮在水面時，受到的浮力大于其重力
B
4.物理小組制作的潛水艇模型如圖所示。通過膠管A從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣，就可使燒瓶下沉、上浮或懸浮。當燒瓶處于如圖所示的懸浮狀態時，若從A管吸氣，燒瓶將會(　　)
A.上浮，它受到的浮力增大
B.下沉，它受到的浮力減小
C.下沉，它受到的浮力不變
D.上浮，它受到的浮力不變
C
總結：請畫出本節內容的思維導圖
物體的
沉與浮
物體的沉浮條件
沉浮條件
的應用
潛水艇
熱氣球
鹽水選種子
密度計
當F浮G物時，物體下沉；
當F浮G物時，物體上浮；
當F浮G物時，物體懸浮或漂浮；
物體的沉浮原因

展開更多......

收起↑