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(共43張PPT)
第3節 物體的浮沉條件及應用
八年級物理下冊 人教版（2024新版）
第十章——浮力
10.3 物體的浮沉條件及應用
第1課時 物體的浮沉條件
1.知道物體的浮沉現象，能從受力分析的角度判斷物體的浮沉狀況。
2.知道物體的浮沉條件，能運用它解釋浮沉現象。
學 習 目 標
課堂教學展示
新 課 導 入
氣球的浮沉需要什么條件？
視頻中氣球為什么會出現上浮和懸浮？
除了上浮和懸浮，還有哪些浮沉現象？
我們今天就來研究物體的浮沉！
浮沉現象
知識點一
浸沒在水中的木塊會向上浮起
浸沒在水中的鐵塊會下沉水底
G
F浮
F浮>G
F浮G
F浮
課堂教學展示
進 行 新 課
上浮的木塊最終會漂浮在水面
清水加鹽到一定濃度，雞蛋懸浮
G
F浮
F浮=G
G
F浮
F浮=G
浮沉條件
知識點二
由以上現象可知物體的浮沉取決于自身重力與所受浮力的關系。
①當F浮>G時，物體上浮（最終漂浮）。
②當F浮=G時，物體漂浮或懸浮。
③當F浮物體上浮、下沉以及懸浮時，物體浸沒在液體中，V排 = V物。
F浮 = ρ液 g V排
G= mg = ρ物 g V物
上浮：
F浮>G，
ρ液 g V排 >ρ物 g V物，
ρ液>ρ物
下沉：
F浮ρ液 g V排 <ρ物 g V物，
ρ液<ρ物
懸浮：
F浮=G，
ρ液 g V排 =ρ物 g V物，
ρ液=ρ物
物體漂浮時，物體部分浸沒在液體中，V排 < V物。
F浮 = ρ液 g V排
G= mg = ρ物 g V物
漂浮：
F浮=G
ρ液 g V排 =ρ物 g V物
ρ液>ρ物
沉底：
F浮ρ液 g V排 <ρ物 g V物
ρ液<ρ物
物體沉底時，物體浸沒在液體中，V排 = V物。
G=F浮+F支
從密度的角度分析，物體的浮沉條件為：
①當ρ液>ρ物時，物體上浮或漂浮。
②當ρ液=ρ物 時，物體懸浮。
③當ρ液<ρ物時，物體下沉。
1.關于浮力，下列說法中正確的是（ ）。
A. 上浮的物體一定比下沉的物體受到的浮力大
B. 沉在容器底部的物體一定不受浮力
C. 在水中上浮的物體在煤油中可能懸浮
D. 沒入水中的物體在水中的位置越深受到的浮
力越大
C
課堂教學展示
隨堂演練
2.如圖所示，將兩個小球放入水中，A球漂浮在水面上（部分露在水面以上），B球下沉至容器底（對容器底有壓力）。已知A、B兩球體積相等。則下列說法正確的是（ ）
A．A球所受浮力大于B球所受浮力
B．A球密度大于B球密度
C．A球的重力大于B球的重力
D．A球所受浮力小于B球所受浮力
D
3.質量相等的甲、乙、丙三個實心小球，放入水中后，甲球漂浮，乙球懸浮，丙球下沉，位置如圖所示，則（ ）
A.F甲＜F乙＜F丙
B.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
C.V甲＜V乙＜V丙
D.G甲=G乙=G丙
D
上浮
F浮>G
ρ液>ρ物
下沉
F浮ρ液<ρ物
漂浮
F浮=G
ρ液>ρ物
懸浮
F浮=G
ρ液=ρ物
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課堂小結
浮沉條件
沉底
F浮ρ液<ρ物
G=F浮+F支
拓展延伸
一塊蠟漂浮在水面上，若將蠟水面以上的部分切去，則剩余的部分（ ）
A.上浮 B.下沉
C.懸浮 D.無法確定其浮沉情況
A
ρ蠟<ρ水
1.從課后習題中選取；
2.完成學法大視野相關題。
課后反饋總結
布置作業
如圖，將新鮮的雞蛋分別浸入盛有水和濃鹽水的容器中，觀察雞蛋在容器中的位置。
（見教材P57）
解答：雞蛋在清水中下沉，在濃鹽水中懸浮或漂浮。
課后反饋總結
想 想 做 做
3.某一木塊的體積為200cm3，密度為0.8×103kg/m3。把它浸沒在水中后放手，為什么木塊不能懸浮在水中？木塊最終漂浮在水面上靜止時，浸在水中的體積有多大？
（見教材P60）
課后反饋總結
動手動腦學物理
解答：木塊浸沒在水中時受到的浮力：
F浮=ρ液gV排
=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3
=2N，
木塊的重力：G =ρ木gV木
=0.8×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3
=1.6N，
因為木塊受到的浮力大于重力，所以上浮，而不能懸浮在水中。
漂浮時，F浮′=G=1.6N，
4.體積為120cm3的一塊固體，重1.8N，放在密度為1.1×103kg/m3的鹽水中為什么會下沉？當固體浸沒在鹽水中靜止時，容器底部對它的支持力有多大？
解答：固體浸沒在鹽水中時受到的浮力：
F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×120×10-6m3=1.32N。
因為固體受到的浮力小于重力，所以下沉。
固體靜止在容器底部時，浮力、容器底部給固體向上的支持力與固體重力平衡， F支=G－F浮=1.8N－1.32N=0.48N。
10.3 物體的浮沉條件及應用
第2課時 浮沉條件的應用
學 習 目 標
1.知道輪船、潛水艇、熱氣球、飛艇、密度計的工作原理。
2.通過浮沉條件的實際應用，了解物理知識在生產、生活和社會中的應用。
　　早在殷商之前，我國古代人民對浮力就有深入的觀察，到殷商時已由制獨木船發展到用木板組成大的船體，這是我國最早的木船。
蘆湖獨木舟
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新 課 導 入
輪船
知識點一
鋼鐵的密度遠大于水，用鋼鐵制成的輪船為何浮而不沉。
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進 行 新 課
原理：把密度比水大的鋼材制成空心狀，使它能排開更多體積的水，增大可利用的浮力。
輪船的大小通常用排水量表示，排水量即輪船裝滿貨物時排開水的質量。
排水量=船自身質量+滿載時貨物的質量，
即m排=m船+m貨。
原理：潛入水中的潛水艇，排開水的體積不變，始終等于潛水艇的體積，受到的浮力也始終不變。
通過對水艙進行注水和放水來改變自身重力，從而調節潛艇的上浮和下潛。
潛水艇
知識點二
氣球和飛艇
知識點三
原理：在氣球和飛艇的氣囊里充入密度小于空氣的氣體，然后通過充氣或放氣來控制體積變化實現升降。
密度計
知識點四
用途：用來測定液體密度的儀器
原理：密度計在任何液體里都是呈漂浮狀態，所受浮力大小不變等于自身重力，由F浮=ρ液gV排=G可知，液體密度越大，密度計露出液面部分越多，所以密度計的刻度是上面較小而下面較大(上小下大)，密度計上的數值表示待測液體密度是水密度的倍數。
1.潛水艇浸沒在水中，在它下潛的過程中，關于它受到的重力和浮力的說法正確的是（ ）
A.重力不變，浮力不變
B.重力變大，浮力變小
C.重力變大，浮力不變
D.重力變小，浮力變大
C
課堂教學展示
隨堂演練
2.以下有關熱氣球的說法正確的是（ ）
A.為使靜止的熱氣球下降，必須繼續給熱氣球中的空氣加熱
B.為使靜止的熱氣球下降，只需把熱氣球上的物體拋掉一部分
C.正在勻速下降的熱氣球，假如有一物體從熱氣球上掉下，熱氣球將立即上升
D.正在勻速下降的熱氣球，假如有一物體從熱氣球上掉下，熱氣球將先下降后上升
D
3.如圖所示，把一個自制的密度計分別放入三種不同的液體中，則下列判斷正確的是（ ）
A.這個密度計在丙液體中受到的浮力較大
B.這個密度計在乙液體中受到的浮力較大
C.甲液體的密度最大
D.丙液體的密度最小
D
輪船：
制成“空心”增大浮力，使浮力等于船和貨物的總重來實現漂浮
潛水艇：
改變自身重力來實現浮沉
氣球和飛艇：
充入密度小于空氣的氣體
改變自身體積來實現升降
密度計：
測量液體密度的儀器
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課堂小結
浮力的應用
拓展延伸
一艘輪船的排水量是10000t，它滿載貨物時的總質量是——————t，該船滿載貨物時受到水的浮力是 ——————N。若該船從大海駛入內河，船的重力大小 ——————（選填“變大”、“變小”或“不變”，下同），受到的浮力大小——————，由于河水密度比海水密度小，所以它排開水的體積——————，因此輪船要 ——————（選填“上浮一些”或“下沉一些”）。
（g取10N/kg）
10000
1×108
不變
不變
變大
下沉一些
F浮=ρ液 g V排
1.從課后習題中選取；
2.完成學法大視野。
課后反饋總結
布置作業
橡皮泥的密度比水大，它在水中會下沉。根據阿基米德原理，怎樣把橡皮泥做成一條小船，使它能漂浮在水面，并能承載重物？
（見教材P58）
解答：將橡皮泥做成空心狀，增大排水體積，增大可以利用的浮力，并能承載重物。
課后反饋總結
想 想 做 做
1.排水量為1000t的輪船在河水中航行，滿載時船及所裝貨物總共有多重？所受河水的浮力是多少牛？如果河水密度為1×103kg/m3，船排開河水的體積是多少立方米？g取10N/kg。
（見教材P60）
課后反饋總結
動手動腦學物理
解答：滿載時，F浮=G=mg
=1000×103kg×10N/kg
=107N
V排=m排/ρ水
=1000×103kg/（1.0×103kg/m3）
=103m3
2.測量液體密度的儀器叫做密度計。將其插入被測液體中，待靜止后直接讀取液面處的刻度值（圖甲）。圖乙和圖丙是自制的簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的。
將其放入盛有不同液體的兩個燒杯中，它會豎直立在液體中，由觀察到的現象可以判斷哪杯液體的密度大。說出你的理由。
解答：丙杯液體的密度大。同一支密度計，在乙和丙中都漂浮，浮力都等于密度計的重力，乙和丙中密度計受到的浮力相等，由F浮=ρ液gV排知，排開乙杯液體的體積大，所以乙杯中液體密度小，丙杯液體的密度大。
5.一個飛艇充入氣體后的質量是1.5t，體積為1500m3。當裝入多少貨物時，飛艇能夠懸浮在空中？空氣的密度為1.29kg/m3。
解答：飛艇受到的浮力：
F浮=ρgV排=1.29kg/m3×10N/kg×1500m3=19530N
飛艇的重力：G艇=mg=1500kg×10N/kg=15000N
飛艇懸浮時F浮=G物+G艇
則G物=F浮－G艇 =19530N－15000N=4350N
m物=G物/g= =435kg
即裝入大約435kg的貨物時飛艇能夠懸浮在空中。

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