資源簡介

(共33張PPT)
10.4 沉與浮
教科版（2024）物理八年級下冊
第十章 流體的力現象
目錄
素養目標
01
課程導入
02
新課講解
03
總結歸納
04
課堂練習
05
正確教育
素養目標
1.通過實驗，認識物體的沉浮條件
2.能通過實例說明物體的沉浮條件在生產生活中的應用
3.能應用沉浮條件解釋生活中的簡單現象
冰山、海豚、沉船……浸在水中的物體，有浮有沉。這是為什么呢？
物體的浮沉條件
“觀察：雞蛋的沉浮”實驗
取一枚新鮮雞蛋，放在清水中，觀察它在水中沉浮的情況。向水中慢慢加些鹽，并輕輕攪拌，觀察到雞蛋怎樣運動？如果再加些清水，又會發生什么現象？
①雞蛋沉入水底
②雞蛋向上浮，最后漂浮在水面
③雞蛋又開始下沉
浸沒在液體中的物體受到兩個力：豎直向下的重力和豎直向上的浮力。根據物體所受浮力與重力大小關系的不同，由靜止釋放的物體，其浮沉存在三種情況。
F浮
G
上浮
F浮
G
懸浮
F浮
G
下沉
F浮 > G
F浮 = G
F浮 < G
上浮
F浮 ＞ G
G = m物g = ρ物V物g
F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g
ρ液V排g ＞ ρ物V物g
ρ液 ＞ ρ物
物體浸沒 V排 = V物
浸沒在液體中的物體，如果它的密度小于液體的密度，物體上浮
F浮
G
上浮
懸浮
F浮 = G
G = m物g = ρ物V物g
F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g
ρ液V排g = ρ物V物g
ρ液 = ρ物
物體浸沒 V排 = V物
浸沒在液體中的物體，如果它的密度等于液體的密度，物體懸浮
F浮
G
懸浮
下沉
F浮 < G
G = m物g = ρ物V物g
F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g
ρ液V排g < ρ物V物g
ρ液 < ρ物
物體浸沒 V排 = V物
浸沒在液體中的物體，如果它的密度大于液體的密度，物體下沉
F浮
G
下沉
抹香鯨靠加熱或冷卻腦油來控制浮沉
物理與生活
鸚鵡螺具有螺旋的外殼，殼內有很大的充氣囊
烏賊的骨中有許多小的充氣分隔室
1.物理課上，老師將整個橙子放入水中，橙子靜止后漂浮在水面上，如圖甲.將其切成大小兩塊，再次投入水中，發現大塊仍漂浮，小塊緩慢沉入水底，如圖乙.下列說法正確的是( )
A.整個橙子的密度等于水的密度
B.大塊橙子受到的浮力大于其重力
C.小塊橙子緩慢沉入水底的過程中受到的浮力逐漸變小
D.兩塊橙子受到浮力之和不可能大于整個橙子受到的浮力
D
經典例題
答案：D
解析：A（×）整個橙子漂浮在水面上，則整個橙子的密度小于水的密度.
B（×）大塊橙子放入水中仍漂浮，則大塊橙子受到的浮力等于其重力.
C（×）小塊橙子緩慢沉入水底的過程中，水的密度不變，排開水的體積先增大后不變，根據 可知，它受到的浮力先增大后不變.
D（√）整個橙子漂浮在水面上，其受到的浮力等于自身重力.將其切成大小兩塊后，大塊橙子受到的浮力等于其重力，小塊橙子受到的浮力小于其重力，而整個橙子的重力不變，故兩塊橙子所受的浮力之和小于整個橙子受到的浮力.
控制沉與浮
人類從遠古時代就開始利用浮力了。最初可能是抱住或騎在一段樹干上順水漂流，這是人類最早的航行方式。后來人們發明了船，它能承載更多的人和物。據記載，1405年鄭和下西洋時乘坐的木船長約為147 m，是當時世界上最大的木船
鄭和下西洋600周年紀念郵票
密度計
工作原理：利用物體漂浮時，F浮=G物的原理制成的。
物體在不同液體中漂浮時，排開液體的體積不同。
刻度特點：上小下大，刻度間隔不均勻。自上往下，刻度線越來越密，刻度值越來越大。
讀數方法：靜止時液面所對刻度乘以水的密度。
用途：一種可以直接測量液體密度的儀器。
水
液體甲
液體乙
1.0
1.2
1.4
生活物理
鹽水選種
利用浸沒在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度 ρ液 有關，ρ液 越大，浮力 F浮 越大。
即：ρ物 < ρ液，物體上浮； ρ物 > ρ液，物體下沉。
干癟、蟲蛀的種子會上浮直至漂浮，而飽滿的種子下沉到容器底部。
生活物理
輪船上的生命之線——載重線（吃水線）
“吃水線”是為了保證安全，在各種輪船上都必須有的船舶載重標志。
當輪船裝載的貨物較少時，水面在“吃水線”的下方，輪船可以安全地在水面上航行；當輪船裝在的貨物達到最大載重量時，水面與“吃水線”平齊；如果輪船裝載的貨物超過最大載重量，水面超過“吃水線”，輪船航行時就會有沉船的危險。
討論交流：打撈中山艦
中山艦是中國近現代史上的一代名艦，其排水量為780 t，長為62.9 m，寬為8.9 m，1938年在長江被日軍擊中，沉入19 m深的江底。1997年中山艦被打撈出水。
假如由你們來組織打撈中山艦，請設計一個打撈方案
活動：做一個熱氣球
取一個大的輕紙袋，用細鐵絲編一個簡單的小筐，再用幾條膠帶把小筐掛在紙袋下面，筐里面放一團用酒精浸濕的棉花。把熱氣球拿到室外，點燃酒精棉，熱氣球就能慢慢升起來了。
假如由你來設計一個帶吊籃的熱氣球，為
了使它能降回地面，你打算采用什么辦法？
熱氣球升空原理：
通過充入密度小于空氣的氣體（氫氣、氦氣、熱空氣等），使熱氣球受到的浮力大于自身的重力而升空。
2.在傳統農耕文化中，勞動人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子，下列說法正確的是( )
A.種子上浮過程中鹽水對種子的壓強變大
B.漂浮的種子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的種子密度比鹽水的密度大
D.沉底的種子只受到重力和支持力
C
經典例題
答案：C
解析：A（×）種子上浮過程中，所處深度變小，根據 可知，鹽水對種子的壓強變小.
B（×）漂浮的種子受到的浮力等于自身重力.
C（√）根據物體的浮沉條件可知，下沉的種子的密度大于鹽水的密度.
D（×）沉底的種子受到浮力、重力及支持力的作用.
3.2022年1月，海嘯導致南太平洋島國湯加淡水緊缺，為實施人道主義救援，中國海軍五指山艦日夜兼程抵達湯加之后，停泊于碼頭旁并通過管道向陸地輸送550 t淡水，如圖所示，輸水過程中，五指山艦( )
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
B
經典例題
答案：B
解析：五指山艦始終漂浮在水面上，根據浮沉條件，漂浮時，浮力等于重力，當輸水過程中，五指山艦的總重力減小，故受到的浮力減小；根據阿基米德原理得 ，當浮力變小時， 變小，即艦體上浮。故B正確。故選：B。
4.將一塊質量為60 g、體積為100cm3的物塊浸沒在水中后放手，物塊最終處于_______（選填“沉底”“懸浮”或“漂浮”）狀態，此時物塊浸入水中的體積是_______cm3，物塊受到的浮力為_______N。（g取10 N/kg， ）
漂浮
60
0.6
沉與浮
沉浮條件的應用
物體的沉浮條件
上浮 F浮 > G
漂浮 F浮 = G
懸浮 F浮 = G
下沉 F浮 < G
ρ液 = ρ物（實心物體）
ρ液 < ρ物（實心物體）
輪船
采用空心的辦法，增大排開水的體積，增大輪船受到的浮力
熱氣球
浮船打撈
通過加熱空氣或某些密度比空氣小的氣體以獲得較大的浮力升到空中
通過減小打撈船的總重力使打撈船上浮，拉動打撈物
1.小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個“浮沉子”（如圖所示）。他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶內的水面上，礦泉水瓶內留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封。用力擠壓礦泉水瓶側面時“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列說法錯誤的是( )
A.“浮沉子”下沉時，所受重力大于它受到的浮力
B.無論怎樣擠壓礦泉水瓶側面，“浮沉子”不可能懸浮在水中
C.“浮沉子”上浮時，小瓶內的壓縮空氣會將內部的水壓出
D.潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同
B
答案：B
解析：擠壓大塑料瓶，瓶內空氣被壓縮，將壓強傳遞給水，水被壓入小瓶中，將瓶體中的空氣壓縮，這時浮沉子里進入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉，松開手，小瓶內水面上的空氣體積增大，壓強減小，浮沉子里面被壓縮的空氣把水壓出來，此時浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；當浮力等于重力，就會懸浮在水中；潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改變自身重力來實現沉浮的。故選B。
2.將兩塊質量相同的橡皮泥做成實心球形和碗形，分別放入甲、乙兩杯水中，靜止時如圖所示.則橡皮泥的密度_______水的密度，甲杯中橡皮泥所受的浮力_______乙杯中橡皮泥所受的浮力.（均選填“大于”“小于”或“等于”）
大于
小于
答案：大于；小于
3.甲、乙、丙是三個體積相同的球，完全浸入水中后由靜止釋放，最后情況如圖所示，則所受浮力最小的是______球，重力最大的是______球.（均選填“甲”“乙”或“丙”）
甲
丙
答案：甲；丙

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