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(共28張PPT)
沉與浮
第4節
第十章 流體的力現象
（教科版）八年級
下
01
學習目標
1. 理解物體的浮沉條件，能根據物體的重力和浮力大小關系判斷物體的浮沉狀態。
2. 掌握阿基米德原理，并能運用公式F浮=G排=ρ液gV排進行相關計算。
3. 了解浮沉條件在生活、生產中的應用，如輪船、潛水艇、氣球和飛艇等，培養將物理知識應用于實際的能力。
4. 通過實驗探究和理論分析，培養觀察、分析、歸納總結的能力，以及運用物理知識解決實際問題的思維。
02
新課標要求+課標解讀
2022課標要求：
2.2.9 通過實驗，認識浮力。探究并了解浮力大小與哪些因素有關。知道阿基米德原理，能運用物體的浮沉條件說明生產生活中的有關現象。
課標解讀：
經歷探究物體的浮沉條件的過程，知道物體的浮沉條件，會判斷物體的浮沉情況。能根據二力平衡條件和力與運動的關系描述物體的浮沉條件。能運用物體的浮沉條件解釋生產生活中的一些現象。通過輪船、潛水艇、氣球、飛艇和密度計的學習，了解它們的構造特點，知道它們的浮沉原理，能夠說出它們為實現漂浮、上浮、下沉、懸浮所采取的措施。了解孔明燈升空的原理，體會我國古人的智慧。
03
激趣導入
【觀察并思考】物體的沉與浮是由什么條件決定呢？
乒乓球浮在水面
鵝卵石沉在水底
不同物體浸在同種液體中浮沉情況不同
有的橘子浮在水面
有的橘子沉在水底
04
新課教學
一、物體的浮沉條件
1.實驗觀察：物體的沉浮
取一枚新鮮雞蛋，放在清水中，觀察它在水中的沉浮情況。往水中慢慢加鹽，并輕輕攪拌，觀察雞蛋的運動情況。
學生回答：（1）雞蛋沉入水底；（2）后慢慢懸浮在水中。
04
新課教學
2.物體在液體中的狀態態
懸浮
下沉
F浮
G物
F浮
G物
F浮
G物
＝
F浮
G物
＜
上浮
漂浮
G物
F浮
G物
F浮
G物
＞
F浮
G物
＝
04
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1.上浮最終漂浮在液體中
F浮
G
F浮
G
F浮>G
上升
上升到液面呈漂浮狀態，
F浮逐漸減小到F浮=G
浮力：
物重：
浸沒時，
上浮時，
所以，
04
新課教學
2.物體懸浮在液體中
F浮
G
懸浮
F浮=G
懸浮
浮力：
物重：
懸浮時，
所以，
可靜止在液體內部任何深度處
04
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3.物體下沉至水底
F浮
G
N支
浮力：
物重：
下沉時，
所以，
下沉：
加速向下
（浸沒）
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狀態 上浮 漂浮 懸浮 下沉 沉底
力學特征
運動狀態 向上加速（非平衡狀態） 靜止 靜止 向下加速（非平衡狀態） 靜止
密度關系 運動后的最終狀態 漂?。o止） 沉底（靜止） 圖像
4.總結
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二、控制沉與浮
1.輪船
橡皮泥的密度比水大，它在水中會下沉，怎樣使它能漂浮在水面上，并能承載重物呢？
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把橡皮泥捏成瓢狀放在水面，雖然它所受的重力沒有改變，但是排開的水較多，因而受到較大的浮力，所以能漂浮在水面上。
輪船就是根據這個道理制造的。
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新課教學
（1）工作原理：將鋼鐵制作成空心的輪船，可以排開更多的水，從而增大受到的浮力，使輪船漂浮的水面上。
（2）排水量（m排）：輪船滿載時排開水的質量： 由于漂浮，
F浮=G總=m排g ，即m排g=（m船+m貨）g ，所以 m排= m船+ m貨。
（3）載重線：輪船在允許的最大載重下
水面位置的水平線，以 確保航行安全。
04
新課教學
氣球和飛艇靠充入或排出密度較小的氣體來實現升降。
氣球
飛艇
2.熱氣球
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氣球（或飛艇）剛能升空時：
所以，
根據阿基米德原理：
所以，
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3.密度計
密度計是測量液體密度的儀器。
構造：密度計是一根粗細不均勻的密封玻璃管，管的下部裝有少量密度較大的鉛丸。
原理：密度計放在液體中都是漂浮的，因此受到的浮力始終等于它受到的重力，F浮=G，且不變。
根據 F浮=ρ液gV排可知， F浮不變，把它放在密度比較大的液體里，它浸入液體的體積小，上浮一些；把它放在密度比較小的液體里，浸入液體的體積就大，下沉一些。
所以密度計的刻度從下往上的示數是越來越小的。
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新課教學
工作原理：物體漂浮時F浮=G物
浸入越深，液體密度越小
同一密度計G不變，F浮不變
V排1>V排2
1<ρ2
密度計刻度值分布：上小下大
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新課教學
04
新課教學
4.浮船打撈
借浮力起重，是我國古代的一個創造。900多年前，僧人懷丙讓人把兩艘很大的木船并排拴在一起，船上游滿了泥沙。將鐵索一端拴在船上，另一端系在鐵牛上。然后把船上的泥沙卸到河里，打撈起沉落江中的萬斤大鐵牛(如圖)。這一打撈方法一直沿用至今。
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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780t，長為62.9m，寬為8.9m，1938年在長江被日軍擊中，沉入19m深的江底。1997年中山艦被打撈出水(如圖)。
假如由你們來組織打撈中山艦，請設計一個打撈方案。
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方案一：將幾艘很大的木船或鐵船并排拴在一起，船上裝滿泥沙使船盡量浸入江水中深一些。用幾根鐵鏈拴在船和中山艦上，再把船上的泥沙卸到河里，在巨大浮力的作用下即可拉起中山艦。
方案二：將幾十只浮筒沉入水中，用鐵鏈將浮筒和中山艦連起來，通過氣壓機將浮筒中的水壓出，則空心浮筒受到向上的浮力即可拉起中山艦。
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新課教學
2. 浸沒在水中的空心鋁球重4.9N，體積0.7×10-3m3，則它受到的浮力是_____N，它在水中將_____（選填“上浮”、“下沉”、“懸浮”）。（g取10N/kg）
1. 一個重0.6N的雞蛋放鹽水中，排開鹽水的重力是0.5N，則雞蛋所受的浮力為____N，雞蛋在鹽水中處于_____（選填“漂浮”、“懸浮”、“沉底”）狀態，雞蛋與鹽水的密度關系為ρ雞蛋____ρ鹽水（選填“＞”“＜”或“=”）。
0.5
沉底
＞
7
上浮
鞏固練習
04
新課教學
3. 如圖所示，小芳用手將重1.5N，體積為1.6×10-4m3的蘋果逐漸壓入水中，直到蘋果剛好浸沒，此過程中水對容器底部的壓強將_____（填“增大”“減小”或“不變”），松手后蘋果將____（填“上浮”“懸浮”或“下沉”），最后靜止時，蘋果受到的浮力大小為______N。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
增大
上浮
1.5
04
新課教學
4. 如圖所示，將重為6N的木塊放入燒杯中，靜止時木塊所受浮力的大小為_____N，若向水加入適量的鹽，木塊靜止時，所受浮力______，木塊排開水的體積_______。（后兩空選填“變大”、“變小”或“不變”）
6
不變
變小
04
新課教學
6. 兩只完全一樣的大燒杯分別裝有相同質量的水和濃鹽水，將兩個質量完全相同的蘋果分別放入其中，靜止時蘋果的狀態如圖所示。則兩蘋果排開液體的體積V甲____V乙，兩蘋果所受的浮力F甲____F乙，水和濃鹽水對杯底的壓強p甲____p乙。（以上三空選填“＞”“＜”或“=”）
＞
=
＜
05
課堂小結
物體的 沉浮條件
上浮：F浮>G物
下沉：F浮< G物
懸浮：F浮= G物
控制沉與浮
熱氣球
浮船打撈
沉與浮
密度計
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