資源簡介

(共32張PPT)
第九章
蘇科版2025
壓強和浮力
五、物體的浮與沉
學習目標
溫故知新
一、活動　怎樣使物體上浮或
下沉
當堂評價
二、物體的浮沉條件
三、生活中的浮與沉
四、國家工程 核潛艇
點擊鏈接，快速轉到對應知識點
實踐與練習
1. 知道物體浮沉是物體所受浮力和重力的關系決定的；知道漂浮、懸浮是物體在重力和浮力作用下處于平衡狀態的兩種情況。
2. 能運用力與運動的關系的知識，通過演繹推理得出物體浮沉的條件。
3. 能運用浮沉條件、結合阿基米德原理等知識，解釋或解決生產、生活中的有關現象或問題。
4. 通過學習，知道核潛艇浮沉的原理，了解我國在核潛艇領域取得的重大成就，感悟科學家精神，樹立自立自強、科技強國的理想信念。
1.如圖所示，馬鈴薯受到的浮力 (選填“小于”或“大于”)乒乓球受到的浮力，乒乓球漂浮在水面上，馬鈴薯沉在水底，表明物體的浮沉不僅與物體受到的 有關，還和物體的 有關。
大于
浮力
重力
2.實心的鋼鐵會沉在水底，而鋼鐵造的船可以漂浮在水面。針對這種現象，同學們利用橡皮泥進行了探究，如圖1所示，把一塊質量為90 g、體積為60cm3的橡皮泥投入水中而沉底；如圖2所示，把橡皮泥捏造成一艘小船，橡皮泥小船漂在水面。求：(g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)這塊橡皮泥沉入水中時所受到的浮力。
解：橡皮泥沉入水中時所受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-5 m3=0.6 N
(2)橡皮泥小船漂浮時受到的浮力和排開水的體積。
解：橡皮泥小船漂浮時受到的浮力
F浮'=G總=mg=90×10-3 kg×10 N/kg=0.9 N
橡皮泥小船漂浮時排開液體的體積
V排'===9×10-5 m3
(3)根據上面的計算，說一說用鋼鐵造的船能浮在水面上的道理。
解：用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開水的體積，增大了浮力，使船能浮在水面上。
一、活動　怎樣使物體上浮或下沉
1.閱讀教材，思考一下如何使漂浮的物體下沉？沉底的物體浮起來？
答案　橡皮泥做成船形，橡皮泥會漂浮在水面上；在蘋果上插上適量的釘子，蘋果會下沉，減少釘子的數量，釘子會隨蘋果浮在水面上；蠟塊綁上螺母會下沉；釘子放入小玻璃瓶中，釘子會隨玻璃瓶浮在水面上；小玻璃瓶灌滿水，會沉底等等。
2.探究發現，要使物體上浮或下沉，就要改變物體所受 力或 力的大小。
浮
重
二、物體的浮沉條件
(一)漂浮與懸浮
根據力與運動的關系，作出物體漂浮和懸浮時的受力示意圖。并完成下面問題。
漂浮的特點
懸浮的特點
(1)靜止在液面上，V排(2)力的關系：
F浮=G物
(1)可以靜止在液面下任何深度處，V排=V物
(2)力的關系：F浮=G物
二、物體的浮沉條件
(二)物體上浮過程中的受力分析
A
B
C
D
E
G
G
G
G
G
2.過程分析：
物體從A到B的過程中，浮力 重力，且浮力大小不變，重力大小不變；物體從B到D的過程中，重力大小不變，浮力 ，且浮力 重力；在E位置時，物體最終處于 狀態，浮力 重力，二力平衡。
大于
逐漸減小
大于
漂浮
等于
A
B
C
D
E
G
G
G
G
G
二、物體的浮沉條件
浮力與重力大小關系
F浮＞G
F浮＝G
物體所處的狀態
下沉
(V排＜V物)
(V排＝V物)
最終平衡狀態
漂浮在液面上
沉于液體底部
漂浮在液面上
在液面下靜止
F浮＜G
上浮
漂浮
懸浮
漂浮在液面上
沉于液體底部
(三)物體的浮沉條件
注意：F浮為物體浸沒在液體中時所受到的浮力。
例　裝有水的燒杯中有一個質量為55 g、體積為50 cm3的雞蛋。
(1)通過計算說明雞蛋在水中下沉的原因。
(2)若向水中加入食鹽并攪拌，當食鹽水密度大于多少時雞蛋上浮？
(3)雞蛋的密度是多少？
解： (3)雞蛋的密度為ρ雞蛋===1.1 g/m3=1.1×103 kg/m3
學以致用
1. (實踐與練習1)某物體質量為2 kg，體積為3×10-3 m3，將它浸沒在水中，釋放后它是上浮還是下沉？靜止時，它受到的浮力是多少牛？物體的密度為多少？
答案
學以致用
1
2
3
解：物體所受的重力G=mg=2 kg×9.8 N/kg=19.6 N
物體浸沒在水中時受到的浮力
F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×3×10-3 m3×9.8 N/kg=29.4 N
由于F浮>G，所以物體上浮。
物體上浮后，最終會漂浮在液面上。浮力與重力二力平衡。
所以，靜止時受到的浮力F浮=G=19.6 N
物體的密度為ρ物===0.67×103 kg/m3
答案
2.如圖所示，現將一個質量為0.9 kg、密度為0.9×103 kg/m3的實心小球放入裝有酒精的容器中(小球不溶于酒精)。判斷小球靜止后是漂浮、懸浮還是沉在容器底部？(ρ酒精=0.8× 103 kg/m3，g取10 N/kg)
1
2
3
解：小球的重力為G=mg=0.9 kg×10 N/kg=9 N
小球的體積為V球===1×10-3 m3
小球浸沒于酒精中，受到的浮力為
F浮=ρ酒精V排g=0.8×103 kg/m3×1×10-3 m3×10 N/kg=8 N
由于F浮3.比較例題和學以致用1、2中ρ物和ρ液的大小以及物體的浮沉情況，你會發現什么規律？
答案　①ρ液>ρ物，漂浮；②ρ液<ρ物，沉底；③ρ液=ρ物，懸浮。
1
2
3
三、生活中的浮沉
1.輪船
輪船漂浮時，F浮 G，采用 法實現浮沉。輪船從江里駛入海里，浮力 ，船體要 一些。
=
空心
不變
上浮
2.潛艇
三、生活中的浮沉
潛艇是靠 實現浮沉的。
如圖所示，處在水面下的潛艇，所受浮力是一定的。
（1）當F浮＝ G 時，它能 在水中任何位置；
（2）潛艇要下沉：需向水艙 水，使潛艇自重 ，F浮 G；
（3）潛艇要上浮：從水艙向外 水，則潛艇自重 ，F浮 G。
改變自重
懸浮
充
增大
＜
排
減小
＞
3.魚的浮沉
三、生活中的浮沉
魚體內的魚鰾里面是空氣，改變魚鰾的體積可以改變魚所受 的大小，從而控制自身的浮沉。當魚需要下降到深水層時，會從魚鰾中排出一部分氣體，體積變小，魚受到的浮力 ，就下潛了。反之，魚要上浮時，只要在魚鰾中充入一部分氣體，使魚鰾膨脹起來，魚的體積變大，魚受到的浮力 ，就可以上浮了。
浮力
變小
增大
4.熱氣球升空
三、生活中的浮沉
熱氣球是靠改變球囊內的空氣的 實現升空的。升空時，燃燒器加熱球囊內的空氣，空氣受熱膨脹，密度 ，到一定溫度時，熱氣球受到的空氣浮力就能使熱氣球帶著吊籃一起升空。在空中，控制燃燒器的加熱速度，可以調整氣囊中空氣的密度，從而控制熱氣球的升降。海拔高度越高空氣密度越小，若熱氣球的體積變化忽略不計，則熱氣球上升過程中所受浮力 (后兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)。
密度
變小
變小
了解我國在核潛艇領域取得的重大成就，感悟科學家精神、樹立自立自強、科技強國的理想信念。
四、國家工程 核潛艇
黃旭華(1926年3月12日-2025年2月6日)，核潛艇專家，中國工程院院士，“共和國勛章”獲得者。
3.制作潛艇模型。用塑料瓶、密封材料（如透明膠帶、蠟等）、螺母、軟管、容器和水等，制作下圖所示的潛艇模型。試試你制作的“潛艇”能否上浮和下沉，并分析實現浮沉狀態改變的原因。
答案：制作過程略。
根據阿基米德原理，物體的浮沉由重力和浮力的大小關系決定。向瓶內注水時，模型重力增大，當重力大于浮力就下沉；排出水時，重力減小，當重力小于浮力就上浮。通過控制瓶內水的多少改變重力，從而實現潛艇模型的浮沉。
1. 在水中 ， 烏龜 、 漂浮的木頭 、 靜止在水底的石頭的位置如圖所示 ，下列說法錯誤的是( )
A．木頭的密度小于水的密度
B．木頭 受到的浮力大于木頭的重力
C．烏龜受到的浮力等于烏龜的重力
D．石頭受到的浮力小于石頭的重力
B
1
2
3
4
5
2.小明用細線系住重為5 N的物體，使其完全浸沒在盛滿水的溢水杯中，物體排開的水重力為4 N，此時物體所受的浮力為　N，若細線突然斷開，物體將　　(選填“上浮”“懸浮”或“下沉”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
4
下沉
1
2
3
4
5
解析
3. (實踐與練習2)將兩個完全相同的球分別放到盛有甲、乙兩種不同液體的燒杯中，靜止時的情景如圖所示。可以判斷ρ甲______(選填“大于”“等于”或“小于”)ρ乙。
大于
1
2
3
4
5
解析　兩球所受重力相同且都漂浮，由漂浮條件可知F浮甲=F浮乙，再由浮力相等和阿基米德原理列出ρ甲V排甲g＝ρ乙V排乙g，
因為V排甲ρ乙。
4.油漂浮在靜止的水面上，說明油的密度　　 (選填“大于”“等于”或“小于”)水的密度，一實心物體剛好能懸浮在水中，將此物體放入足夠多的油中時，物體將 (選填“漂浮”“上浮”“懸浮”或“下沉”)。
小于
下沉
1
2
3
4
5
解析　油能漂浮在靜止的水面上，說明油的密度小于水的密度。一實心物體剛好能懸浮在水中，則ρ物=ρ水，將此物體放入足夠多的油中時，因為ρ物>ρ油，物體將下沉。
5.如圖，重為0.5 N的雞蛋漂浮在裝有淡鹽水的玻璃杯中，雞蛋受到的浮力是　　 N，若再往玻璃杯中加鹽，雞蛋將會　　(選填“上浮”或“下沉”)一些，與加鹽前相比，雞蛋靜止時受到的浮力　　 。
0.5
上浮
不變
解析
1
2
3
4
5
解析　雞蛋漂浮，根據物體浮沉條件，則浮力等于重力，即為0.5 N；若再往玻璃杯中加鹽，液體密度變大，雞蛋仍漂浮，根據F浮=ρ液gV排可知，浮力不變，液體密度變大，則排開液體體積變小，故雞蛋會上浮一些；加鹽前后，雞蛋均漂浮，此過程重力不變，故雞蛋所受浮力不變。
感 謝 觀 看
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