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(共23张PPT)
第4节 物体的沉与浮
第九章 浮力
如图所示是庆祝人民海军成立70周年海上阅兵首次公开亮相的国产长征10号战略导弹核潜艇，可载12枚洲际导弹，它的服役标志着中国战略反击能力又达到了一个新的水平。潜水艇怎么实现在水中下沉和上浮的？
1.通过物体的沉浮现象的实验研究，知道物体的沉浮条件；
2.知道浮力的应用，并用物体的浮沉条件解释相关现象。
任务一
物体的沉浮条件
活动1：有的物体在水中会下沉如鸡蛋，铁块，石头块等，有的物体在水中能上浮如泡沫塑料，木块等，物体的浮沉由什么来决定呢？动手完成课本P222-223页“实验探究”。
【实验器材】
容器、小瓶子、水
【实验目的】
探究物体的浮沉条件
【实验步骤】
①把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手。观察小瓶的运动情况。
②把装满水并盖上盖子的小瓶，浸没于水中，再松手。观察小瓶的运动情况。
问题1：将实验结果填入表格，并分析玻璃瓶的受力情况。
实验序号 实验方法 观察小瓶的运动情况 小瓶受力
情况分析
1 把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手。
2 把装满水并盖上盖子的小瓶，浸没于水中，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
问题2：你能使浸没在水中的玻璃瓶既不上浮也不下沉（漂浮）吗？并分析玻璃瓶悬浮及漂浮状况下的受力情况。
F浮
G
G
F浮
漂浮
F浮 = G
悬浮
F浮 = G
实验序号 上浮 下沉 悬浮 漂浮
浮沉条件
受力图示
【实验结论】
⑴ 浸在液体中的物体，其浮沉取决于它所受到的 力和 力的大小。
⑵物体浮沉条件
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
活动2：观看下面视频，思考物体的沉浮与密度之间的关系。
问题：由于密度的不同液体会分层，你能说出不同物体投入杯中后处于不同层面的原因吗？
物体的密度小，就漂浮在上层，密度大的就沉到下层。
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
浸没在液体中的物体
下沉
上浮
分析
ρ液= ρ物，F浮= G物
悬浮
活动小结
1.物体沉浮的条件
当F浮G物时， 物体下沉；
当F浮G物时， 物体上浮；
当F浮G物时，物体悬浮或漂浮。
2.物体沉浮的原因
当ρ液ρ物， ρ液gV排ρ物gV物，物体下沉；
当ρ液ρ物， ρ液gV排ρ物gV物，物体上浮；
当ρ液ρ物， ρ液gV排ρ物gV物，物体悬浮或漂浮。
任务二
沉浮条件的应用
活动1：阅读课本P223-224页“沉浮条件的应用”，结合物体沉浮条件，概述密度计、潜水艇、盐水选种、孔明灯及热气球的工作原理。
水
液体甲
液体乙
1.0
1.2
1.4
利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态，F浮=G，浮力大小不变。而 F浮=ρ液V排g，密度计浸入体积越小，液体密度越大。
1.密度计
浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时沉船上浮。
2.盐水选种
潜水艇是通过压力舱改变自身重力（充水或排水）来实现沉浮的。
3.潜水艇
潜艇最早用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考察，为开发海洋、获得新资源提供信息。
观光潜艇能让游客欣赏到神秘的海底景观
热气球及孔明灯是通过加热空气或某些密度比空气小的气体（如氦气），以获得较大的浮力来升空的，其自带的加热器可以调节气囊中气体的温度，从而达到控制气球升降的目的。
4.热气球
活动2：利用这节课所学知识，交流讨论以下问题。
问题1：浮在水面上的冰块完全融化后，液面高度和未融化时相比怎样？
冰在水中漂浮时，F浮=G物，即m排=m冰，即V排=，
水熔化后V水==（冰融化成水时质量不变），所以两者相等，即液面不变。
设冰的质量为m1，铁的质量为m2，开始时漂浮，所以浮力等于重力
设此时的排开水的体积为V1，显然有F浮=（m1+m2）g=ρ水gV1，解得V1==+
当冰熔化后，铁块下沉，冰溶化后的体积为V2，显然V2=
铁块下沉，所以排开水的体积等于自身的体积，这样，铁块排开水的体积V3=
所以冰熔化后的总排水体积为V2 + V3 =+，比较V1和V2 + V3就可以看出V1 V2 + V3
就是说，冰块（包有铁）开始时，排开水的体积大于冰熔化后排水的体积，所以水面下降。
问题2：加入是一块包着冰的铁块浮在水面上，冰融化后液面上升还是下降？
1.完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力与重力大小关系(　　)
A.浮力始终大于重力
B.浮力始终等于重力
C.浮力先大于重力，直至静止时，浮力才等于重力
D.浮力先大于重力，后小于重力
C
2.如图所示，先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中，发现它漂在水面上，此时它受到的浮力大小为F浮1；然后把它按入水面下，发现它沉入水底，此时它受到的浮力大小为F浮2。则F浮1与F浮2的大小关系是(　　)
A.F浮1＞F浮2　　B.F浮1＝F浮2　　
C.F浮1＜F浮2　　D.无法比较
A
3.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是( )
A.沉船在河底时，受到的浮力等于其重力
B.浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力
B
4.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会(　　)
A.上浮，它受到的浮力增大
B.下沉，它受到的浮力减小
C.下沉，它受到的浮力不变
D.上浮，它受到的浮力不变
C
总结：请画出本节内容的思维导图
物体的
沉与浮
物体的沉浮条件
沉浮条件
的应用
潜水艇
热气球
盐水选种子
密度计
当F浮G物时，物体下沉；
当F浮G物时，物体上浮；
当F浮G物时，物体悬浮或漂浮；
物体的沉浮原因

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