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(共32张PPT)
第九章
苏科版2025
压强和浮力
五、物体的浮与沉
学习目标
温故知新
一、活动　怎样使物体上浮或
下沉
当堂评价
二、物体的浮沉条件
三、生活中的浮与沉
四、国家工程 核潜艇
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实践与练习
1. 知道物体浮沉是物体所受浮力和重力的关系决定的；知道漂浮、悬浮是物体在重力和浮力作用下处于平衡状态的两种情况。
2. 能运用力与运动的关系的知识，通过演绎推理得出物体浮沉的条件。
3. 能运用浮沉条件、结合阿基米德原理等知识，解释或解决生产、生活中的有关现象或问题。
4. 通过学习，知道核潜艇浮沉的原理，了解我国在核潜艇领域取得的重大成就，感悟科学家精神，树立自立自强、科技强国的理想信念。
1.如图所示，马铃薯受到的浮力 (选填“小于”或“大于”)乒乓球受到的浮力，乒乓球漂浮在水面上，马铃薯沉在水底，表明物体的浮沉不仅与物体受到的 有关，还和物体的 有关。
大于
浮力
重力
2.实心的钢铁会沉在水底，而钢铁造的船可以漂浮在水面。针对这种现象，同学们利用橡皮泥进行了探究，如图1所示，把一块质量为90 g、体积为60cm3的橡皮泥投入水中而沉底；如图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)这块橡皮泥沉入水中时所受到的浮力。
解：橡皮泥沉入水中时所受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-5 m3=0.6 N
(2)橡皮泥小船漂浮时受到的浮力和排开水的体积。
解：橡皮泥小船漂浮时受到的浮力
F浮'=G总=mg=90×10-3 kg×10 N/kg=0.9 N
橡皮泥小船漂浮时排开液体的体积
V排'===9×10-5 m3
(3)根据上面的计算，说一说用钢铁造的船能浮在水面上的道理。
解：用钢铁造的船是空心的，增大了排开水的体积，增大了浮力，使船能浮在水面上。
一、活动　怎样使物体上浮或下沉
1.阅读教材，思考一下如何使漂浮的物体下沉？沉底的物体浮起来？
答案　橡皮泥做成船形，橡皮泥会漂浮在水面上；在苹果上插上适量的钉子，苹果会下沉，减少钉子的数量，钉子会随苹果浮在水面上；蜡块绑上螺母会下沉；钉子放入小玻璃瓶中，钉子会随玻璃瓶浮在水面上；小玻璃瓶灌满水，会沉底等等。
2.探究发现，要使物体上浮或下沉，就要改变物体所受 力或 力的大小。
浮
重
二、物体的浮沉条件
(一)漂浮与悬浮
根据力与运动的关系，作出物体漂浮和悬浮时的受力示意图。并完成下面问题。
漂浮的特点
悬浮的特点
(1)静止在液面上，V排(2)力的关系：
F浮=G物
(1)可以静止在液面下任何深度处，V排=V物
(2)力的关系：F浮=G物
二、物体的浮沉条件
(二)物体上浮过程中的受力分析
A
B
C
D
E
G
G
G
G
G
2.过程分析：
物体从A到B的过程中，浮力 重力，且浮力大小不变，重力大小不变；物体从B到D的过程中，重力大小不变，浮力 ，且浮力 重力；在E位置时，物体最终处于 状态，浮力 重力，二力平衡。
大于
逐渐减小
大于
漂浮
等于
A
B
C
D
E
G
G
G
G
G
二、物体的浮沉条件
浮力与重力大小关系
F浮＞G
F浮＝G
物体所处的状态
下沉
(V排＜V物)
(V排＝V物)
最终平衡状态
漂浮在液面上
沉于液体底部
漂浮在液面上
在液面下静止
F浮＜G
上浮
漂浮
悬浮
漂浮在液面上
沉于液体底部
(三)物体的浮沉条件
注意：F浮为物体浸没在液体中时所受到的浮力。
例　装有水的烧杯中有一个质量为55 g、体积为50 cm3的鸡蛋。
(1)通过计算说明鸡蛋在水中下沉的原因。
(2)若向水中加入食盐并搅拌，当食盐水密度大于多少时鸡蛋上浮？
(3)鸡蛋的密度是多少？
解： (3)鸡蛋的密度为ρ鸡蛋===1.1 g/m3=1.1×103 kg/m3
学以致用
1. (实践与练习1)某物体质量为2 kg，体积为3×10-3 m3，将它浸没在水中，释放后它是上浮还是下沉？静止时，它受到的浮力是多少牛？物体的密度为多少？
答案
学以致用
1
2
3
解：物体所受的重力G=mg=2 kg×9.8 N/kg=19.6 N
物体浸没在水中时受到的浮力
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，所以物体上浮。
物体上浮后，最终会漂浮在液面上。浮力与重力二力平衡。
所以，静止时受到的浮力F浮=G=19.6 N
物体的密度为ρ物===0.67×103 kg/m3
答案
2.如图所示，现将一个质量为0.9 kg、密度为0.9×103 kg/m3的实心小球放入装有酒精的容器中(小球不溶于酒精)。判断小球静止后是漂浮、悬浮还是沉在容器底部？(ρ酒精=0.8× 103 kg/m3，g取10 N/kg)
1
2
3
解：小球的重力为G=mg=0.9 kg×10 N/kg=9 N
小球的体积为V球===1×10-3 m3
小球浸没于酒精中，受到的浮力为
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.比较例题和学以致用1、2中ρ物和ρ液的大小以及物体的浮沉情况，你会发现什么规律？
答案　①ρ液>ρ物，漂浮；②ρ液<ρ物，沉底；③ρ液=ρ物，悬浮。
1
2
3
三、生活中的浮沉
1.轮船
轮船漂浮时，F浮 G，采用 法实现浮沉。轮船从江里驶入海里，浮力 ，船体要 一些。
=
空心
不变
上浮
2.潜艇
三、生活中的浮沉
潜艇是靠 实现浮沉的。
如图所示，处在水面下的潜艇，所受浮力是一定的。
（1）当F浮＝ G 时，它能 在水中任何位置；
（2）潜艇要下沉：需向水舱 水，使潜艇自重 ，F浮 G；
（3）潜艇要上浮：从水舱向外 水，则潜艇自重 ，F浮 G。
改变自重
悬浮
充
增大
＜
排
减小
＞
3.鱼的浮沉
三、生活中的浮沉
鱼体内的鱼鳔里面是空气，改变鱼鳔的体积可以改变鱼所受 的大小，从而控制自身的浮沉。当鱼需要下降到深水层时，会从鱼鳔中排出一部分气体，体积变小，鱼受到的浮力 ，就下潜了。反之，鱼要上浮时，只要在鱼鳔中充入一部分气体，使鱼鳔膨胀起来，鱼的体积变大，鱼受到的浮力 ，就可以上浮了。
浮力
变小
增大
4.热气球升空
三、生活中的浮沉
热气球是靠改变球囊内的空气的 实现升空的。升空时，燃烧器加热球囊内的空气，空气受热膨胀，密度 ，到一定温度时，热气球受到的空气浮力就能使热气球带着吊篮一起升空。在空中，控制燃烧器的加热速度，可以调整气囊中空气的密度，从而控制热气球的升降。海拔高度越高空气密度越小，若热气球的体积变化忽略不计，则热气球上升过程中所受浮力 (后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
密度
变小
变小
了解我国在核潜艇领域取得的重大成就，感悟科学家精神、树立自立自强、科技强国的理想信念。
四、国家工程 核潜艇
黄旭华(1926年3月12日-2025年2月6日)，核潜艇专家，中国工程院院士，“共和国勋章”获得者。
3.制作潜艇模型。用塑料瓶、密封材料（如透明胶带、蜡等）、螺母、软管、容器和水等，制作下图所示的潜艇模型。试试你制作的“潜艇”能否上浮和下沉，并分析实现浮沉状态改变的原因。
答案：制作过程略。
根据阿基米德原理，物体的浮沉由重力和浮力的大小关系决定。向瓶内注水时，模型重力增大，当重力大于浮力就下沉；排出水时，重力减小，当重力小于浮力就上浮。通过控制瓶内水的多少改变重力，从而实现潜艇模型的浮沉。
1. 在水中 ， 乌龟 、 漂浮的木头 、 静止在水底的石头的位置如图所示 ，下列说法错误的是( )
A．木头的密度小于水的密度
B．木头 受到的浮力大于木头的重力
C．乌龟受到的浮力等于乌龟的重力
D．石头受到的浮力小于石头的重力
B
1
2
3
4
5
2.小明用细线系住重为5 N的物体，使其完全浸没在盛满水的溢水杯中，物体排开的水重力为4 N，此时物体所受的浮力为　N，若细线突然断开，物体将　　(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
4
下沉
1
2
3
4
5
解析
3. (实践与练习2)将两个完全相同的球分别放到盛有甲、乙两种不同液体的烧杯中，静止时的情景如图所示。可以判断ρ甲______(选填“大于”“等于”或“小于”)ρ乙。
大于
1
2
3
4
5
解析　两球所受重力相同且都漂浮，由漂浮条件可知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，
因为V排甲ρ乙。
4.油漂浮在静止的水面上，说明油的密度　　 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度，一实心物体刚好能悬浮在水中，将此物体放入足够多的油中时，物体将 (选填“漂浮”“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
小于
下沉
1
2
3
4
5
解析　油能漂浮在静止的水面上，说明油的密度小于水的密度。一实心物体刚好能悬浮在水中，则ρ物=ρ水，将此物体放入足够多的油中时，因为ρ物>ρ油，物体将下沉。
5.如图，重为0.5 N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力是　　 N，若再往玻璃杯中加盐，鸡蛋将会　　(选填“上浮”或“下沉”)一些，与加盐前相比，鸡蛋静止时受到的浮力　　 。
0.5
上浮
不变
解析
1
2
3
4
5
解析　鸡蛋漂浮，根据物体浮沉条件，则浮力等于重力，即为0.5 N；若再往玻璃杯中加盐，液体密度变大，鸡蛋仍漂浮，根据F浮=ρ液gV排可知，浮力不变，液体密度变大，则排开液体体积变小，故鸡蛋会上浮一些；加盐前后，鸡蛋均漂浮，此过程重力不变，故鸡蛋所受浮力不变。
感 谢 观 看
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