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第十章· 流体的力现象
第4节 沉与浮
教科版八年级物理下册
大家听说过潜水艇吗？潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，同学们知道它的浮沉原理吗？浮在水面的物体，满足什么条件呢？下面我们就学习浮力的应用。
想想议议：
气球和飞艇都是利用空气浮力升空的。用喷嘴加热热气球中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小，当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升。
学习目标
1．知道物体的浮沉条件，会求判断物体的运动过程和状态。
2．理解潜艇、热气球的工作原理。
3．经历控制沉与浮的实验过程，进一步理解浮沉条件的应用。
像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？
撞上冰山后， “泰坦尼克”号为什么会沉没？
潜艇
下沉
上浮
悬浮
物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？
物体的沉浮条件
一
探究物体的沉浮条件
我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图的实验来验证。
实验序号 实验方法 观察小瓶运动情况 小瓶受力情况
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
3 设法使小瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中 （也叫悬浮）
小瓶上浮
F浮 ＞G
小瓶下沉
F浮 ＜ G
小瓶静止
F浮 ＝ G
结论
物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小。
通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。
当F浮＞G 时， 物体上浮
当F浮＜G 时， 物体下沉
当F浮＝G 时， 物体处于悬浮或者漂浮状态
F浮
G
上浮
F浮
G
悬浮
F浮
G
下沉
F浮
G
漂浮
F浮
G物
下沉
F浮＜ G物
物体下沉
F浮
G物
上浮
F浮＞G物
物体上浮
控制沉与浮
二
C
D
三个状态：
F浮
漂浮
G物
F浮
G物
悬浮
水面
F浮
G物
下沉到水底
F浮=G物
F浮= G物
F浮＜G物
物体漂浮
物体悬浮
物体下沉到水底
当ρ液<ρ物时，必有F浮当ρ液=ρ物时，必有F浮=G物，物体可以悬浮在液体中。
当ρ液>ρ物时，必有F浮>G物，物体在液体中上浮。最终漂浮。
你知道吗？
F浮
G
F浮
G
悬浮
漂浮
思考：漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
共同点：
1. 在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在
液面以下的任何位置；漂浮是静止在液面上的任何
位置)。
2. 物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力。
不同点：
漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整物体浸没在
液体中。
潜水艇
潜水艇(改变自重，体积不变)
1. 潜水艇的上浮、下潜和漂浮，靠改变自身的重力来
实现(但它的体积不发生改变)
2. 潜水艇自身重力的改变取决于水舱内充水或放水的
多少。
吊篮
气袋
喷嘴
喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,
浮力大于重力时,气球上升。
浮沉条件
练一练
如图所示，三个完全相同的玻璃缸装满了水，其中(a)只有水，(b)水中漂浮着一只小鸭子，(c)水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量，可知它们的质量( )
A. (a)最大 B. (b)最大 C. (c)最大 D.一样大
D
1. 物体的浮沉条件：
浮沉状况 比较F浮与G物 比较ρ物与ρ液
漂浮 F浮＝G物 ρ物＜ρ液
上浮 F浮＞G物 ρ物＜ρ液
悬浮 F浮＝G物 ρ物＝ρ液
下沉 F浮＜G物 ρ物＞ρ液
2. 辨析漂浮与悬浮：
比较 悬浮 漂浮
不同点 物体静止在液体内部 物体静止在液体表面
V排＝V物 V排ρ液＝ρ物 ρ液>ρ物
相同点 物体都处于平衡状态，F浮＝G物
例
如图所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一种液体中，它却沉入底部。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较(　　)
A．在水中受到的浮力较大　　
B．在液体中受到的浮力较大
C．受到的浮力一样大
D．无法比较浮力大小
A
C
1．小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到静止时的情形如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C．乙杯液体的密度较大
D．甲杯液体的密度较大
A
2．如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，沉到底部，则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是(　　)
A．两者体积相等，水的质量较小
B．两者体积相等，水的质量较大
C．两者体积不相等，但是质量相等
D．两者体积不相等，质量也不相等
3．一个小球，在水中能漂浮。如果把它放入酒精中，小球( )
A.一定会下沉 B.定会悬浮
C. 一定会漂浮 D.条件不足，无法判断沉浮
D
4．据报道，我国首艘航空母舰已成功完成首次试航。航空母舰是舰载机的母舰。当航空母舰上的舰载机飞离航空母舰后，航空母舰所受的浮力将如何变化？
解：航空母舰漂浮在水面上，因此它所受浮力等于其重力。当舰载机飞离航母时，航母的总重力减小，因此航母所受的浮力减小。
课堂小结
第4节　沉与浮
一、物体的沉浮条件
当F浮＝G时，即二力平衡，此时物体将悬浮。
当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下沉。
当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上浮。
二、控制沉与浮
潜艇、热气球的工作原理
完成配套课后练习。

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