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第4节 沉与浮
第十章 流体的力现象
教科版八年级下册同步课件
新课导入
飞艇在空中自由地上升、下降
人躺在死海中悠闲地看书
物体的浮与沉取决于什么条件呢？
思考
1.知道物体的沉浮取决于浮力与重力的大小关系。
2.知道物体的沉浮与密度的关系。
3.知道潜水艇、热气球、沉船打捞等浮沉条件的应用。
学习目标
探究物体的浮沉条件
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。
物体的沉浮条件
一
新课讲授
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
1、物体在液体中的沉浮取决于物体所受的_____力和_____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。
2、物体的浮沉条件
浮
重
F浮
G
●
F浮＞G
物体上浮
F浮
G
●
F浮＜G
物体下沉
F浮
G
●
F浮＝G
物体悬浮
F浮
G
●
F浮＝G
物体漂浮
结论
F浮＜ G物
物体下沉
F浮＞G物
物体上浮
两个过程
F浮
G
上浮
F浮
G
下沉
三个状态
F浮
G
悬浮
F浮
G
下沉到水底
F浮
G
漂浮
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
盐水浮鸡蛋
如图，将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。
猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。
交流讨论：分析当浸没的物体上浮、悬浮、漂浮时，物体密度与液体密度的关系。
G
F浮>G 上浮
F浮
G
F浮F浮
下沉：由F浮ρ液 gV排< ρ物 gV物
因为 V排=V物
所以 ρ液< ρ物
上浮：由F浮>G 可得：
ρ液 gV排>ρ物 gV物
因为 V排=V物
所以 ρ液 > ρ物
G
F浮
F浮=G 悬浮
F浮
G
F浮=G 漂浮
漂浮：由F浮=G可得：
ρ液 gV排=ρ物 gV物
因为 V排所以 ρ液>ρ物
悬浮：由F浮=G可得：
ρ液 gV排=ρ物 gV物
因为 V排=V物
所以 ρ液=ρ物
F浮
F浮
G
●
物体悬浮
F浮
G
●
物体漂浮
二者有何异同？
相同点：物体处于二力平衡状态，浮力都等于重力，即F浮＝G。
不同点：漂浮是指物体在液面上呈平衡状态，物体只有部分浸入液体，即V排＜V物；悬浮是物体在液体内部呈平衡状态，物体此时全部浸入液体内部，即V排＝V物。
悬浮与漂浮的异同
对海洋生物来说，浮力非常重要。浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式控制沉与浮，这是一个精彩的世界！
抹香鲸靠加热或冷却脑油来控制沉浮
鹦鹉螺具有螺旋形的外壳，壳内有很大的充气囊
乌贼的骨中有许多小的充气分隔室
控制沉与浮
二
潜水艇
（1）原理：潜水艇浸没在水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现浮沉。
潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，隐蔽性强，是一种很重要的军用舰艇。
当水舱中充入适量的水时，浮力与重力相等，潜艇就能悬浮在水中任何深度。
（2）潜水艇的浮沉原理
下潜时，在两侧的水舱内充入水，艇重增大，重力大于浮力，潜艇就会下沉。
上浮时，用压缩气体将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，重力小于浮力，潜艇就会上浮。
潜入水中
若G＞F浮，则下潜
若G＜F浮，则上浮
动手做 做一个潜水艇
按图自制一个潜艇模型（为保持试管稳定，试管上可绕些铁丝）。把模型浸在水中，从管中抽气，模型将怎样运动？向试管中打气，模型又会怎样？
热气球通过加热空气或某些密度比空气小的气体（如氦气）以获得较大的浮力升到空中，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。
工作原理
热气球
动手做 做一个热气球
取一个大的轻纸袋，用细铁丝编一个简单的小筐，再用几条胶带把小筐挂在纸袋下面，筐里面放一团用酒精浸湿的棉花。把热气球拿到室外，点燃酒精棉，热气球就能慢慢升起来
工作原理
借助浮力打捞沉入海底的物体就是利用浮力的典型例子，如图。
将两只木船装上沙子并拴在一起，用铁索一端固定在船上，另一端拴住物体，往水中卸掉沙子，物体就可打捞出水。
沉船打捞
状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮
物体受力分析
浮沉条件 浮力和重力比较
液体密度和物体密度比较
特 点 说 明 F浮 ＞G物
F浮 ＜G物
F浮 =G物
F浮 =G物
F浮
G物
G物
F浮
F浮
G物
分析运动状态变化的过程
分析平衡状态
F浮
G物
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＞ρ物
ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度
课堂小结
1.如图，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，下列说法正确的是（　　）
A．碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小
B．碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力
C．碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
D．碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了
A
当堂检测
2.重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ）
A．浮在水面上
B．沉到水底
C．悬浮在水中
D．以上几种情况都有可能
B
3.潜水艇悬浮在水中，当向水舱充水时，潜水艇质量变 ，将 (选填“上浮”或“下沉”)；当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时，潜水艇质量变 ，将 (选填“上浮”或“下沉”)。在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
大
下沉
小
上浮
不变

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