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(共26张PPT)
沪科·八年级下册
第四节 物体的浮与沉
第1课时 物体的浮沉条件
学习目标
物理观念：
1.知道物体的浮沉条件，会根据浮沉条件判断物体的浮沉。
2.知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。
3.能应用浮沉条件解释简单的物理现象，知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原理。
科学思维：
学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
科学探究：
1.通过做实验，学习研究物理问题的方法。
2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。
科学态度与责任：
1.认识浮力对人类生活、生产的影响。
2.重视理论联系实际，学以致用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
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本节要点
能通过实验认识物体的浮沉条件，能通过实例说明物体的浮沉条件在生产生活中的应用；能关心我国在深潜方面的成就。
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新课导入
漂浮
下沉
上浮
悬浮
物体的浮与沉取决于什么条件呢？
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进行新课
将小木块、乒乓球、金属块浸没在水中，松手后，它们将怎样运动？
提出问题：
物体在液体或气体中的浮与沉取决于什么条件呢？
猜想假设：
力是改变物体运动状态的原因，浸入水中的物体只受重力和浮力作用，物体的浮与沉可能与物体受到的重力和浮力大小有关。
F浮
G
F浮
G
F浮
G
物体的浮沉条件
实验设计
将右图中拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中，因为玻璃瓶排开水的重力不变，即受到的浮力大小不变，通过改变加入瓶中水的多少从而改变玻璃瓶自身的重力，观察重力不同的玻璃瓶在水中的浮沉情况。
盛水容器
玻璃瓶
进行实验
空玻璃瓶
装满水的玻璃瓶
装适量水的玻璃瓶
实验序号 实验方法 观察玻璃瓶运动情况 玻璃瓶受力情况分析
1 把拧紧盖子的空玻璃瓶浸没于水中，然后松手
2 把装满水并拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中，然后松手
3 把装有适量水并拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中，然后松手
上浮
下沉
静止
F浮 ＞G
F浮 ＜G
F浮 ＝G
实验现象
实验结论
①当F浮＞G 时， 物体上浮；
②当F浮＜G 时， 物体下沉；
③当F浮＝G 时， 物体处于悬浮或者漂浮状态。
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
漂浮
物体浮沉的两个过程：
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
F浮＜ G物
F浮＞G物
受非平衡力作用，运动状态不断改变。
物体浮沉的三个状态：
F浮=G物
F浮= G物
F浮＜G物
G物
F浮
F浮
G物
G物
F浮
漂浮
悬浮
沉底
F支
受平衡力作用，处于静止状态。
让鸡蛋浮沉
将鸡蛋放入清水中，观察鸡蛋的浮沉情况。向杯中逐渐加盐并小心搅拌，观察鸡蛋的浮沉情况。如果往容器中加水，再次观察鸡蛋的浮沉情况。你能解释观察到的现象吗
V排=V物=V
F浮 = ρ液gV排= ρ液gV； G物=ρ物gV物=ρ物gV
①当ρ液 ＞ ρ物 ，F浮＞G物 ，物体上浮并最终处于漂浮状态；
②当ρ液 ＝ ρ物 ，F浮=G物 ，物体悬浮；
③当ρ液 ＜ ρ物 ，F浮＜G物 ，物体下沉并最终沉底。
如果实心物体（质量均匀）浸没在液体中：
可根据密度判断物体的状态：
【思考】能否通过比较物体密度和液体密度的关系来判断物体的浮沉呢？
状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉底
物体受力分析
浮力和重力 比较
液体密度和物体密度比较
排水体积和物体体积比较
运动状态 F浮 ＞G
F浮 ＜G
F浮 =G
F浮 =G
运动状态不断改变
静止状态
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＞ρ物
V排 =V物
V排 =V物
V排 =V物
V排 ＜V物
F浮+F支=G
ρ液＜ρ物
V排 =V物
悬浮和漂浮的异同：
悬浮 漂浮
不同点 位置
体积
密度
相同点 静止在液体内部任何位置
静止在液体表面
ρ液=ρ物
V排 =V物
ρ液＞ρ物
V排 ＜V物
物体都处于平衡状态，F浮=G
归纳
计算浮力的四种方法
称重法
压力差法
公式法
平衡法
浮力等于物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力F′，即F浮=G-F′
浮力等于液体对物体向上、向下的压力差，即
F浮=F向上-F向下
根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排 计算
物体漂浮或悬浮时，由二力平衡条件得，浮力等于重力，即F浮=G
例 把质量是 24g、体积是 30 cm3的物体浸没在水中，松手后该物体将 _______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”) 。当它静止时，所受的浮力是 _____ N。(g取10 N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
上浮
0.24
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随堂练习
1.将同一物体放入密度不同的液体中，其浮沉情况不同。通过比较物体密度与液体密度的大小，可判断物体的浮沉情况，请推导出用物体的密度与液体的密度表示的浮沉条件。
物体的重力G=mg=ρ物V物g，由阿基米德原理可知，浸没在液体中的物体所受的浮力F浮＝ρ液V排g=ρ液V物g，则
（1）浸没在液体中的物体，当ρ物＜ρ液时，G＜F浮，物体上浮。
（2）浸没在液体中的物体，当ρ物=ρ液时， G=F浮，物体处于悬浮状态。
（3）浸没在液体中的物体，当ρ物＞ρ液时， G＞F浮，物体下沉。
2.一个小球，在水中能漂浮。如果把它放人酒精中，小球（ ）
一定会上浮 B.一定会悬浮
C.一定会下沉 D.条件不足，无法判断
D
3.如图所示，三个完全相同的玻璃缸装满了水，其中图(a)只有水，图(b)水中漂浮着一只玩具小鸭子，图(c)水中漂浮着同样材料的玩具大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量，它们的质量大小如何？若两只玩具鸭子的材料(密度)不同，但仍漂浮在水中，则再称量三个缸的质量时，它们的大小又如何？
三个缸的质量大小相同；若两只玩具鸭子的材料(密度)不同，但仍漂浮在水中，则三个缸的质量大小仍相同。
理由：玩具鸭子处于漂浮状态，F浮＝G鸭＝m鸭g，由阿基米德原理可知， F浮＝G排＝m排g，则m鸭=m排，玩具鸭子的质量等于其排开水的质量，所以只要玩具鸭子处于漂浮状态，有鸭子的玻璃缸的质量就等于只有水的玻璃缸的质量，与玩具鸭子的材料（密度）无关。
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课堂小结
物体的浮沉条件
当F浮＞G物时，ρ 液＞ ρ物，物体（浸没）上浮
物体的浮沉现象：上浮、下沉、漂浮、悬浮
浸在液体中的物体，其浮沉取决于它所受的浮力与重力的关系
浮沉判断
当F浮=G物时，ρ 液＞ ρ物，物体漂浮
当F浮=G物时，ρ 液= ρ物，物体悬浮
当F浮＜G物时，ρ 液＜ ρ物，物体下沉(共13张PPT)
知识点 　从力的角度认识物体的浮沉条件
1．(2024·内江中考)“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时，受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水＞ρ水，忽略驱逐舰自重的变化)
A．浮力变大
B．浮力不变
C．吃水深度变小
D．吃水深度不变
B
2．[跨学科实践·日常生活]小梦煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)
A．饺子下沉过程中，受到水的压强不变
B．饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力
C．饺子上浮过程中，受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D．饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力
C
知识点 　从密度的角度认识物体的浮沉条件
3．小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后，A 漂浮、B悬浮、C沉底，如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小判断正确的是
A. FA＞FB＞FC
B．FA＞FB＝FC
C．ρA＜ρB＜ρC
D．ρA＜ρB＝ρC
C
4．将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体中，如图所示，鸡蛋在甲液体中悬浮，在乙液体中沉底且对容器底有压力，比较甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在甲、乙液体中受到的浮力F甲、F乙的大小关系，下列判断正确的是
A．ρ甲＜ρ乙 B．ρ甲＞ρ乙
C．F甲＝F乙 D．F甲＜F乙
B
没有判断物体的沉浮状态，直接求浮力的大小
5．把重5 N、体积为6×10-4 m3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，受到的浮力是____N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
5
6．(多选)(2023·遵义模拟)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯，杯内分别盛满甲、乙两种不同液体，把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中，小球静止后位置如图所示，下列判断正确的是
A．液体的密度ρ甲＞ρ乙
B．小球受到的浮力F甲＝F乙
C．液体对烧杯底的压强p甲＜p乙
D．小球排开液体的质量m排甲＜m排乙
AB
7．将体积相同的甲、乙两实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如表所示，则两球静止在水中的情形可能是图中的
C
实心球 实心球所受 的重力/N 排开水所受
的重力/N
甲 2 2
乙 3 2
8．a、b两种物质的质量和体积的关系图像如图所示，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中。放手稳定后
A．甲漂浮，甲受浮力大
B．乙漂浮，乙受浮力大
C．甲漂浮，乙受浮力大
D．乙漂浮，甲受浮力大
D
9．如图所示，A、B两物块以不同方式组合，分别静止在甲、乙两种液体中，由此可判断ρ甲_____ρ乙；若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙，则F甲____F乙。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
＞
＞
10．[跨学科实践·工程实践](2023·贵州中考)半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶。如图所示的是我国最大的半潜船“新光华”号，装载货物前，海水进入船内的压载水舱，甲板逐渐下潜至海面以下，但船楼建筑仍露出海面；把货物拖拽至甲板上方时，从压载水舱向外排出海水，半潜船逐渐上浮并托起货物直至甲板浮出海面一定高度，这样就完成了货物装载。请回答以下问题：
(1)半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况？
答：(1)由题意可知，当半潜船装载货物时，船楼建筑仍露出海面，根据物体的浮沉状态可知，半潜船装载货物时处于漂浮状态。
(2)若装载质量更大的货物，在保持甲板浮出海面高度相同的情况下，需要从压载水舱排出更多海水，请用浮力知识解释从压载水舱多排海水的原因。
(2)半潜船在海中受到浮力、自身重力和货物的重力作用，因保持甲板浮出海面高度相同，即V排相同，根据阿基米德原理可知，半潜船受到的浮力大小不变，由二力平衡条件可知，F浮＝G总＝G船＋G货，若装载质量更大的货物，需要减轻自身受到的重力，故需要从压载水舱排出更多海水。
11．(多选)(2024·遵义期末)下图是某科技小组制作的浮力秤。圆柱形小筒底面积为50 cm2，高为20 cm，秤盘中不放物体时，小筒浸入水中的深度为9 cm，在小筒上与水面相平位置标记为零刻度线。再向上画出刻度线，标上对应质量值，浮力秤就做好了(ρ水＝1.0×103 kg/m3)。下列说法正确的是
A．称量过程中小筒处于漂浮状态
B．该浮力秤的量程是0～1 000 g
C．小筒越粗，浮力秤的测量结果越精确
D．将水更换为密度更大的液体，其量程增大
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第四节　物体的浮与沉
物理观念：
1.知道物体的浮沉条件，会根据浮沉条件判断物体的浮沉。
2.知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。
3.能应用浮沉条件解释简单的物理现象，知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原理。
科学思维：
学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
科学探究：
1.通过做实验，学习研究物理问题的方法。
2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。
科学态度与责任：
1.认识浮力对人类生活、生产的影响。
2.重视理论联系实际，学以致用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
重点：物体的浮沉条件，密度计、潜水艇、热气球的工作原理。
难点：物体处在上浮、漂浮、悬浮、下沉的不同状态下，浮力、重力、密度的比较；浮沉条件的应用。
第1课时　物体的浮沉条件
多媒体课件、体积相同的铁块和蜡块、水、烧杯、三杯浓度不同的盐水、三个鸡蛋。
一、情景导入
亚洲西部，巴勒斯坦和约旦交界处，有一个“死海”。远远望去，死海的波涛此起彼伏，无边无际，但是，谁能想到，如此浩荡的海水中竟没有鱼虾、水草，甚至连海边也寸草不生。这大概就是“死海”得名的原因吧！
然而，令人惊叹的是，人们在这无鱼、无草的海水里，竟能自由游弋；即使是不会游泳的人，也总能浮在水面上，不用担心会被淹死。真是“死海不死”。
那么，死海海水的浮力为什么这样大呢？带着问题我们开始今天的课时内容：物体的浮沉条件。
二、合作探究
　物体的浮沉条件
（一）从力的角度认识物体的浮沉
同学们根据下面做的实验思考：浸没在水中的铁块、蜡块（松手前）各受到什么力？铁块和蜡块受到的浮力相等吗？为什么？
教师拿出课前准备好的体积相同的铁块和蜡块，将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手，观察现象。
同学们根据前面我们学习的运动和力的关系，当物体受到的力为非平衡力时，物体的运动状态就要发生改变。思考并交流讨论：液体中物体的浮沉取决于什么？
分析物体的浮沉条件：
(1)蜡块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的浮力F浮＞G蜡，所以蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮减小到与重力 G蜡相等，即F浮＝G蜡时，蜡块最终漂浮在水面。即：F浮＞ G物时，物体上浮，最终漂浮，漂浮状态时，F浮＝G物。
(2)铁块：松手后，浸没在水中的铁块所受到的浮力F浮＜G铁，铁块下沉，到达容器底部后，静止在容器底，铁块受到F浮、G铁和F支，三力平衡，我们说铁块沉底。即：F浮＜ G物时，物体下沉，最终沉底。
浸没在液体中的物体，当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力小于重力时，物体下沉；当浮力等于重力时，物体处于悬浮状态。
（二）从密度的角度认识物体的浮沉
将配制好的三杯浓度不同的盐水放在讲台上，各放入一个鸡蛋，其中，一个鸡蛋漂浮、一个鸡蛋悬浮、一个鸡蛋下沉。
同学们根据观察到的现象交流讨论：鸡蛋所受的浮力与重力的大小情况、鸡蛋的密度与盐水的密度大小情况各是怎样的？
若一个物体浸没在水中，F浮＝G物，受力平衡，松手后物体的运动状态不变，我们说物体悬浮在液体中。悬浮时，物体排开液体的体积等于物体自身的体积。
(1)漂浮的鸡蛋，浮力等于重力，鸡蛋的密度小于盐水的密度；
(2)悬浮的鸡蛋，浮力等于重力，鸡蛋的密度等于盐水的密度；
(3)下沉的鸡蛋，浮力小于重力，鸡蛋的密度大于盐水的密度。
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮>G F浮ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物
为什么肥皂泡总先上升后下降
日常生活中，我们常看到一些小朋友吹肥皂泡，一个个小肥皂泡从吸管中飞出，在阳光的照耀下，呈现美丽的色彩。此时，小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中，我们也常希望肥皂泡能飘浮于空中，形成一道美丽的风景。但我们常常是看到肥皂泡开始时上升，随后便下降，这是为什么呢？
这个过程和现象，我们只要细心想一下，就会发现，其中包含着丰富的物理知识。在开始的时候，肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气，肥皂膜把它与外界隔开，形成里外两个区域，里面的热空气温度大于外部空气的温度，此时，肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度，根据阿基米德原理可知，此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它会上升。
随着上升过程的开始和时间的推移，肥皂泡内、外气体发生热交换，内部气体温度下降，因热胀冷缩，肥皂泡体积逐步减小，它受到的外界空气的浮力也会逐步变小，而其受到的重力不变，这样，当重力大于浮力时，肥皂泡就会下降。
第四节　物体的浮与沉
第1课时　物体的浮沉条件
完成本课时对应练习。
本节课突出以学生的发展为本，这样有积极的意义。首先，有利于学生形成积极的自我概念和自信心，本节课设计了探究实验，学生通过观察、交流讨论、分析、总结，让成功获取知识的过程积极作用于学生的自我概念和自信心上，使学生的自我概念得到积极发展，自信心得到加强。而这一切正是学生创造力和个性发展的关键。其次，有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生从善于解决问题到敢于提出问题转变、从单一思维到发散性思维转变，有利于学生形成协作意识。通过小组交流与合作的形式共同学习，在课堂中营造出民主、合作、互助的气氛和轻松愉悦的教学环境，使学生互相尊重、理解、合作和关心，进而学会交往，改善人际关系，形成良好的个性品格。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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