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第3节 物体的浮沉条件及应用
八年级物理下册 人教版（2024新版）
第十章——浮力
10.3 物体的浮沉条件及应用
第1课时 物体的浮沉条件
1.知道物体的浮沉现象，能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况。
2.知道物体的浮沉条件，能运用它解释浮沉现象。
学 习 目 标
课堂教学展示
新 课 导 入
气球的浮沉需要什么条件？
视频中气球为什么会出现上浮和悬浮？
除了上浮和悬浮，还有哪些浮沉现象？
我们今天就来研究物体的浮沉！
浮沉现象
知识点一
浸没在水中的木块会向上浮起
浸没在水中的铁块会下沉水底
G
F浮
F浮>G
F浮G
F浮
课堂教学展示
进 行 新 课
上浮的木块最终会漂浮在水面
清水加盐到一定浓度，鸡蛋悬浮
G
F浮
F浮=G
G
F浮
F浮=G
浮沉条件
知识点二
由以上现象可知物体的浮沉取决于自身重力与所受浮力的关系。
①当F浮>G时，物体上浮（最终漂浮）。
②当F浮=G时，物体漂浮或悬浮。
③当F浮物体上浮、下沉以及悬浮时，物体浸没在液体中，V排 = V物。
F浮 = ρ液 g V排
G= mg = ρ物 g V物
上浮：
F浮>G，
ρ液 g V排 >ρ物 g V物，
ρ液>ρ物
下沉：
F浮ρ液 g V排 <ρ物 g V物，
ρ液<ρ物
悬浮：
F浮=G，
ρ液 g V排 =ρ物 g V物，
ρ液=ρ物
物体漂浮时，物体部分浸没在液体中，V排 < V物。
F浮 = ρ液 g V排
G= mg = ρ物 g V物
漂浮：
F浮=G
ρ液 g V排 =ρ物 g V物
ρ液>ρ物
沉底：
F浮ρ液 g V排 <ρ物 g V物
ρ液<ρ物
物体沉底时，物体浸没在液体中，V排 = V物。
G=F浮+F支
从密度的角度分析，物体的浮沉条件为：
①当ρ液>ρ物时，物体上浮或漂浮。
②当ρ液=ρ物 时，物体悬浮。
③当ρ液<ρ物时，物体下沉。
1.关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。
A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力
C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮
力越大
C
课堂教学展示
随堂演练
2.如图所示，将两个小球放入水中，A球漂浮在水面上（部分露在水面以上），B球下沉至容器底（对容器底有压力）。已知A、B两球体积相等。则下列说法正确的是（ ）
A．A球所受浮力大于B球所受浮力
B．A球密度大于B球密度
C．A球的重力大于B球的重力
D．A球所受浮力小于B球所受浮力
D
3.质量相等的甲、乙、丙三个实心小球，放入水中后，甲球漂浮，乙球悬浮，丙球下沉，位置如图所示，则（ ）
A.F甲＜F乙＜F丙
B.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
C.V甲＜V乙＜V丙
D.G甲=G乙=G丙
D
上浮
F浮>G
ρ液>ρ物
下沉
F浮ρ液<ρ物
漂浮
F浮=G
ρ液>ρ物
悬浮
F浮=G
ρ液=ρ物
课堂教学展示
课堂小结
浮沉条件
沉底
F浮ρ液<ρ物
G=F浮+F支
拓展延伸
一块蜡漂浮在水面上，若将蜡水面以上的部分切去，则剩余的部分（ ）
A.上浮 B.下沉
C.悬浮 D.无法确定其浮沉情况
A
ρ蜡<ρ水
1.从课后习题中选取；
2.完成学法大视野相关题。
课后反馈总结
布置作业
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。
（见教材P57）
解答：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中悬浮或漂浮。
课后反馈总结
想 想 做 做
3.某一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3。把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？
（见教材P60）
课后反馈总结
动手动脑学物理
解答：木块浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρ液gV排
=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3
=2N，
木块的重力：G =ρ木gV木
=0.8×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3
=1.6N，
因为木块受到的浮力大于重力，所以上浮，而不能悬浮在水中。
漂浮时，F浮′=G=1.6N，
4.体积为120cm3的一块固体，重1.8N，放在密度为1.1×103kg/m3的盐水中为什么会下沉？当固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？
解答：固体浸没在盐水中时受到的浮力：
F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×120×10-6m3=1.32N。
因为固体受到的浮力小于重力，所以下沉。
固体静止在容器底部时，浮力、容器底部给固体向上的支持力与固体重力平衡， F支=G－F浮=1.8N－1.32N=0.48N。
10.3 物体的浮沉条件及应用
第2课时 浮沉条件的应用
学 习 目 标
1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理。
2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。
　　早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。
芦湖独木舟
课堂教学展示
新 课 导 入
轮船
知识点一
钢铁的密度远大于水，用钢铁制成的轮船为何浮而不沉。
课堂教学展示
进 行 新 课
原理：把密度比水大的钢材制成空心状，使它能排开更多体积的水，增大可利用的浮力。
轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船装满货物时排开水的质量。
排水量=船自身质量+满载时货物的质量，
即m排=m船+m货。
原理：潜入水中的潜水艇，排开水的体积不变，始终等于潜水艇的体积，受到的浮力也始终不变。
通过对水舱进行注水和放水来改变自身重力，从而调节潜艇的上浮和下潜。
潜水艇
知识点二
气球和飞艇
知识点三
原理：在气球和飞艇的气囊里充入密度小于空气的气体，然后通过充气或放气来控制体积变化实现升降。
密度计
知识点四
用途：用来测定液体密度的仪器
原理：密度计在任何液体里都是呈漂浮状态，所受浮力大小不变等于自身重力，由F浮=ρ液gV排=G可知，液体密度越大，密度计露出液面部分越多，所以密度计的刻度是上面较小而下面较大(上小下大)，密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数。
1.潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，关于它受到的重力和浮力的说法正确的是（ ）
A.重力不变，浮力不变
B.重力变大，浮力变小
C.重力变大，浮力不变
D.重力变小，浮力变大
C
课堂教学展示
随堂演练
2.以下有关热气球的说法正确的是（ ）
A.为使静止的热气球下降，必须继续给热气球中的空气加热
B.为使静止的热气球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分
C.正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将立即上升
D.正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升
D
3.如图所示，把一个自制的密度计分别放入三种不同的液体中，则下列判断正确的是（ ）
A.这个密度计在丙液体中受到的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲液体的密度最大
D.丙液体的密度最小
D
轮船：
制成“空心”增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮
潜水艇：
改变自身重力来实现浮沉
气球和飞艇：
充入密度小于空气的气体
改变自身体积来实现升降
密度计：
测量液体密度的仪器
课堂教学展示
课堂小结
浮力的应用
拓展延伸
一艘轮船的排水量是10000t，它满载货物时的总质量是——————t，该船满载货物时受到水的浮力是 ——————N。若该船从大海驶入内河，船的重力大小 ——————（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），受到的浮力大小——————，由于河水密度比海水密度小，所以它排开水的体积——————，因此轮船要 ——————（选填“上浮一些”或“下沉一些”）。
（g取10N/kg）
10000
1×108
不变
不变
变大
下沉一些
F浮=ρ液 g V排
1.从课后习题中选取；
2.完成学法大视野。
课后反馈总结
布置作业
橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉。根据阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面，并能承载重物？
（见教材P58）
解答：将橡皮泥做成空心状，增大排水体积，增大可以利用的浮力，并能承载重物。
课后反馈总结
想 想 做 做
1.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物总共有多重？所受河水的浮力是多少牛？如果河水密度为1×103kg/m3，船排开河水的体积是多少立方米？g取10N/kg。
（见教材P60）
课后反馈总结
动手动脑学物理
解答：满载时，F浮=G=mg
=1000×103kg×10N/kg
=107N
V排=m排/ρ水
=1000×103kg/（1.0×103kg/m3）
=103m3
2.测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。图乙和图丙是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。
将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由观察到的现象可以判断哪杯液体的密度大。说出你的理由。
解答：丙杯液体的密度大。同一支密度计，在乙和丙中都漂浮，浮力都等于密度计的重力，乙和丙中密度计受到的浮力相等，由F浮=ρ液gV排知，排开乙杯液体的体积大，所以乙杯中液体密度小，丙杯液体的密度大。
5.一个飞艇充入气体后的质量是1.5t，体积为1500m3。当装入多少货物时，飞艇能够悬浮在空中？空气的密度为1.29kg/m3。
解答：飞艇受到的浮力：
F浮=ρgV排=1.29kg/m3×10N/kg×1500m3=19530N
飞艇的重力：G艇=mg=1500kg×10N/kg=15000N
飞艇悬浮时F浮=G物+G艇
则G物=F浮－G艇 =19530N－15000N=4350N
m物=G物/g= =435kg
即装入大约435kg的货物时飞艇能够悬浮在空中。

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