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(共48张PPT)
物理八年级下册 人教版
第十章 　浮力
第3节 　物体的浮沉条件及应用
致：老师同学
1. 说明: ppt使用高质量视频，资源比较大，约57.7MB
ppt共有48张、5段视频，可根据需要选择点播
……………………………………………………………………………
2. 视频资源：
①视频讲解—《课堂引入》
②视频讲解—《物体的浮沉条件1、2》
③实验视频—《鸡蛋上浮实验》
③视频讲解—《橡皮泥小船》
⑤视频讲解—《密度计》
……………………………………………………………………………
3. 免责追责：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。
ppt版权归本工作室，如涉及侵权问题，将追究责任。
新课导入
　　欣赏视频，通过按压塑料瓶，其里面装的小瓶便实现了上浮与下沉......
你知道这其中的原理是什么吗？
学习目标
物理观念
1. 能表述阿基米德原理，并能正确书写其数学表达式。
2. 能够运用公式 F浮＝G排及其推导式 F浮＝ρ液V排g解决简单的浮力问题。
科学思维
通过观察物体排开液体的现象，能理解物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积。能从影响浮力大小的因素出发分析推理出浮力大小与物体排开液体所受的重力有关。
实验探究
进行实验探究，学生能够设计实验验证阿基米德原理；经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，学会设计实验，并做到会操作、会记录、会分析、会论证。
科学态度与责任
通过学习阿基米德原理，学生将更加深入地理解浮力现象，
并意识到物理知识在解决实际问题中的重要性。
重点难点
教学重点
科学难点
阿基米德原理的应用
1. 探究浮力大小与物体排开液体所受重力的关系；
2. 阿基米德原理的内容及其数学表达式。
学习内容
01
物体的浮沉条件
02
浮力的应用
一、物体的浮沉条件
第3节 物体的浮沉条件及应用
一、物体的浮沉条件
　　在生活中，我们经常看到这样的现象：
木块放在水里会浮起来，而金属块则会沉下去。
　　同样是浸在液体中，
受到浮力，为什么它们
的结果却不同呢？
思 考
1. 物体的浮沉条件
　　浸没在水中的木块和金属块虽然都受到浮力的作用，同时也受到重力的作用，如果浮力和重力大小不等，物体就不会保持静止，会出现上浮或者下沉的情况。
一、物体的浮沉条件
如果浸没在液体中的物体受到的
浮力和重力大小相等，又会怎样呢？
物体就会悬浮在液体中。
　　
一、物体的浮沉条件
F浮
G
v
F浮
G
F浮
G
v
当F浮＞G
合力方向向上。
　　要分析浸没在液体中的物体向哪个方向运动，需要分析
它所受力的合力的方向。
上浮
当F浮＝G
合力方向向上。
当F浮＜G
合力方向向上。
悬浮
下沉
（浸没）
（1）物体所受浮力与重力的大小关系
一、物体的浮沉条件
　　浸没在液体中的物体其排开液体的体积等于其自身体积，
即V排＝V物
物体受到的浮力
F浮＝G排＝ρ液gV排
浮力收到的重力
G物＝ρ物gV物
（浸没）
（2）物体密度与液体密度的关系
一、物体的浮沉条件
F浮
G
v
F浮＞G
上浮
ρ液gV排＞ρ物gV物
ρ液＞ρ物
浸没在液体中的物体由静止释放，
如果它的密度小于液体的密度，物体将上浮。
一、物体的浮沉条件
F浮＝G
ρ液gV排＝ρ物gV物
ρ液＝ρ物
浸没在液体中的物体由静止释放，
如果它的密度等于液体的密度，物体将悬浮在液体内。
悬浮
F浮
G
一、物体的浮沉条件
F浮
G
v
下沉
F浮＜G
ρ液gV排＜ρ物gV物
ρ液＜ρ物
浸没在液体中的物体由静止释放，
如果它的密度大于液体的密度，物体将下沉。
一、物体的浮沉条件
（3）物体浮沉的讨论
①上浮和下沉不是平衡状态，悬浮是平衡状态。
F浮
G
物体上浮的结果是漂浮
F浮＝G
ρ液gV排＝ρ物gV物
物体部分浸没 V排＜V物
ρ液＞ρ物
物体下沉的结果是沉底
F浮
G
F支
F浮＋F支＝G
ρ液gV排＜ρ物gV物
F浮＜G
ρ物＞ρ液
一、物体的浮沉条件
②物体排开液体体积 V排 与物体体积 V物 的关系
过程或状态
体积关系
上浮(未露出水面)、
悬浮、下沉和沉底
漂浮
V排＜V物
V排＝V物
一、物体的浮沉条件
（4）归纳总结
F浮＞G
F浮＝G
F浮＜G
ρ液＜ρ物
ρ液＝ρ物
ρ液＞ρ物
物体的浮沉条件
上浮
悬浮
下沉
过程或状态
比较浮力与重力
比较密度关系
结果
漂浮，F浮＝G
沉底，F浮＋F支=G
／
一、物体的浮沉条件
　　将鸡蛋放入装满清水的杯中，观察它在水中沉浮的情况，
向水中慢慢加盐，并轻轻搅拌，观察到鸡蛋怎样运动
如果再加些清水，看会发生什么现象？
演 示
一、物体的浮沉条件
沉底
悬浮
ρ水＜ρ蛋
F浮1ρ盐水＝ρ蛋
F浮2＝G
　　鸡蛋放在清水中先是沉底；加盐后，鸡蛋上浮直至漂浮在水面上；再加清水后，鸡蛋又下沉直至沉底。
鸡蛋受到的重力不变，浸没在液体中的V排不变。根据F浮＝ρ液gV排可知，液体密度ρ液变大，浮力变大了，鸡蛋的状态会发生变化。
第3节 物体的浮沉条件及应用
二、浮力的应用
二、浮力的应用
1.浮力的应用
（1）改变浮力大小的方法
F浮=ρ液gV排
液体密度ρ液
排开液体的体积V排
改变浮力
增大浮力的方法:
①增大液体密度
②增大物体排开液体/气体的体积
如钢铁制成的轮船、氢气球等。
增减小浮力的方法
①减小液体密度
②减小物体排开液体/气体的体积
二、浮力的应用
想想做做
　　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？
　　把橡皮泥做成瓢状，它所受的重力没变，排开水的体积变大了，
根据阿基米德原理可知，
其受到的浮力变大了，
所以能浮在水面上，轮船
就是根据这个道理制成的。
二、浮力的应用
（2）浮力的应用
　　人类从远古时代就开始利用浮
力了。最初可能是抱住或骑在一段
树干上顺水漂流，这是人类最早的
航行方式。后来人们发明了船，
它能承载更多的人和物。
　　据记载，1405年郑和下西洋时乘坐的木船长约为147m，
是当时世界上最大的木船。
郑和下西洋600周年纪念邮票
二、浮力的应用
轮船
①工作原理：空心设计
　　利用“空心”的原理，通过增大排开水的体积，从而增大其受到的浮力。
②核心概念：排水量
　　排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。
m排= m船+ m物
二、浮力的应用
潜水艇
①工作原理：改变自身重力
　　潜水艇浸没在水里时，排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排知，所受浮力基本不变，此时可通过改变自身重力实现浮沉的。
二、浮力的应用
②潜水艇的沉浮的过程解析
上浮过程
用压缩空气将水舱里的水排出，使重力减小。当重力小于浮力时，潜艇上浮。
向水舱充水，使潜水艇的重力增大。当重力大于浮力时，潜艇开始下潜。
下潜过程
二、浮力的应用
想想做做
当注射器将气体压入模型时，其里面的水量减少模型及其内部的水受到的重力变小，G＜F浮，模型将上浮。
当注射器将气体压入模型时，模型内的水量增大模型及其内部的水受到的重力变小，G＞F浮,模型将下沉。
　　自制一个潜艇模型，把模型浸在水中，
从管中抽气，模型将怎样运动 向管中打气，模型又会怎样
二、浮力的应用
气球和飞艇
核心原理：浮力大于重力
　　气球和飞艇通过内部充入密度小于空气的气体（如氢气、氦气），从而获得向上的浮力。当浮力大于自身重力时，物体便能升空。
二、浮力的应用
热气球
核心原理：浮力大于重力
　　利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，即增大V排达到增大浮力的作用，调节气囊中的空气的温度，控制气球的升降。
调大火焰上升：空气温度升高，热胀，部分气体被排出，重力小于浮力。
调小火焰下降：空气温度降低，冷缩，外面的空气进入球体，重力大于浮力。
二、浮力的应用
密度计
可以根据液面所处的位置直接读出液体的密度值。
①工作原理：漂浮原理
　　密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力，F浮=G，且不变。
②液体密度与排开体积：
　　根据 F浮=ρ液gV排，液体密度越大，密度计排开液体的体积越小。
二、浮力的应用
③刻度特点：密度计的刻度不均匀，呈现“上小下大”的规律，上方刻度稀疏，下方刻度密集。
同一支密度计漂浮在不同液体中。
F浮=G
F浮=G排=ρ液V排g
ρ液=
V排g
F浮
V排g
G
=
V排越大，ρ液越小。
二、浮力的应用
密度计
三、课堂总结
物体的浮沉条件及应用
比较浮力与重力
物体的浮沉条件
浮力的应用
轮船
比较物体密度与液体密度
潜水艇
气球和飞艇
热气球
密度计
1. 潜水艇的艇身装有水舱，如图所示，一潜水艇正悬浮在水中，
若要使该潜水艇上浮，则应该（　　）
A．增大水舱内气压，从而增大潜水艇所受浮力
B．增大水舱内气压，从而减小潜水艇所受重力
C．减小水舱内气压，从而增大潜水艇所受浮力
D．减小水舱内气压，从而减小潜水艇所受重力
四、练习与应用
B
四、练习与应用
【解析】解：如图所示，一潜水艇正悬浮在水中，浮力等于重力，若要使该潜水艇上浮，必须浮力大于重力，而潜水艇的体积不变，浮力不可能改变，故需要减小自身的重力，因而增大水舱内气压，把水排出去，从而减小潜水艇所受重力，故B正确。
故选：B。
2. 如图所示的自制简易密度计，把吸管的下端密闭并缠绕一段铜丝做成的。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。密度计在液体甲、乙中受到的浮力大小分别为F甲、F乙，液体甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙。下列说法正确的是（　　）
A．F甲＞F乙，ρ甲＞ρ乙
B．F甲＞F乙，ρ甲＜ρ乙
C．F甲=F乙，ρ甲＞ρ乙
D．F甲=F乙，ρ甲＜ρ乙
四、练习与应用
D
四、练习与应用
【解析】解：密度计在液体甲、乙中均漂浮，密度计在液体甲、乙中受到的浮力均等于密度计的重力，则F甲=F乙；
由图可知，图甲中密度计排开液体的体积大于图乙中密度计排开液体的体积，且密度计在甲、乙液体中受到的浮力大小相等，由阿基米德原理F浮=ρgV排可知ρ甲＜ρ乙，故D正确。
故选：D。
3. 如图是小虎自制的浮沉子，将装有适量水的小玻璃瓶的瓶口向下，使其涨浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉，则（　　）
A．用力捏大瓶，小瓶受到的浮力保持不变
B．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大
C．用力捏大瓶，大瓶受到的摩擦力变大
D．打开大瓶瓶盖，捏大瓶可使小瓶下沉
四、练习与应用
B
四、练习与应用
【解析】解：AB、挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，瓶内气压变大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，小瓶内的气体质量不变，体积变小，由　　密度变大，这时小瓶里进入一些水，它的重力增加，大于瓶子（含内部水）受到的浮力，就向下沉；当刚刚浸没时，就处于悬浮状态，故A错误、B正确；
C、用力捏大瓶，大瓶静止，受力平衡，竖直方向的摩擦力与重力平衡，重力不变，故受到的摩擦力不变，故C错误；
D、松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，大瓶上方的气压不变，水不能进入小瓶中，所以小瓶不会下沉，故D错误。
故选：B。
4. 如图所示，一架直升机从静止在平静海面上的军舰上起飞并远离。与直升机起飞前相比（　　）
A．军舰会略向上浮，其所受浮力变大
B．军舰会略向上浮，其所受浮力变小
C．军舰会略向下沉，其所受浮力变大
D．军舰会略向下沉，其所受浮力变小
四、练习与应用
B
【解析】解：军舰始终处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，当战斗机从军舰上起飞后，重力变小，所以军舰受到的浮力变小，根据F浮=ρ液gV排可知舰体排开液体的体积减小，故略上浮。
故选：B。
1．某同学用试管制作了一个潜艇模型，如图所示。通过移动注射器的活塞对试管进行打气或吸气，便可使其实现上浮或下沉。
下列说法正确的是（　　）
A．该潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现浮沉的
B．向里推注射器的活塞，可使潜艇模型从图中位置下沉
C．该潜艇模型从图中位置下沉时，
受到的浮力逐渐变小
D．该潜艇模型从图中位置上浮时，
受到水的压强不变
五、提升训练
A
【解析】解：A、当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故A正确；
B、由图知潜水艇模型处于悬浮状态，向里推注射器的活塞，试管内水被排出增加，重力变小，重力小于浮力时，潜艇上浮，故B错误；
C、该潜艇模型在水中下沉时，排开水的体积不变，根据F浮=ρ水gV排可知受到的浮力大小不变，故C错误；
D、该潜艇模型上浮时，所处水的深度变小，根据p=ρ水gh可知，受到水的压强变小，故D错误。
故选：A。
五、提升训练
2．了解物体浮沉的秘密后，小亮了解到在远洋海轮上，常画有几条“吃水线”，如图所示。其中②是印度洋线，另外四条分别是“淡水线”、“夏季海洋线”、“冬季海洋线”和“北大西洋线”，其中印度洋线在北大西洋线上边，下列说法正确的是（　　）
A．轮船漂浮在水面是因为浮力大于重力
B．同一轮船在不同水域受到的浮力不同
C．图中淡水线是⑤
D．印度洋海水密度比北大西洋海水密度小
五、提升训练
D
【解析】
解：A、轮船漂浮在水面受到的浮力等于重力，故A错误；
BC、同一轮船在不同水域都漂浮，受到的浮力都等于其自身的重力，重力不变，浮力相同，淡水的密度最小，根据F浮=ρ水gV排知排开淡水的体积最大，所以图中淡水线是①，故BC错误；
D、由题意知印度洋线在北大西洋线上边，所以V排印度洋＞V排大西洋，根据
F浮=ρ水gV排知印度洋海水密度比北大西洋海水密度小，故D正确。
故选：D。
五、提升训练
3．如图所示，水平桌面上两相同电子秤，上面分别放有相同的圆柱形容器，容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的A、B两个小球分别放入液体中静止时，A球沉底、B球漂浮，此时液体深度h甲＜h乙，液体对容器底部压强相等。下列说法正确的是（　　）
A．液体密度ρ甲＜ρ乙
B．两小球受到的浮力FA=FB
C．两电子秤示数相等
D．将A、B两个小球取出后（忽略带出的液体），
左侧电子秤示数变化较大
五、提升训练
D
五、提升训练
【解析】解：先分析目前的状态：两杯中液体高度h甲＜h乙，压强相等，根据液体压强公式p=ρgh得出：ρ甲＞ρ乙，因此排除A选项。
A球在甲液体中沉底，B球在乙液体中漂浮，故两个球排开液体体积关系V甲＞V乙，且ρ甲＞ρ乙，则根据浮力大小F浮=ρ液gV排得到A球所受浮力大于B球，因此排除B选项。
此时液体对容器底部压强相等，因为容器完全相同，故两个容器底部所受压力相等。但由于A球沉底，重力大于浮力，故A会对容器底部有一个压力，这样装甲液体的容器对电子秤的压力将大于装乙液体的容器对电子秤的压力，因此排除C选项。
根据上面分析，A球浮力大于B球，而A球所受重力又大于浮力，B球所受重力等于浮力，因此两球质量关系mA＞mB，故将两球取出后，左侧电子秤示数变化大，因此D选项正确。
故选：D。
五、提升训练
4. 如图所示，甲、乙两个相同的容器静止在水平面上，分别盛有A、B两种不同的液体，将两个完全相同的木块分别放入两容器中，木块静止时两容器中液面相平，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙中木块所受的浮力F甲＞F乙
B．A、B两种液体的密度ρA＞ρB
C．木块静止时，A、B两种液体对容器底
部的压强pA=pB
D．甲、乙两容器对水平面的压力F'甲=F'乙
B
五、提升训练
【解析】解：ABC、由图可知：木块在两个烧杯中都是漂浮，根据物体的浮沉条件可知，木块受到的浮力大小等于木块自身重力；因放入两烧杯中的木块完全相同，重力相等，所以木块在甲、乙两种液体中所受浮力相同，故A错误；
木块在甲、乙两种液体中所受浮力相同，根据阿基米德原理可知：木块在甲、乙两种液体中排开液体的重力相等；由重力公式G=mg可得：木块在甲、乙液体中排开液体的质量相等，故B错误；由图可知：木块排开液体的体积V排甲＜V排乙，因木块在甲、乙两种液体中所受浮力相同，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知：ρA＞ρB，故B正确；
C、由于深度相同，根据p=ρ液gh知，ρA＞ρB，A、B两种液体对容器底部的压强pA＞pB；
故C错误；
D、根据漂浮时浮力等于重力，也等于排开液体的重力，将物体替换为排开的液体，重力不变，液面高度不变，根据替换后液体的体积相等，而甲中的密度大，故总重力大，压力大，而底面积相等，根据　　知，故甲的压强大，故D错误。
故选：B。

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