粵滬版八年級物理下冊 （研究物體的浮沉條件）浮力與升力新課件

研究物體的浮沉條件

第九章浮力與升力溫故知新1、浮力的大小與哪些因素有關(guān)？2、浮力的大小跟物體排開的液重之間的關(guān)系？3、物體的重力怎樣計(jì)算？4、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系是怎樣的？ρ液、V排F浮=G排G=mg=ρgV物體受平衡力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變物體受非平衡力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變做做想想請同學(xué)們把你帶來的小物品放入水中觀察你發(fā)現(xiàn)了什么？有些物體上浮到水面，而有些物體下沉到水底

點(diǎn)撥：這些物體都受到了浮力，也都受到重力的作用。物體上浮或下沉?xí)r，浮力和重力的大小有什么關(guān)系？提出問題做做想想：演示浮沉子的浮與沉。

提出問題：怎樣可以控制浮沉子的浮沉？一、物體的浮沉條件是什么？活動(dòng)：讓雞蛋像潛艇一樣浮沉把一個(gè)雞蛋輕輕地放入濃鹽水中現(xiàn)象①——漂浮將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地?cái)嚢琛，F(xiàn)象②——懸浮繼續(xù)將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地?cái)嚢琛，F(xiàn)象③——下沉現(xiàn)象④——上浮再加入適量的鹽粒，并輕輕地?cái)嚢?。靜止?fàn)顟B(tài)，平衡狀態(tài)漂浮懸?、倨。何矬w浮在液面上,有部分體積露出液面的現(xiàn)象。②懸浮：物體沉沒在液體里，可以停留在任何位置，不露出液面。運(yùn)動(dòng)過程，非平衡狀態(tài)上?、凵细。寒?dāng)物體浸沒液體中時(shí)，物體會向上運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。④下沉：當(dāng)物體浸沒液體中時(shí)，物體會向下運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。下沉交流與合作（1）雞蛋在鹽水中受到哪兩個(gè)力的作用？（2）雞蛋處于不同狀態(tài)是由于哪個(gè)力發(fā)生了變化？漂浮時(shí)ＧF浮懸浮時(shí)ＧF浮上浮時(shí)ＧF浮F浮=GF浮=GF浮<GF浮>G下沉?xí)rF?。菤w納總結(jié)浸在液體中的物體，其浮或沉取決于它所受到的浮力和重力的大小。物體的浮沉條件①當(dāng)F浮>G時(shí)，物體上浮；②當(dāng)F浮<G時(shí)，物體下沉；③當(dāng)F浮=G時(shí)，物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)。因?yàn)槲矬w處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)時(shí)，F(xiàn)浮=G于是得到測浮力大小的另一種方法——平衡法：F浮=G物①稱重法：F浮=

G－F②壓力差法：F浮=F向上－F向下③阿基米德原理公式法：F浮=G排=ρ液gV排④二力平衡法：

F浮=G物

歸納總結(jié)：計(jì)算浮力大小的方法:思維啟發(fā)雞蛋為什么既可在鹽水中漂浮，又可懸?。侩u蛋在漂浮或懸浮時(shí)，F(xiàn)浮=G，由于G不變，F(xiàn)浮也不會改變。根據(jù)F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知ρ液變小時(shí)，

V排應(yīng)變大。ρ液變大時(shí)，

V排應(yīng)變??；輪船從河里航行到海里，船會上浮一些還是下沉一些？為什么？想一想

輪船始終漂浮，F(xiàn)浮不變，ρ液變大，

V排應(yīng)變小，船會上浮一些。F浮G=ρ液gV=ρ物gV思維拓展假設(shè)：實(shí)心物體完全浸沒在液體中時(shí),V排=V物=VG=mg=ρ物gV物F浮=G排=ρ液gV排①若物體上浮：F浮>G物則ρ物<ρ液②若物體懸浮：F浮=G物則ρ物=ρ液③若物體下沉：F浮<G物則ρ物>ρ液注意：ρ物是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度則ρ物<ρ液④若物體漂?。篎浮=G物，

V排<V物交流與合作漂浮與懸浮有什么共同點(diǎn)與不同點(diǎn)？共同點(diǎn)：在平衡力的作用下靜止不動(dòng)；懸浮與漂浮在液面上的物體，浮力等于重力。不同點(diǎn)：漂浮是物體一部分浸入液體中，懸浮是整個(gè)物體浸沒在液體中。即：懸?。篤排=V物；ρ物=ρ液漂?。篤排<V物；ρ物<ρ液①將糖漿、水以及油注入高玻璃杯，由于密度不同，液體分成三層。②把橡皮、蠟塊、瓶塞及雞蛋等放入杯中，觀察這些東西分別位于哪一層液面上？——物體的密度小，就漂浮在上層，密度最大的就沉到最下層。做做想想假設(shè)物體能浸沒于水中，則此時(shí)受到的浮力F浮為：例1：把重5N、體積為0．6dm3的物體投入水中，當(dāng)物體靜止時(shí)，受到的浮力是多少？為什么？已知：G=5N，V=0．6dm3求：F浮解：

F浮=ρ液gV排=1．0kg/cm3×10N/kg×0．6dm3=6N>5N因?yàn)椋?/p>

F浮>G，物體最終會漂浮在水面上所以：F浮=G=5N。答：物體受到的浮力為5N。例2、冰山露出海面的部分只是冰山的一部分，所以常有“冰山一角”的說法。若海水的密度是1.03×103kg/m3，冰的密度是0.9×103kg/m3，則這座冰山露出海面的體積是總體積的幾分之幾？因?yàn)楸狡≡诤Ｃ嫔辖猓核裕篎?。紾因?yàn)镕浮=ρ海水gV排，G=ρ冰gV所以：ρ海水gV排=ρ冰gVV排/V=ρ冰/ρ海水=0.9×103kg/m3/（

1.03×103kg/m3）=90/103V露/V=1-90/103=13/103（3）選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。

（4）根據(jù)具體情況，合理選擇適用公式。在通常情況下，有關(guān)浮力的計(jì)算題，常會用到多個(gè)計(jì)算公式，有時(shí)同一公式會多次使用，但有關(guān)的物理量有所不同。解決浮力計(jì)算題的方法：（1）確定研究對象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體；（2）分析物體受力情況并畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng))；二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用根據(jù)物體的浮沉條件，可以控制物體在液體中的浮沉。利用物體浮沉條件的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)重力G和浮力F浮的關(guān)系。(1)若保持浮力不變，可改變自身的重力，實(shí)現(xiàn)沉??；

(2)若保持重力不變，可改變排開液體（或氣體）的體積或液體（或氣體）密度的大小實(shí)現(xiàn)沉浮。1、潛水艇（1）工作原理：潛水艇的上浮、下潛和懸浮，靠改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)的。（2）潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。球內(nèi)充有密度比空氣小得多得氫氣，用于氣象觀察。安裝的探空儀，能把高空的溫度、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等情況傳送給地面觀測站。2、氣象探測氣球氣象探測氣球通過改變自身體積來改變浮力的大小，從而實(shí)現(xiàn)氣球的上升和下降。氣袋吊籃噴嘴3、熱氣球噴嘴點(diǎn)火加熱,袋內(nèi)空氣受熱膨脹,熱氣球體積增大，浮力增大,當(dāng)浮力大于重力時(shí),氣球上升?？酌鳠簟獰釟馇?、飛艇

利用氦氣、氫氣密度比空氣密度的小，通過改變自身體積來改變浮力的大小，從而實(shí)現(xiàn)飛艇的上升和下降。5、利用浮筒打撈沉船現(xiàn)代打撈沉船的方法是:將幾個(gè)充滿水的大型浮筒沉入水底,用鋼纜把浮筒與沉船緊緊地拴在一起,然后用高壓空氣把浮筒中水排出,從而改變自身重力，沉船就隨著浮筒一起浮出水面。上小下大，上疏下密。靜止時(shí)液面所對刻度乘以水的密度用途：一種可以直接測量液體密度的儀器。讀數(shù)方法：刻度特點(diǎn)：6、密度計(jì)——又叫比重計(jì)或浮秤原理：在各種液體中總是漂浮，F(xiàn)?。紾。水液體甲液體乙1.01.21.4種類：①重表：用來測量密度大于水的的液體，最小刻度是“1.00”，所有刻度線都在1.00刻度的下面。②輕表：用來測量密度小于水的的液體，最大刻度是“1.00”，所有刻度線都在1.00刻度的上面。——利用浸沒在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度ρ液有關(guān)，ρ液越大，F(xiàn)浮越大。

7、鹽水選種ρ物<ρ液，物體上?。沪盐?gt;ρ液，物體下沉。干癟、蟲蛀的種子會上浮直至漂浮，而飽滿的種子下沉到容器底部。拓展與應(yīng)用為什么湯圓或水餃剛放入水中時(shí),會沉入鍋底,而當(dāng)湯圓或水餃煮熟時(shí),則會浮出水面?魚鰾的功能魚鰾起著調(diào)節(jié)魚體體積的功能。當(dāng)魚鰾充氣時(shí)，魚體的體積增大，魚體上?。霍~鰾排氣時(shí)，魚體的體積減少，魚體下沉。課堂練習(xí)1.物體在液體中的浮沉決定于液體所受的____力和____力的大小。2.當(dāng)物體所受的重力____浮力時(shí)，物體下沉；當(dāng)物體所受的重力____浮力時(shí)，物體上??；當(dāng)物體所受的重力____浮力時(shí)，物體漂浮。當(dāng)物體所受的重力____浮力時(shí)，物體懸浮。3.鐵塊在水中下沉是因?yàn)殍F塊受到的浮力____重力；鐵制的輪船漂浮在水面上是因?yàn)檩喆艿降母×___重力。重浮大于小于等于等于小于等于6、一個(gè)重為0.5N的土豆浸沒在裝滿水的燒杯中溢出了0.4N的水，則土豆在水中（）A、下沉B、懸浮C、上浮D、以上都有可能4.船只采用“

”的辦法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潛水艇靠改變

來實(shí)現(xiàn)浮沉，要使浮在水面的潛水艇潛入水中，應(yīng)當(dāng)

D空心自身的重力向水艙充水5.將一個(gè)鋁制空心球用手沒入水中，放手后球?qū)ⅲǎ?/p>

A、上??；B、下沉；C、懸浮；D、無法確定。A甲C

7.小紅同學(xué)在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，將它分別置于甲、乙兩杯液體中，觀察到靜止時(shí)的情形如圖5所示，下列說法正確的是（）A．鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大B．鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大C．乙杯液體的密度較大D．甲杯液體的密度較大1071071038.排水量為1000t的輪船在河水中航行，滿載時(shí)船及所裝貨物共重

N，受到河水的浮力是

N，如果河水密度為1.0×103kg/m3，船排開的河水的體積是

m3。（取g=10N/kg）C9、把一個(gè)小球輕輕放入盛滿水的杯中，靜止時(shí)溢出了0.1kg的水，則小球的質(zhì)量（）A一定等于0.1kgB一定小于0.1kg

C大于或等于0.1kgD小于或等于0.1kg10.請判斷體積是0.6m3，質(zhì)量是450kg的水雷浸沒在水中的浮沉情況。（g=10N/kg）11、一木塊浮在水面上有1/2體積露出水面，放在另一種液體中，有3/8的體積露出液面，求另一種液體的密度ρ液。12.體積為1.0×10-3米3的正方體木塊，投入如圖所示裝有水的容器中，靜止后露出水面的高度為5×10-2米，容器的底面積為0.04米2.（g取10N/kg）求：

①木塊受到的浮力②木塊的重力③投入木塊后，容器底增加的壓強(qiáng)④若將此木塊投入某液體中，露出液面高度為4厘米，求這種液體的密度.本節(jié)小結(jié)一、物體的浮沉條件：①當(dāng)F浮＜G物時(shí)，合力方向豎直向下，物體下沉；②當(dāng)F?。紾物時(shí)，合力為零，即二力平衡，此時(shí)物體將懸浮；③當(dāng)F浮＞G物時(shí)，合力方向豎直向上，物體就上?。虎墚?dāng)物體漂浮時(shí)，F(xiàn)?。紾物．（1）受力比較法（2）密度比較法②ρ液=ρ物物體懸浮；③ρ液﹥ρ物物體上浮或漂浮①ρ液﹤ρ物物體下沉；二、浮力計(jì)算的方法：①稱重法：F浮=

G－F②壓力差法：F浮=F向上－F向下③阿基米德原理公式法：F浮=G排=ρ液gV排④二力平衡法：

F浮=G物

三、浮沉條件的應(yīng)用：

（1）潛水艇——利用吸水、排水的方法改變潛水艇自身的重力實(shí)現(xiàn)上浮下潛的。（2）氣象探測氣球——通過改變自身體積來改變浮力的大小，從而實(shí)現(xiàn)氣球的上升和下降。（3）浮筒打撈沉船——利用高壓空氣把浮筒中水排出,從而改變自身重力，沉船就隨著浮筒一起浮出水面。（4）密度計(jì)——利用密度計(jì)在各種液體中總是漂浮的狀態(tài)，F(xiàn)浮＝G，浮力大小不變。研究物體的浮沉條件

第九章浮力與升力學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、通過實(shí)驗(yàn)，探究物體的浮沉條件；2、用物體的浮沉條件解釋潛水艇、氣球的浮沉原理和浮筒的打撈法。潛水艇時(shí)而浮出水面，時(shí)而潛入水中，其中的奧妙在哪里？我們用實(shí)驗(yàn)來研究。

物體的浮沉條件是什么實(shí)驗(yàn)序號上浮下沉懸浮漂浮浮沉條件受力圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)論

⑴浸在液體中的物體，其浮沉取決于它所受到的

力和

力的大小。⑵物體浮沉條件F浮GF浮GF浮GF浮G浮重F?。綠F?。糋F?。紾F?。紾

物體的沉浮

物體的沉浮條件1：F浮GF>G浮上浮:ρ液ρ物>∵V排V物=∵ρ液gV排>gV物ρ物F浮GF>G浮:上浮ρ液ρ物>物體的沉浮條件2：F浮G下沉:F<G浮V排V物=∵ρ液gV排<gV物ρ物ρ液ρ物<∵F浮G下沉:F<G浮ρ液ρ物<沉底:F+F=G浮ρ液ρ物<浮GFF支物體的沉浮條件3：GF浮懸浮F浮=GF浮G浮F=G懸?。篻Vρ液排=gV物ρ物∵V=V

排物=ρ物ρ液∴F浮G浮F=G懸?。?ρ物ρ液

V=V

排物物體的沉浮條件4：GF浮F浮=G漂浮漂浮:F=G浮F=G浮ρ液ρ物>V排V物<GF浮

物體的沉浮條件：物體的浮沉取決于物體所受的浮力和重力的大小。GF浮F浮=G懸浮GF浮>G上浮F浮GF浮<G下沉F浮F浮GF浮=G漂浮討論：一個(gè)實(shí)心物體浸沒在液體中，你能否根據(jù)物體密度與液體密度之間的關(guān)系，對物體的浮沉作出判斷？結(jié)論:ρ物

=ρ液懸浮

ρ物

>ρ液下沉

ρ物

<ρ液上浮或漂浮實(shí)例:煮湯圓或餃子；油輪泄漏一、物體的浮沉條件：(1)浸液中物F?。綠物：_______________F?。糋物：_______________F?。紾物：_______________(2)漂液上物：F浮_____G物上浮→最終漂浮下沉→最終沉底懸浮(可停任深)＝(1)漂浮F浮=GV排<V物∴ρ液>ρ物(2)懸浮F浮=GV排=V物

∴ρ液=ρ物(3)上浮F浮>GV排=V物∴ρ液>ρ物(4)下沉F浮<GV排=V物∴ρ液<ρ物

浸在液體中的物體的浮和沉,決定于所受的浮力和重力的合力的情況。ρ物是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度物體的浮沉條件受力比較法密度比較法課堂思考漂浮與懸浮有什么共同點(diǎn)與不同點(diǎn)？共同點(diǎn)：在平衡力的作用下靜止不動(dòng)。在液面中漂浮與懸浮的物體，浮力等于重力。不同點(diǎn)：漂浮是物體一部分浸入液體中，懸浮是整個(gè)物體浸沒在液體中。思考改變物體浮沉的方法有哪些？改變自身的重力大小。

改變自身的體積大小或改變液體密度大小從而改變浮力大小。長風(fēng)破浪航空母艦二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用1、輪船小小竹筏一葉小舟長風(fēng)破浪航空母艦不沉的航母輪船總是漂浮在水面上，一艘輪船從河里駛向大海，它受到的重力大小

（變大、變小、不變）；它受到的浮力大小

（變大、變小、不變）；它排開水的體積

（變大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮些？河水海水不變不變變小我學(xué)

我用輪船

（1）工作原理：物體漂浮在水面的原理工作的。

（2）利用把密度比水大的鋼材制成空心的使它排開更多的水，增大可利用的浮力。

（3）輪船在河里和海里都是浮體，因而所受浮力相同，根據(jù)阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的體積小。

水中蛟龍水中蛟龍2、潛水艇——利用吸水、排水的方法改變潛水艇自身的重力實(shí)現(xiàn)上浮下潛的

。二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用2、潛水艇1.工作原理：潛水艇的上浮、下潛和懸浮，靠改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)的。2.潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。

潛水艇①過程:潛水艇在水面下無論沉、浮，受到的浮力不變。當(dāng)向水艙充水時(shí)，F(xiàn)浮<G潛水艇下沉，當(dāng)F浮=G時(shí),潛水艇懸浮，而排水時(shí)，當(dāng)

F浮>G時(shí)，則潛水艇上浮。②原理：浸沒水中后浮力不變，靠改變自身重力（向水艙充水或排水）來實(shí)現(xiàn)沉浮過程和原理:3、氣象探測氣球球內(nèi)充有密度比空氣小得多得氫氣，用于氣象觀察?！脽峥諝饷芏刃。諝馐軣崤蛎?，熱氣球體積增大，也就是增大V排，達(dá)到增大浮力的作用

。4、熱氣球氣袋吊籃噴嘴

噴嘴點(diǎn)火加熱,袋內(nèi)空氣受熱膨脹,排開氣體的體積增大，浮力增大,浮力大于重力時(shí),氣球上升。

噴嘴火焰熄滅，袋內(nèi)空氣變冷體積減小,排開氣體的體積減小，浮力減小,浮力小于重力,氣球下降。5、孔明燈（熱氣球）6、飛艇——利用氦氣、氫氣密度比空氣的小，實(shí)現(xiàn)浮力大于重力而在空中上升

?？缮暇盘鞌?jiān)驴上挛逖笞谨M人類實(shí)現(xiàn)飛天的夢想氣球和飛艇的共同點(diǎn)

（1）氣球和飛艇內(nèi)充有密度小于空氣的氣體——?dú)錃?、氦氣、熱空氣等?/p>

（2）原理：利用空氣的浮力，通過改變自身體積來實(shí)現(xiàn)上升和下降的。知識平臺7、鹽水選種——利用浸沒在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度ρ液有關(guān)，ρ液越大，F(xiàn)浮越大。

ρ物<

ρ液，物體上?。?/p>

ρ物>

ρ液，物體下沉。

干癟、蟲蛀的種子會上浮直至漂浮，而飽滿的種子下沉到容器底部。鹽水選種鹽水選種的道理：飽滿種子的密度要大于鹽水的密度而下沉。8

密度計(jì)工作原理：利用物體漂浮在液面上時(shí)浮力等于重力的原理制成的。密度計(jì)刻度特點(diǎn)：上小下大，刻度間隔不均勻。讀數(shù)方法：靜止時(shí)液面所對刻度乘以水的密度用途：一種可以直接測量液體密度的儀器。水液體甲液體乙1.01.21.4原理：在各種液體中總是漂浮，F(xiàn)?。紾。刻度值的特點(diǎn)：1、上面讀數(shù)小，下面讀數(shù)大；2、刻度不均勻，上疏下密

１、密度計(jì)是測液體密度的儀器，它是根據(jù)物體漂浮在液面時(shí)F浮____G物（填＝、<、>）的原理制成的。２、使用密度計(jì)時(shí)必須使其______，才能正確測出液體的密度。３、密度計(jì)在各種不同的液體中所受浮力是_____（相同、不同）的，在密度_____（大、?。┑囊后w中露出液面的體積較大，故密度計(jì)的刻度是上_____下______（大、?。＃狡∠嗤蟠笮?、浮筒打撈沉船浮筒打撈法是打撈沉船的一種方法，是用若干浮筒在水下充氣后，借浮力將沉船浮出水面。打撈沉船現(xiàn)代打撈沉船的方法是:將幾個(gè)充滿水的大型浮筒沉入水底,用鋼纜把浮筒與沉船緊緊地拴在一起,然后用高壓空氣把浮筒中水排出,沉船就隨著浮筒一起浮出水面.請解釋這樣打撈沉船的道理答：浮筒中水排出后重力大大減少，浮力卻沒有減少，即使拴上沉船也是G<F浮，因此能浮上水面知識體系框架浮力2、物體浮沉的判定受力比較法a、b、c、密度比較法a、b、3、浮力計(jì)

算方法a、稱重法、F浮=G物-Fb、壓力差法、F浮=F向上-F向下c、原理法、F浮=G排=ρ液gV排d、平衡法、F浮=G物（懸浮或漂?。│岩憨儲盐锷细』蚱ˇ岩?ρ物懸浮ρ液﹤ρ物下沉4、浮力應(yīng)用：輪船、潛水艇、密度計(jì)、熱氣球等1、阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排（也適用于氣體）F浮﹥G物上浮F浮=G物懸浮或漂浮F浮﹤G物下沉c、1.下列說法正確的是（）A.物體在上浮過程中受到浮力作用，在下沉?xí)r不受浮力作用B.輪船無論是在海面上航行還是在碼頭處靜止，都受到水的浮力C.熱氣球內(nèi)的氣體密度大于空氣密度，球升空時(shí)不受浮力作用D.潛水艇在150m的深海中潛行時(shí)不受浮力作用鞏固訓(xùn)練：B2.一個(gè)石塊重5N，把石塊掛在彈簧測力計(jì)下端，將其浸沒在某種液體中，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為２N，則該石塊受到液體的浮力為

__N。浮力的方向

，施力物體是

___________

此石塊在液體中下沉?xí)r

浮力的作用（填“受到”、“不受