2025年春新教科版物理八年級下冊課件 第10章 流體的力現(xiàn)象 4 沉與浮

教科版八年級下冊第10章流體的力現(xiàn)象4沉與浮學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解沉浮條件。2.利用沉浮條件解釋熱氣球等的原理。3.能利用沉浮條件解決簡單問題。新課導(dǎo)入漂浮懸浮沉底浸在水中的物體，有浮有沉，物體的沉浮究竟取決于什么呢？推進(jìn)新課知識點(diǎn)1物體的沉浮條件觀察雞蛋的沉浮如圖所示，取一枚生雞蛋，放在清水中，觀察它在水中沉浮的情況。向水中慢慢加些鹽，并輕輕攪拌，雞蛋怎樣運(yùn)動？如果再加些清水，又會發(fā)生什么現(xiàn)象？浸沒在水中的雞蛋，受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力的作用。G物F浮

F?。綠物

上浮G物F浮漂浮G物F浮

F浮=G物（部分浸沒）受非平衡力作用，運(yùn)動狀態(tài)不斷改變。G物F浮

F浮=G物

懸浮受平衡力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。G物F浮

F浮＜G物

下沉G物F浮沉底G物

F浮+F支=G物F支F浮受非平衡力作用，運(yùn)動狀態(tài)不斷改變。1.重力大小與物體的沉浮①當(dāng)F?。綠物時(shí)，物體上浮（運(yùn)動過程，受力不平衡），最終漂?。篎浮=G物②當(dāng)F浮=G物時(shí)，物體懸?。o止，受力平衡）。③當(dāng)F浮＜G物時(shí)，物體下沉（運(yùn)動過程，受力不平衡），最終沉底：

F浮+F支=G物2.密度大小與物體的沉浮V排=V物=VF浮=ρ液gV排=ρ液gV；G物=ρ物gV物=ρ物gV①當(dāng)

ρ物＜ρ液

，F(xiàn)?。綠物，物體上浮并最終處于漂浮狀態(tài)；②當(dāng)ρ物＝ρ液，F(xiàn)浮=G物，物體懸?。虎郛?dāng)ρ物

＞

ρ液，F(xiàn)?。糋物，物體下沉并最終沉底。如果實(shí)心物體（質(zhì)量均勻）浸沒在液體中：可根據(jù)密度判斷物體的狀態(tài)：靜止在液體內(nèi)部任何位置靜止在液體表面ρ液=ρ物V排

=V物ρ液＞ρ物V排＜V物物體都處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)浮=G3.懸浮和漂浮的異同物體的浮沉條件：ρ液＞ρ物物體上浮，F(xiàn)?。綠物物體懸浮，F(xiàn)浮=G物物體下沉，F(xiàn)?。糋物ρ液gV排＞ρ物gV排ρ液gV排=ρ物gV排ρ液gV排＜ρ物gV排浸沒時(shí)V排=V物ρ液=ρ物ρ液＜ρ物總結(jié)浩瀚的海洋中，許多生物用不同的方式控制沉與浮。某些魚類的鰾的大小變化能使魚在水中的沉浮發(fā)生變化抹香鯨靠加熱或冷卻腦油來控制沉浮鸚鵡螺具有螺旋形的外殼，殼內(nèi)有很大的充氣囊烏賊的骨中有許多小的充氣分隔室例1把質(zhì)量是24g、體積是30cm3的物體浸沒在水中，松手后該物體將_______(選填“上浮”“懸浮”或“下沉”)。當(dāng)它靜止時(shí)，所受的浮力是_____N。(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)上浮0.24知識點(diǎn)2控制沉與浮我國古代很早就將浮力應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中。獨(dú)木舟寶船孔明燈鹽水選種借浮力起重，是我國古代的一個創(chuàng)造。900多年前，僧人懷丙讓人把兩艘很大的木船并排拴在一起，船上游滿了泥沙。將鐵索一端拴在船上，另一端系在鐵牛上。然后把船上的泥沙卸到河里，打撈起沉落江中的萬斤大鐵牛(如圖)。這一打撈方法一直沿用至今。交流談?wù)摯驌浦猩脚炛猩脚炇侵袊F(xiàn)代史上的一代名艦，其排水量為780t，長為62.9m，寬為8.9m，1938年在長江被日軍擊中，沉入19m深的江底。1997年中山艦被打撈出水(如圖)。假如由你們來組織打撈中山艦，請?jiān)O(shè)計(jì)一個打撈方案。方案一：將幾艘很大的木船或鐵船并排拴在一起，船上裝滿泥沙使船盡量浸入江水中深一些。用幾根鐵鏈拴在船和中山艦上，再把船上的泥沙卸到河里，在巨大浮力的作用下即可拉起中山艦。方案二：將幾十只浮筒沉入水中，用鐵鏈將浮筒和中山艦連起來，通過氣壓機(jī)將浮筒中的水壓出，則空心浮筒受到向上的浮力即可拉起中山艦。熱氣球是通過加熱空氣或某些密度比空氣小的氣體，以獲得較大的浮力來升空的。在體育、娛樂活動中，經(jīng)常看到天空中漂浮著色彩絢麗的熱氣球，你知道它的構(gòu)造和原理嗎?活動做一個熱氣球①取一個大的輕紙袋，用細(xì)鐵絲編一個簡單的小筐，再用幾條膠帶把小筐掛在紙袋下面，筐里放一團(tuán)用酒精浸濕的棉花。②把熱氣球拿到室外，點(diǎn)燃酒精棉，熱氣球就能慢慢升起來了。③假如由你來設(shè)計(jì)一個帶吊籃的熱氣球，為了使它能降回地面，你打算采用什么辦法？家庭實(shí)驗(yàn)室自制密度計(jì)可以用圓珠筆芯自制一個密度計(jì)，如圖所示，找一根快用完了的圓珠筆芯，金屬筆頭向下（也可在筆頭上纏幾圈金屬絲），放入水中，筆芯靜止時(shí)，在筆桿上標(biāo)出水面的位置，作為水的密度標(biāo)記。然后放在鹽水中，你有什公發(fā)現(xiàn)？你知道它的原理嗎？自制密度計(jì)例2圖甲是“中國天眼”中氣球懸吊著維護(hù)人員作業(yè)的情景。小雯利用氣球和重物進(jìn)行模擬，如圖乙。充氣前，氣球A與重物B的總質(zhì)量為0.109kg，充入適量氦氣過程中，A體積變大，其所受浮力變大______

(選填“變大”“變小”或“不變”)；當(dāng)A的體積為_____m3

時(shí)，B對地面的壓力恰好為零。(B所受的浮力忽略不計(jì)，ρ空氣=1.29kg/m3

，ρ氦氣=0.2kg/m3

，g取10N/kg)變大0.1隨堂練習(xí)1.選取蘋果、大棗、葡萄，將其浸沒在水中后松手，觀察到的浮沉情況如圖所示。請比較各自重力與浮力的大小關(guān)系。由圖可知，葡萄沉入水底，蘋果和大棗漂浮在水面上，根據(jù)物體的浮沉條件可知，蘋果、大棗的重力都與各自的浮力相等，葡萄的重力大于其浮力。2.小明與小聰發(fā)現(xiàn)，實(shí)心的鐵塊在水中下沉，實(shí)心的木塊全部壓入水中松手后上浮，據(jù)此他們推測：實(shí)心物體的密度大于液體的密度，物體則下沉；實(shí)心物體的密度小于液體的密度，物體則上浮。請說明理由。實(shí)心物體的重力G物=m物g=ρ物gV物，根據(jù)阿基米德原理可知，實(shí)心物體浸沒在水中后受到的浮力F浮=ρ液gV排，此時(shí)V排=V物，當(dāng)ρ物＞ρ液時(shí)，G物＞F浮，實(shí)心物體下沉；當(dāng)ρ物＜ρ液時(shí)，G物＜F浮，實(shí)心物體上浮。3.如圖所示是小聰制作的“浮沉子”，它由一個盛水的大塑料瓶和一個開口向下的小玻璃瓶組成，大瓶的瓶蓋擰緊密封，兩瓶內(nèi)均有少量空氣。擠壓大瓶可以控制小瓶的上浮、下沉或懸浮。試說明其中的道理。擠壓大瓶時(shí)，大瓶內(nèi)空氣被壓縮，空氣對水面的壓強(qiáng)增大，則水中小瓶瓶口處的壓強(qiáng)增大，將水壓入小瓶中一部分，小瓶排開水的體積變小，根據(jù)F浮=ρ水gV排可知，小瓶所受的浮力變小，當(dāng)小瓶所受重力大于浮力時(shí)，小瓶將下沉；當(dāng)手松開時(shí)，大瓶內(nèi)空氣體積變大，空氣對水面的壓強(qiáng)減小，則小瓶瓶口處的壓強(qiáng)減小，小瓶內(nèi)的空氣的將水壓出一部分，根據(jù)F浮=ρ水gV排可知，小瓶所受的浮力變大，當(dāng)所受重力小于浮力時(shí)，小瓶將上浮。這樣通過控制擠壓大瓶的程度，可