物體的浮沉條件及應(yīng)用（教學(xué)課件）-【上好課】八年級物理下冊同步備課系列（人教版）

第十章浮力①因ppt使用高質(zhì)量視頻，故資源比較大，本ppt約190MB.②所用視頻資源已全部內(nèi)嵌在ppt中，不需另外下載.③本節(jié)ppt共有70張、8段視頻，可根據(jù)需要選擇點播.④本節(jié)ppt畫面比例為寬屏16:9，使用PowerPoint制作，

建議使用PowerPoint播放.說明：部分視頻來源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如涉及版權(quán)問題，請及時聯(lián)系我們刪除.致老師同學(xué)們視頻資源清單①課堂引入—《電影泰特尼克號片段》②視頻演示—《物體在液體中的三種狀態(tài)》

③視頻講解—《能承載重物的橡皮泥船》④演示實驗—《熱氣球、潛水艇、密度計》⑤視頻講解—《用阿基米德原理推導(dǎo)物體的浮沉條件》⑥課堂總結(jié)—《物體的浮沉條件及應(yīng)用》第十章浮力天水一色。在翻騰咆哮的海洋上，威武雄壯的艦艇編隊正極速破浪前行。艦艇的發(fā)展歷經(jīng)數(shù)千年，它在材質(zhì)、動力和噸位等許多方面發(fā)生了巨大變化：從木質(zhì)到鋼鐵裝甲，從人工劃槳和風(fēng)帆動力到蒸汽輪機和核動力，從幾噸到幾萬噸……想想看，小鐵片浸入水中后會下沉，而鋼鐵裝甲的艦艇依靠什么力的作用竟能漂浮于水面呢？第3節(jié)

物體的浮沉條件及應(yīng)用學(xué)習(xí)內(nèi)容

01.物體的浮沉條件02.浮力的應(yīng)用第3節(jié)

物體的浮沉條件及應(yīng)用學(xué)習(xí)目標

第3節(jié)

物體的浮沉條件及應(yīng)用

1

能根據(jù)二力平衡條件和力與運動的關(guān)系描述物體的浮沉條件，并能通過改變物體所受的重力或浮力的大小，使物體在液體或氣體中都處于不同的浮沉狀態(tài).

2

運用物體的浮沉條件解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象，認識浮力知識在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用價值.01.物體的浮沉條件02.浮力的應(yīng)用03.課堂總結(jié)04.動手動腦學(xué)物理05.課堂練習(xí)目錄導(dǎo)航第3節(jié)

物體的浮沉條件及應(yīng)用課堂導(dǎo)入想一想：這么大的輪船為什么能漂浮在海面上？撞擊冰山后，為什么又沉入海底？物體的漂浮和下沉需什么條件？今天我們一起學(xué)習(xí)有關(guān)知識。

課堂影院：請同學(xué)們欣賞—《泰坦尼克號》片段第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用物理悟理

工作室一、物體的浮沉條件（1）物體在液體中的三種狀態(tài)

漂浮、懸浮、沉底.1.物體浮沉的原因一、物體的浮沉條件漂浮懸浮沉底潛水艇在深海水中靜止石塊在水中沉底

演示實驗——《物體在液體中的三種狀態(tài)》1.物體浮沉的原因一、物體的浮沉條件（2）物體三種狀態(tài)的受力分析我們知道力是改變物體運動狀態(tài)的原因，浸沒在液體中的物體，一般受到兩個力的作用：一個是豎直向下的重力G；另一個是豎直向上的浮力F浮。物體在液體中是上浮還是下沉，取決于二者之間的大小關(guān)系。GF浮1.物體浮沉的原因一、物體的浮沉條件①漂浮時：受到重力G與浮力F浮

的作用，根據(jù)二力平衡條件知，這兩個力是一對平衡力F浮=G②懸浮時：受到重力G與浮力F浮

的作用，根據(jù)二力平衡條件知，這兩個力是一對平衡力F浮=G③沉底時：受到重力G、浮力F浮

與支持力的作用，這三個力平衡：F浮=G-F支F支F浮GF浮GF浮G2.物體的浮沉條件一、物體的浮沉條件以浸沒在水中的雞蛋為例分析。把雞蛋浸入水中時，受到重力G與浮力F浮兩個力的作用，這兩個力的方向相反、作用在同一直線上，雞蛋的浮沉就取決于這兩個力的大小。①若浮力F浮大于重力G，則雞蛋會上浮；（1）比較浮力與重力的大小漂浮時，根據(jù)二力平衡條件可知：F浮=GF?。綠最終靜止在水面上，即漂浮。向上運動F浮GF浮G2.物體的浮沉條件一、物體的浮沉條件

②若浮力F浮等于重力G，則會懸浮，靜止在水中。懸浮時，根據(jù)二力平衡條件可知：F浮=G懸浮F浮G2.物體的浮沉條件一、物體的浮沉條件

③若浮力F浮小于重力G，則雞蛋會下沉，最終靜止在底部。F浮<G向下運動F浮G沉底時：受到重力G、浮力F浮

與支持力F支的作用，這三個力平衡：F浮=G-F支F支F浮G（2）比較密度的大小2.物體的浮沉條件一、物體的浮沉條件

比較物體密度ρ物與液體密度ρ液的大小關(guān)系也可以判斷物體的浮沉。當(dāng)物體浸沒在水中時，受到重力G與浮力F浮兩個力的作用。浮力的大?。篎浮＝ρ液gV排重力的大?。篏=m物g＝ρ物gV物浸沒在水中時：V排=V物F浮G2.物體的浮沉條件一、物體的浮沉條件浮力的大?。篎浮＝ρ液gV排重力的大?。篏=m物g＝ρ物gV物根據(jù)浮力和重力的關(guān)系推導(dǎo)：F浮G①若F浮＞G，即ρ液gV排＞ρ物gV物，得

ρ液＞ρ物，物體上?。虎谌鬎浮=G，即ρ液gV排=

ρ物gV物，得ρ液=ρ物，

物體懸浮；③若F?。糋，即ρ液gV排<

ρ物gV物，得ρ液＜ρ物，

物體下沉。2.物體的浮沉條件一、物體的浮沉條件物體的浮沉與密度大小有關(guān)的實例冰山漂浮在水面物體沉底①漂浮:ρ冰＜ρ水②懸浮:ρ雞蛋=ρ液體③沉底:ρ物體＞ρ水2.物體的浮沉條件一、物體的浮沉條件若F?。綠，則上浮若F浮=G，則懸浮若F浮<G，則下沉若ρ液＞ρ物，則上浮若ρ液=ρ物，則懸浮若ρ液<ρ物，則下沉

（3）總結(jié)判斷物體浮沉的兩種方法比較浮力和重力的大小比較物體密度和液體密度

視頻講解——《用阿基米德原理推導(dǎo)物體的浮沉條件》【例題1】如圖所示，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，下列說法正確的是（）A．碗沉入水底時比漂浮在水面上時的浮力小B．碗沉入水底時受到的浮力等于它的重力C．碗沉入水底時比漂浮時所受的浮力變大了D．碗沉入水底時容器底部受到水的壓強變大了跟蹤練習(xí)A解析見下頁跟蹤練習(xí)

ABC．碗沉入水底時，碗受到的浮力小于碗的重力；碗漂浮時，碗受到的浮力等于碗的重力，由于重力不變，所以碗漂浮時受到的浮力大于碗沉入水底時受到的浮力，故A正確，BC錯誤；D．碗漂浮時受到的的浮力大于碗沉入水底時受到的浮力，則碗漂浮時排開水的體積大于碗沉入水底時排開水的體積，即碗漂浮時容器中水的深度較大，根據(jù)p=ρgh可知，碗沉入水底時容器底部受到水的壓強變小了，故D錯誤。所以選A.物理悟理

工作室二、浮力的應(yīng)用（1）改變浮力的方法取一枚新鮮雞蛋，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，觀察雞蛋的運動情況；再加些清水，觀察會發(fā)生什么現(xiàn)象？水濃鹽水現(xiàn)象：雞蛋放在清水中先是沉底；加鹽后，雞蛋上浮直至漂浮在水面上；再加清水后，雞蛋又下沉直至沉底。分析：雞蛋受到的重力不變，加鹽或加水時，ρ液變化，根據(jù)阿基米德原理可知，浮力變化，雞蛋的狀態(tài)會發(fā)生變化。1.增大或減小浮力的方法二、浮力的應(yīng)用

演示實驗——《鹽水浮雞蛋》1.增大或減小浮力的方法結(jié)論：通過改變液體的密度，可以改變浮力的大小，從而改變物體的浮沉狀態(tài)。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物體受到的浮力大小是由液體密度和排開液體的體積決定的，因此增大或減小浮力應(yīng)從這兩方面入手。（2）增大浮力的兩種方法①增大液體密度：如水中加鹽后，可使沉底的雞蛋浮起來；②增大物體排開液體（或氣體）的體積：如鋼鐵制成的輪船、氫氣球等。二、浮力的應(yīng)用1.增大或減小浮力的方法（3）減小浮力的兩種方法①減小液體的密度如往鹽水中加清水，可以使漂浮的雞蛋下沉至水底。②減小物體排開液體（或氣體）的體積如飛艇降落時，通過將輔助氣囊中的氣體放出，使飛艇排開空氣的體積減小，從而減小空氣浮力，使飛艇降落（可認為飛艇放氣后，所受重力不變）。二、浮力的應(yīng)用2.輪船中國古代就將浮力用于生產(chǎn)、生活中。從獨木舟到鄭和出使西洋用的大型“寶船”船隊，從孔明燈到浮船打撈技術(shù)，從鹽水選種到密度計，都體現(xiàn)出中華民族的智慧。二、浮力的應(yīng)用鄭和下西洋600周年紀念郵票小船中國首艘豪華游輪——“招商伊敦”號2.輪船二、浮力的應(yīng)用想一想：輪船是用鋼鐵制造的，鋼鐵的密度遠大于水，鋼鐵在水中是下沉的，但是用鋼鐵制成的輪船為什么能漂浮在海面上，還能承載那么多貨物呢？（1）想想做做：橡皮泥的密度比水大，它在水中會下沉，根據(jù)阿基米德原理，怎樣把橡皮泥做成一條小船，使它能漂浮在水面，并能承載重物?

視頻演示——《能承載重物的橡皮泥船》把橡皮泥捏成瓢狀放在水里，雖然它所受的重力沒有改變，但是排開的水較多，因而受到較大的浮力，所以能漂浮在水面上。（2）輪船的漂浮原理把輪船做成“空心”體后放在水里，雖然它所受的重力沒有改變，但是排開的水較多，因而受到較大的浮力，所以能漂浮在水面上。（3）輪船的排水量表示輪船的大小，指輪船裝滿貨物時排開水的質(zhì)量，等于輪船和貨物的總質(zhì)量。如一艘輪船，它的排水量是1×104t，說明此船滿載時，貨物質(zhì)量和船身質(zhì)量之和為1×104t。m排=m船+m物2.輪船二、浮力的應(yīng)用（4）理論推導(dǎo)：輪船的排水量等于船和貨物的總質(zhì)量∵輪船漂浮，∴浮力與輪船的總重力是一對平衡力F浮=G物船根據(jù)阿基米德原理，浮力等于排開水的重力：F浮=G排水所以輪船排開水的重力等于總的重力：

G排水=G物船m排水=m物船

即輪船的排水量等于等于輪船和貨物的總質(zhì)量。2.輪船二、浮力的應(yīng)用舷號17的國產(chǎn)第一艘航空母艦“山東艦”，滿載排水量為6.5萬噸。表示航空母艦滿載時，航空母艦的質(zhì)量和全部其他艦載物體（例如艦載機、武器、彈藥、物資等等）的質(zhì)量之和是6.5萬噸。3.潛水艇二、浮力的應(yīng)用（1）潛水艇的沉浮原理因為潛水艇浸沒在水里時，排開水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，所受浮力基本不變，所以只能靠改變自身重力實現(xiàn)浮沉的。潛水艇能潛入水下航行，進行偵查和襲擊，隱蔽性強，是一種很重要的軍用艦艇。3.潛水艇二、浮力的應(yīng)用（2）潛水艇的浮沉分析①下潛時，在兩側(cè)的水艙內(nèi)充入水，艇重增大，重力大于浮力，潛艇就會下沉。②當(dāng)水艙充水，潛水艇重等于同體積的水重時，它可以懸浮在水中。③當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時，潛水艇變輕，從而上浮。實際航行時，上浮和下潛過程中潛水艇總要開動推進器加快上浮和下潛的速度。

視頻欣賞——《潛水艇的浮沉》4.氣球和飛艇二、浮力的應(yīng)用（1）氣球升空原理通過充入密度小于空氣的氣體，使氣球受到的浮力大于自身的重力而升空，氣球可以飄在空中。例如，節(jié)日放飛的氣球、攜帶氣象儀器的高空探測氣球，充的是氫氣或氦氣；體育、娛樂活動用的熱氣球，充的是被燃燒器加熱而體積膨脹的熱空氣。做一個塑料袋“熱氣球”為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們還制成了飛艇，在大氣囊下面裝了帶螺旋槳的發(fā)動機和載人裝貨的吊籃。（2）飛艇20世紀20~30年代，飛艇曾盛極一時，用來進行軍事偵察、轟炸敵方目標或作為空中交通工具。后來連續(xù)發(fā)生了幾次氣囊中氫氣爆炸的事故。飛行速度有不及飛機，便逐漸被飛機取代。近年來由于能源危機，且可以用不會爆炸的氦氣代替氫氣，人們對飛艇又重新重視起來。4.氣球和飛艇二、浮力的應(yīng)用5.密度計二、浮力的應(yīng)用（1）作用：密度計是測量液體密度的儀器。（2）構(gòu)造：密度計是一根粗細不均勻的密封玻璃管，管的下部裝有少量密度較大的鉛丸。（3）原理：密度計放在液體中都是漂浮的，因此受到的浮力始終等于它受到的重力，F(xiàn)浮=G，且不變。

根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，F(xiàn)浮不變，把它放在密度比較大的液體里，它浸入液體的體積小，上浮一些；把它放在密度比較小的液體里，浸入液體的體積就大，下沉一些。所以密度計的刻度不均勻，從下往上的示數(shù)是越來越小的。視頻講解——《密度計》二、浮力的應(yīng)用【例題2】一艘輪船的排水量是104t，在密度是1.0×103kg/m3的河水中航行，它滿載時排開水的體積是多大？如果該輪船從長江駛?cè)氪蠛＃êＫ芏葹?.03×103kg/m3）中航行，它排開海水的體積是多大？它從江河駛?cè)牒Ｖ惺巧细∫恍┻€是下沉一些？跟蹤練習(xí)二、浮力的應(yīng)用解析見下頁跟蹤練習(xí)

二、浮力的應(yīng)用【例題3】如圖所示，用同一支密度計分別測量甲、乙兩種液體的密度，下列說法正確的是（）A．密度計在乙液體中所受的浮力大B．乙液體的密度大于甲液體的密度C．密度計上的刻度值上大下小D．密度計在甲、乙兩種液體中所受的浮力相等跟蹤練習(xí)D解析見下頁二、浮力的應(yīng)用跟蹤練習(xí)

AD．因為同一支密度計在甲、乙兩種液體中都是漂浮，根據(jù)物體的浮沉條件可知，在甲、乙兩種液體中浮力都等于重力，即浮力相等，故A錯誤，D正確；B.根據(jù)F浮=ρ液體gV排，∵V乙排＞V甲排，∴密度ρ甲＞

ρ乙，故B錯誤；C．由B知，甲所示的刻度大于乙圖所示的刻度，所以密度計的刻度是上小下大，故C錯誤。所以選D。二、浮力的應(yīng)用物理悟理

工作室三、課堂總結(jié)若F?。綠，則上?。ㄆrF浮=G）；若F浮=G，

則懸??；若F浮<G，

則下沉.

若ρ物＜ρ液，則上??；若ρ物=ρ液，則懸??；若ρ物＞ρ液，則下沉.①輪船靠挖“空心”的方法增大浮力.②排水量：輪船滿載時，排開水的質(zhì)量.是靠改變自身的重力，實現(xiàn)上浮和下潛的.氣球充入密度小于空氣的氣體，使受到空氣的浮力大于自身的重力。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們還制成了飛艇.密度計是漂浮的，受到的浮力等于重力且不變.物體的浮沉條件及應(yīng)用三、課堂總結(jié)（1）

物體的浮沉條件浮力的應(yīng)用比較力比較密度輪船氣球和飛艇密度計潛水艇三、課堂總結(jié)（2）

三、課堂總結(jié)（3）

懸浮漂浮不同點位置可以靜止在液體內(nèi)部任一地方只能靜止在液面上密度ρ液_______ρ物ρ液_______ρ物體積V排_______V物V排_______V物相同點F浮_______G物懸浮與漂浮的比較＝＝>

<

＝

物理悟理

工作室四、動手動腦學(xué)物理

1.排水量為1000t的輪船在河水中航行，滿載時船及所裝貨物總共有多重？所受河水的浮力是多少牛？如果河水密度為1×103kg/m3，船排開河水的體積是多少米3？

g取10N/kg。四、動手動腦學(xué)物理

2.測量液體密度的儀器叫做密度計。將其插入被測液體中，待靜止后直接讀取液面處的刻度值(圖甲)。圖乙和圖丙是自制的簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的。將其放入盛有不同液體的兩個燒杯中，它會豎直立在液體中，由觀察到的現(xiàn)象可以判斷哪杯液體的密度大。說出你的理由。四、動手動腦學(xué)物理解析見下頁甲

乙丙四、動手動腦學(xué)物理丙圖杯子中液體密度大。因為同一密度計在兩種不同的液體中均處于漂浮狀態(tài)，所受浮力都等于密度計所受的重力，是相等的。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，排開液體體積小的丙圖杯子液體密度大。說明：本題通過密度計在兩種不同的液體中均處于漂浮狀態(tài)，來考察學(xué)生對阿基米德原理的掌握情況。

3.某一木塊的體積為200cm3，密度為0.8×103kg/m3。把它浸沒在水中后放手，為什么木塊不能懸浮在水中？木塊最終漂浮在水面上靜止時，浸在水中的體積有多大？四、動手動腦學(xué)物理①物體懸浮在液體中的條件是物體的密度等于液體的密度，而木塊的密度小于水的密度，所以它不能懸浮在水中，最終會漂浮在水面上。②木塊最終漂浮在水面上靜止時，F(xiàn)浮=G木塊ρ水gV排

=ρ木塊gV木塊1.0×103kg/m3×V排=0.8×103kg/m3×200cm3

V浸=

V排=160cm3

4.體積為120cm3的一塊固體，重1.8N，放在密度為1.1×103kg/m3的鹽水中為什么會下沉？當(dāng)固體浸沒在鹽水中靜止時，容器底部對它的支持力有多大？四、動手動腦學(xué)物理

5.一個飛艇充入氣體后的質(zhì)量是1.5t，體積為1500m3。當(dāng)裝入多少貨物時，汽艇能懸浮在空中？空氣密度為1.29kg/m3。四、動手動腦學(xué)物理

物理悟理

工作室五、課堂練習(xí)1.一個小球所受的重力為10N，將它浸沒在水中時，所排開的水的重力為20N。那么小球浸沒時受到的浮力大小為_____

N，放開手后，物體將______（填“上浮”“下沉”“懸浮”），最終小球的浮力為______N。由題知，小球浸沒在水中，小球排開的水重為20N。由阿基米德原理知F浮=G排=20N又因為G球=10N，F(xiàn)?。綠球，則放手后小球?qū)⑸细?，最終漂浮在液面上，根據(jù)浮沉條件條件可知，此時小球受到的浮力等于重力F′浮=G球=10N

10五、課堂練習(xí)20上浮2.如圖所示，在家庭小實驗中，某同學(xué)想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（）A．向杯子中加鹽 B．向杯子中加水 C．倒出少量的水 D．輕輕搖晃杯子A．要使沉底的雞蛋漂浮在水面上，雞蛋的重力不變，需增大浮力。根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，雞蛋的體積不能改變，所以可以增大液體的密度，故向杯子中加鹽，故A符合題意；BCD．向杯子中加水、倒出少量的水、輕輕搖晃杯子，都不能改變液體的密度，也就不能改變浮力，所以不能雞蛋漂浮在水面上，故BCD不符合題意。A故選A.五、課堂練習(xí)3.如圖所示，是南極海洋冰山的美麗景象。冰山實質(zhì)就是海中漂浮的大塊淡水冰。據(jù)科學(xué)分析、全球氣候變暖會導(dǎo)致冰山熔化，海平面升高。下列判斷正確的是（）A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力B．冰山所受的重力小于它排開水所受的重力C．冰山熔化一部分后仍會漂浮在水面上D．冰山熔化一部分后排開水的體積不變C五、課堂練習(xí)解析見下頁A．冰山在海水中漂浮，冰山所受到的浮力等于它所受的重力，故A錯誤；B．冰山所受到的浮力等于它所受的重力，根據(jù)阿基米德原理，冰山所受的重力等于它排開水所受的重力，故B錯誤；C．冰山熔化一部分后密度仍然小于海水，所以仍會漂浮在水面上，故C正確；D．冰山熔化一部分后，重力變小，浮力變小，則排開水的體積變小，故D錯誤。故選C.五、課堂練習(xí)4.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，觀察到靜止時的情形如圖所示，下列說法中正確的是（）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．乙杯液體的密度大D．甲杯液體的密度大C五、課堂練習(xí)解析見下頁

故選C.五、課堂練習(xí)5.有一重為2牛的小球懸浮在水中，畫出小球所受的浮力的示意圖；如果將題中的小球投入盛有酒精或鹽水的容器中，請在圖（a）（b）中分別畫出小球靜止時的大致位置。五、課堂練習(xí)解析見下頁小球懸浮在水中，處于平衡狀態(tài)，受到的浮力與重力是一對平衡力，浮力的大小為2N，作用在重心上，方向為豎直向上；小球能在水中懸浮，根據(jù)物體的浮沉條件可知，小球的密度與水的密度相等，酒精的密度比水的密度小，則酒精的密度也小于小球的密度，根據(jù)物體的浮沉條件可知，小球在酒精中會下沉，最終沉底；鹽水的密度比水的密度大，則鹽水的密度也大于小球的密度，根據(jù)物體的浮沉條件可知，小球在鹽水中會上浮，最終漂浮在鹽水面上；如圖所示.五、課堂練習(xí)6.小明用如圖所示裝置模擬“潛水艇”的下潛過程?！皾撍А痹谒蠥位置時漂?。划?dāng)水艙中再充入一部分水時，“潛水艇”逐漸下沉，穩(wěn)定后停留在水中B位置。關(guān)于此過程下列說法正確的是（）A．“潛水艇”下潛過程中浮力變小B．“潛水艇”下潛過程中浮力大于重力