第5节 水的浮力(第二课时——物体的浮沉条件及应用)
2020新人教版物理八年级下册教案：物体的浮沉条件及应用(第2课时)
第2课时浮力的应用本节是在对浮力有了一定认识的基础上进一步了解浮力在社会生产生活中的应用．浮力是现实生活中应用非常广泛的一个力，通过本节内容的学习，认识物理知识对社会发展的影响．通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学．潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的，而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现浮沉的．阿基米德原理是解决浮力问题的方法，对浮力应用实例的分析要注意从阿基米德原理的公式出发，培养理论指导实践的意识．浮力的应用是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易产生兴趣的现象．教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验、探究实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性．知识与技能1．知道浮力的作用．2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值．过程与方法1．通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的．2．通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值．情感、态度与价值观1．初步认识科学技术对社会发展的影响．2．初步建立应用科学知识的意识．轮船和密度计、潜水艇、气球和飞艇的沉浮原理．2课时(第2课时)本节课用到的教学方法：演示实验法、启发法、讨论法．牙膏皮、烧杯、水、盐、橡皮泥、饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、水槽、打气筒、多媒体课件．课前3分钟，学生自主阅读课本P58－P60内容并用双色笔标出本节课的基本概念、定律和重点知识，物理课代表收集学生在预习过程中遇到的问题并准备在课堂上展示．一、导入新课课件展示：探海蛟龙．提出问题：潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，同学们知道它的浮沉原理吗？下面我们就学习浮力的应用．(设计意图：激发学生的学习兴趣，激起学生的学习欲望．)二、进行新课如何使原来下沉的物体漂浮？如何使原来漂浮的物体下沉？关键是调节物体的重力与所受浮力的关系，若保持浮力不变，可改变自身重力；若重力不变，可改变排开液体或气体的体积．学生利用身边的物品，进行实验，操作步骤：(1)把牙膏皮吹起来，就能浮在水面上．(2)在烧杯中加盐，鸡蛋就会浮起来．(3)将橡皮泥做成船形(空心)，就能浮在水面上，而且还能装载一些小物品．小组讨论，总结改变物体的浮沉状态的方法：(1)改变浮力：改变V排、改变ρ液；(2)改变重力；(3)同时改变浮力和重力．(一)轮船教师提问：轮船是如何实现漂浮的？教师启发：根据物体的浮沉条件可知，物体在液体中的浮与沉取决于浮力和重力的大小关系．这样就给了我们一个思路，要改变物体的浮沉情况，就应该从物体受到的浮力和重力两个方面入手．学生组内讨论交流，得出轮船的工作原理：采用“空心”的办法，增大排开水的体积，增大可以利用的浮力，使轮船漂浮在水面上．问题导学：轮船还有一个运载能力的问题，实际是用什么来衡量轮船的运载能力的？学生自主学习：轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船满载货物时排开水的质量．如果将上述质量转换成重力，也就是船满载后受到水的浮力(即船受到的最大浮力)．排水量＝船自身质量＋满载时货物的质量，即m排＝m船＋m货．(设计意图：学生通过讨论交流、自主学习，得到轮船的工作原理和如何实现漂浮的．)【对点训练】如图所示，海面上航行着两艘相同的轮船甲、乙，甲船空载，乙船满载．那么()A．甲船所受浮力比重力大B．乙船所受浮力比重力小C．甲船所受浮力比乙船大D．乙船所受浮力比甲船大【答案】D(二)潜水艇学生自主学习相关内容，明确潜水艇的工作原理．工作原理是靠充放水来改变自身的重力来实现上浮和下潜的．当F浮>G时，潜水艇上浮，当水舱中充水时，自身重力增大，增大到F G时，可悬浮于某一位置航行；水舱中再充水，至F浮<G时，则浮＝潜水艇下潜．学生活动：制作潜水艇．教师介绍实验器材：饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、装水的透明水槽、打气筒．将饮料瓶置于水槽内，此时饮料瓶所受浮力大于重力，故饮料瓶浮在水面上．利用注射针筒和三通接头抽气，则饮料瓶内气体压力减小，水由小孔进入饮料瓶内．重复抽气，则饮料瓶内水越来越多，饮料瓶缓缓下沉．当饮料瓶悬浮于水中时，饮料瓶所受的浮力等于饮料瓶的重力．若再抽气，则饮料瓶沉入槽底，饮料瓶所受的浮力小于饮料瓶的重力．利用打气筒和三通接头打气，则饮料瓶内气体压力增大，水由小孔排出饮料瓶内，饮料瓶缓缓上升．(设计意图：培养学生的动手能力，明确潜水艇的工作原理．)【对点训练】某同学制做了如图所示的潜艇模型，下列说法错误的是()A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定【答案】B(三)气球和飞艇学生自主阅读课本相关内容，回答教师提出的问题：(1)要使充了氦气并已升到空中的气球落回地面，可采用什么办法？(2)要使热气球落回地面，可采用什么办法？师生共同归纳总结：气球和飞艇都是利用空气浮力升空的．其实，热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关，当热气球的大气袋中充满空气(忽略体积变化)，用喷嘴加热热气球中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小，当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升．拓展应用：打捞沉船．打捞方法：将几个充满水的大型浮筒沉入水底，用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起，然后用高压空气把浮筒中水排出，沉船就随着浮筒一起浮出水面．打捞原理：浮筒中水排出后重力大大减小，受到的浮力却没有减小，浮筒和沉船满足F浮>G，因此能浮上水面．(设计意图：培养学生自主学习的能力．)【对点训练】小明一家在海洋公园游玩时，细心的小明在海洋馆里发现了很多物理现象．刺豚鱼全身长满了硬刺，平时紧缩身体，一旦生气或受到惊扰时，就会急速大口吞咽海水或空气使身体迅速膨胀，使全身的刺都竖起来，这个过程中它所受到的浮力将______．(填“增大”“不变”或“减小”)【答案】增大三、学以致用1．鱼体内有一器官叫鱼鳔，鱼在水中可以自由地沉浮，就是靠改变鱼鳔的体积来实现的．当一只鱼在水中沉浮时，你认为它主要是改变()A．所受的重力B．所受的浮力C．水的密度D．无法确定2．把重为8 N、棱长为0.1 m的正方体物块投入水中，当物块静止时，下列说法正确的是(g取10 N/kg)()A．物块在水中处于悬浮状态B．物块所受的浮力为10 NC．物块下表面所受水的压强为800 PaD．物块下表面所受水的压强为1 000 Pa3．在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是()甲乙丙A．F甲>F乙>F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙B．F甲<F乙<F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙C．F甲＝F乙＝F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙D．F甲＝F乙＝F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙4．中国“辽宁号”航空母舰出海试航，当航母在平静的水面航行时，它所受的浮力______(填“大于““等于”或“小于”)它的总重力．当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积______(填“增大”“减小”或“不变”)．【答案】1.B 2.C 3.C 4.等于减小四、课堂小结通过本节课的学习，你学到了什么？有什么成功的体会和经验？浮力的应用：1．轮船；2.潜水艇；3.气球和飞艇．第2课时浮力的应用1．轮船：把物体做成“空心”来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮2．潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉3．气球和飞艇：ρ气<ρ空气，使它受到的F浮>G物而升空完成《红对勾·45分钟作来与单元评估》或《红对勾·练吧》的相关练习．本节课教学设计思想是源于生活、激发兴趣，创设情境、引发冲突，动手实践、体验探究，学以致用．以学生自主探究为主线展开教学，实验器材充分、目的明确，能让学生通过丰富多彩的探究活动，使学生大胆实践、勇于创新，学生的创新精神和探究能力得到了锻炼，激发学生的学习积极性，能让学生在自主探究和合作交流中提升对知识的认识，真正发挥了学生的正常思维潜能，激发了学生对自然科学的探究兴趣，培养了学生探究意识、动手能力和团结协作的精神，更重要的是培养了学生的创新意识．。
物体的浮沉条件及应用
受力分析法： 密度比较法
轮船
潜
水
艇
二、浮力的应
用
利用 物体
密 漂浮 在液 面上
度 时浮 力等 于重
计 力的 原理 制成 的
改变自身重力实 现上浮或下沉
气球和飞艇 改变自身体积 来改变浮力
巩固练习
❖1.船只采用“空心 ”的办法增大可以
利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠
改变自身的重力 来实现浮沉，要使浮在
水面的潜水艇潜入水中，应 向水舱充水
❖2. 将 一当个 铝 制 空 心 球 用。手 没 入 水 中 ， 放 手 后 球 将 ：
（） A、上浮
B、下沉 D
C、悬浮
D、无法确定
❖3. 一 艘 轮 船 从 东 海 驶 入 长 江 时 ， 下 列 说 法错误的是： （C ） A、轮船受到的浮力不变 B、轮船排开的液体受到的重力不变 C、轮船排开的液体的体积不变 D、轮船排开的液体的体积增大
4、 关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中
不正确的是 （ B ） A．浮力的方向竖直向上； B．浮力的施力物一定是水； C．浮力的大小与排开液体的质量成正比； D．实心的铁球也能浮在液面上． 5、用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木 球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正 确的是 （ A ） A．木球所受的重力、浮力都不变； B．木球所受的重力不变，浮力变大； C．木球所受的重力、浮力都变小； D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．
A
B C球沉在底部，受到的浮力为零 C A球受到的浮力与B球受到的浮力相等
B C
D B球受到的浮力与C球受到的浮力相等
❖8.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满 载时船及所装货物共重107 N，受到河水的 浮力是 107N，如果河水密度为 1.0×103kg/m3，船排开的河水的体积是
【人教版】八年级物理下册-第2课时 浮力的应用(教案)
第3节物体的浮沉条件及应用第2课时浮力的应用【教学目标】一、知识与技能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.二、过程与方法1.通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面的，了解潜水艇怎样实现上浮、下沉的.2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值.三、情感、态度与价值观1.初步认识科学技术对社会发展的影响.2.初步建立应用科学知识的意识.【教学重点】轮船、潜水艇、热气球的工作原理.【教学难点】密度计的工作原理和浮力的应用.【教具准备】多媒体课件、密度计、烧杯、水、食盐、两个铁罐子、沙子、小塑料管、潜水艇模型、热气球模型等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师用多媒体给学生展示以下情景图片：①轮船漂浮在水面上；②潜水艇悬浮在水中；③节日放飞的气球升到空中；④鱼儿在水中自由地游动.师以上这些情景图片中，都是浮沉条件在我们生活中的应用，它们到底和浮力有怎样的关系呢？下面我们就一起来探究吧.【进行新课】知识1 轮船和潜水艇1.轮船教师演示实验：两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上浮最终漂浮.教师提问：（用多媒体展示）思考题：（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？（2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？（3）大家是如何调节铁罐子的浮沉的呢？学生回答：（1）可能是F浮＞G物，因为它是空心的，所以能上浮，最终能漂浮.（2）把沙取出来，变成空心的.（3）F浮不变，挖空使G物变小，当F浮＞G物，铁罐子自然就浮起来了.师回答正确，很好！上述实验告诉我们采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮.这个方法早就得到了应用——轮船.教师用多媒体播放课件“轮船”，并讲解.轮船（多媒体课件）工作原理：空心法，即把密度比水大的钢材制成空心的，使它能排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上，这是浮沉条件的应用.同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，F浮均等于G，所以F浮不变，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知，由于海水和河水的密度不同，所以V排不同，ρ液大则V排小，ρ液小则V排大，因此轮船在海水里比在河水里浸入的体积小.轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船满载货物时排开水的质量.如果将上述质量转换成重力也就是船满载后受到水的浮力（即船受到的最大浮力）.排水量=船自身质量+满载时货物的质量，即m排=m船+m货.板书：1.轮船采用把物体制成“空心”的方法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮.2.排水量：满载时，船排开的水的质量（m排=m船+m货）.教师提问：（用多媒体展示）思考题：（1）轮船从河水驶入海里，它的重力变不变？它受到的浮力变大、变小还是不变？（2）它排开的水的质量变不变？（3）它排开的水的体积变不变？（4）它是下沉一些，还是上浮一些？（提示：同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，但它排开的河水和海水的体积不同.因此，它的吃水深度不同.）学生回答:（1）重力不变；浮力不变，因为始终漂浮；（2）质量不变，因为浮力不变.（3）体积变小，因为海水密度大于河水密度，即ρ海水＞ρ水，所以V排海水＜V排河水；（4）上浮一些，因为V排变小了.2.潜水艇师潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种很重要的军事舰艇.它是怎么工作的呢？好，下面请大家分组进行实验——制作潜水艇.师我们用打点滴用的小塑料管来模拟潜水艇.请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气.观察到的现象：吸气时，水逐渐进入管中，管子下沉；吹气时，管中的水被排出，管子上浮.教师提问：（用多媒体展示）思考题：（1）小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化？（2）那它是怎样上浮或下沉的呢？学生回答：（1）由于塑料管形变很小，V排基本不变，所以可以认为F浮不变.（2）吹气时，水从管子中排出，重力变小，F浮＞G物，所以上浮；吸气时，水进入管子，重力变大，F浮＜G物，所以下沉.教师（用多媒体展示潜水艇模型）介绍潜水艇:潜水艇两侧有水舱，当往水舱中充水时，潜水艇加重，就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同体积水重时，潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时，潜水艇变轻，就可上浮了.板书：1.潜水艇原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉.2.潜水艇浸没在水下不同深度所受浮力相同，因为排开水的体积不变，始终等于潜水艇的体积.例题1 （用多媒体展示）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/㎏）解析:轮船满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=10000×103kg×10N/kg=1×108N，∵轮船漂浮，∴F浮=G=mg=m排g；=10000t；∴船满载货物时的总质量：m=m排当船从大海驶入内河，船自重不变，∵船漂浮，∴船受到的浮力不变；∵F浮=ρ水V排g，ρ河水＜ρ海水，∴排开河水的体积大于排开海水的体积，船将下沉一些.答案:10000 1×108不变不变变大下沉一些.例题2 （用多媒体展示）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，浮力变大解析：潜水艇下潜时让水进入载水舱，从而增大了自身的重力；而由于潜水艇排开水的体积不变，故所受浮力不变；当重力大于浮力时，潜水艇就会下沉.答案：C知识点2 气球和飞艇教师播放课件,演示教材P59页《想想做做》——“做一个塑料袋热气球”的实验,并提出问题：用电吹风向袋内吹热空气后袋内空气密度怎样变化？学生思考、回答:气体密度变小.师为什么热气球和飞艇会飞起来呢？生：热气球和飞艇内的气体密度小于外面的空气的密度，受到的浮力大于自身的重力.师回答正确.板书：热气球和飞艇的原理：ρ气球＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空.师请大家讨论：要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，你们能想出什么办法？要使热气球落回地面，又有什么办法？学生思考、讨论:氦气球可以放气,热气球可以停止加热.例题3 （用多媒体展示）如图是高空中的一只热气球，以下有关它的说法正确的是（）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解析：静止的热气球处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，故两者大小相等．通过对气球加热，使气球内的空气膨胀、体积增大，从而使所受的浮力增大.此时浮力大于重力，所以气球上浮而不是下降；当把气球上的物体扔掉一部分，气球的重力减小，小于浮力，所以气球上浮而不是下降．故A、B均错误.正在匀速下降的热气球处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，所以两者大小相等.假如有一物体从热气球上掉下，此时重力小于浮力，但由于惯性，气球不会立即上升，而是先下降后上升．故C错误，D正确.答案：D知识点3 密度计师我们在前面学习了用天平、量筒可以测量液体的密度，能否设计一个仪器直接测量出液体的密度呢？学生思考.教师用多媒体播放课件“密度计”，并向学生展示密度计，介绍它的构造、原理等.密度计（多媒体课件）用途：它是用于测定液体密度的仪器；构造：它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内封装入小铅丸或汞（如图所示）；原理：它是根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的，密度计在任何液体里都是呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它的重力.根据浮力公式F浮=ρ浮gV排，液体密度较大的时候，密度计露出部分多，反之就少，所以密度计上的刻度数是上面较小而下面较大，密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数.如“1.8”表示该液体密度是1.8×103kg/m3.教师将密度计放入清水、盐水中，引导学生观察，并请几位学生读出数值判断哪个是清水杯、盐水杯.学生读数，立即判断出清水杯和盐水杯.师请大家仔细观察密度计的刻度值的标注方法，它是按从上到下还是从下到上的方向标注？生：下面大，上面小.师你能说说这种标注的道理吗？学生思考，教师引导学生分析，完成下列思考题.（用多媒体展示）思考题：（1）漂浮在液面上的密度计，所受浮力F浮、重力G关系；（2）根据阿基米德原理，F浮= ；（3）排开液体的体积V排= ；（4）密度计的横截面积S可以看作是一定的，因此，浸入液体的深度h浸入= .答案：（1）F浮=G （2）ρ液V排g （3）h浸入S（4）G/（ρ液Sg）=m/（ρ液S）教师总结:由于密度计的质量m、横截面积S一定，故密度计浸入液体中的深度h浸入与液体的密度ρ液成反比.即液体的密度越大，浸入的深度越小；液体的密度越小，浸入的深度越大.所以，密度计的刻度值从上向下标注，即上小下大.板书：1.用密度计测量液体密度时,密度计处于漂浮状态,则F浮=G密.2.密度计的刻度值是按上小下大的顺序标注.3.密度计浸入液体的深度越小,说明液体密度越大,浸入深度越大,说明液体密度越小.例题4 （用多媒体展示）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.甲液体的密度较大D.丙液体的密度最小解析：密度计在液体中处于漂浮状态F浮=G密，则A、B错，由于密度计浸入液体的深度越小，说明液体密度越大，则ρ乙>ρ甲>ρ丙,则C错,D正确.答案：D【教师结束语】通过这节课的学习，我们知道了浮力在日常生产、生活中的广泛应用.如盐水选种、轮船、潜水艇、热气球\,密度计等，还进一步熟悉了它们的工作原理.好，谢谢大家！课后作业完成本课时对应练习.在本节教学过程中，充分利用学生已有的浮力初步知识和生活经验作为课程资源进行整合,做到在实验（演示实验、学生动手实验）的基础上，对现象的观察进行分析、思考，找出原因，得出结论.这种实验探究教学能激发学生的探究知识欲望，调动学生的学习主动性、积极性，帮助学生获取新知识，真正体现学生是学习的主体，教师是教学的组织者、引导者.另外，在突破难点上，采取将大问题化解成几个小问题，以提纲的形式，引导学生分析、推理、概括，这样既降低了学生学习的难度，同时让学生尝试到获取新知识的轻松、喜悦.。
物体的浮沉条件及应用浮力PPT课件
2
下降
mAg
ρgVB
＝
＞
竖直
等于
0.9×103
二
弹簧秤的分度值大于蜡块的重力
蜡块没有浸没在
水中
重力
物体的重力大于浮力时，物体
下沉
方案一是在改变
物体重力的同时，控制了浮力不变这一条件
01
02
03
04
目录导航
学 习 目 标 导 航
学习目标
学习重点
1.理解物体的浮沉条件，并能运用其解决实际问题．2．知道轮船、气球、汽艇、潜水艇的浮沉原理
物体的浮沉条件及其应用．知识链接：力的作用效果、阿基米德原理
课 前 自 主 预 习
课 堂 合 作 探 究
>
>
＝
＝
<
<
B
C
C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 漂浮
等于
相等
小于
上浮
2 000 t
3 000 t
自身质量
大
下沉
小
上浮
不变
浮力
小于
G－F拉
F向上－F向下
G物
G排
ρ液V排g
4
D
A
30
60
2
课 后 作 业
C
C
A
B
B
1
上浮
90
小
八年级科学上册《水的浮力》教案1 浙教版
三、阿基米德原理的理解和运用
1、对阿基米德定理排液液排液浮＝＝V G F g ρ这个公式的理解应注意：
（1）公式中
液ρ是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。
（2）公式中排液
V 是浸入液体时，排开液体的体积。
物体完全浸入，物排液＝V V ；物体部分浸入，物排液V V <。
（3）浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素无直接关系。
与物体浸入液体的深度无关：把物体压入水中，感觉浮力变大，这时候是从水面压入水下，当完全浸入后，就不会感觉到更吃力了――用物块挂在测力计下的实验来说明；
与物体的形状无关――用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。
2、用阿基米德原理进行计算。
（注意计算过程中单位要统一）
(1)．关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中不正确的是 [ ]
A ．浮力的方向竖直向上；
B ．浮力的施力物一定是水；
C ．浮力的大小与排开液体的质量成正比；
D ．实心的铁球也能浮在液面上
(2)．用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是………………………………[ ]
A ．木球所受的重力、浮力都不变；
B ．木球所受的重力不变，浮力变大；
C ．木球所受的重力、浮力都变小；
D ．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小
(3)．三个体积相同的立方体
a 、
b 、
c 分别浮在同种液体的
液面上，如图所示，若它们所
受的浮力分别为Fa 、Fb 、Fc ，
则这三个力由小到大的顺序
是______＜______＜______；物体的质量是ma 、mb 、mc ；则这三个质。
2021年暑假 新初二科学 第5讲 水的浮力 物体的浮沉与应用(知识讲解+针对练习)(无答案)
2021年暑假新初二科学第5讲水的浮力物体的浮沉条件与应用【学习目标】1.掌握物体的浮沉条件的分析方法。
2.掌握物体浮沉条件的在生产生活中的应用。
一、物体的浮沉条件分析分析：对浸没在液体中的物体，静止后进行受力分析可能出现三种不同情况: （填“＞”、“＜”或“=”）（1）当F浮_____G物，物体上浮，当部分体积露出液面时，排开水体积减小，受到浮力减小，最后如A状态:F浮_____G物，物体处于________状态。
此时ρ物_____ρ液（2）当F浮__G物，物体悬浮，此时物体可以停留在液体内部任一位置，如B状态，此时ρ物__ρ液（3）当F浮____G物，物体下沉，最后物体与容器底接触，物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止，如C状态，即F浮+N支持____ G物。
此时ρ物_____ρ液例：鸡蛋放入清水中时会下沉，原因是F浮_____G蛋，但在清水逐渐放入食盐并搅拌，使盐溶解，鸡蛋会慢慢上浮，其原因是盐溶解在水中后，盐水的密度逐渐变_____，根据阿基米德原理，V排水不变，受到的浮力也逐渐变________，使F浮_____G蛋，鸡蛋便浮了上来。
最后漂浮在水面时，F浮_____G蛋。
【随堂练习】1．如图所示，A 、B 、C 是三个用不同材料制成的体积相同的实心物体。
现将它们用相同的弹簧连接于容器底部，然后在容器中注入水使A 、B 、C 三物体浸没于水中，三物体静止时的位置如图所示，则( )A ．A 物体的密度最大B ．B 物体的密度最大C ．C 物体的密度最大D ．三物体密度相等2．在家庭实验室中，小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图；向杯中加盐，鸡蛋悬浮；再加盐鸡蛋漂浮。
三种情况下，各物理量间的关系正确的是(鸡蛋质量不变)( )A ．液体的密度ρa ＝ρb ＜ρcB ．鸡蛋排开液体的质量m a ＝m b ＞m cC ．鸡蛋受到的浮力F a ＜F b ＝F cD ．液体对容器底的压强p a ＝p b ＞p c3.浸没在水中的皮球，放手后，从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中（ ）A 、浮力变大，重力变小B 、浮力不变，重力不变C 、浮力变小，重力变小D 、浮力变小，重力不变4.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g 的物体放入盛满水的盆中,有90g 水溢出,则（ ）A 、物块会浮在水面上B 、物块会悬浮在水中C 、物块会沉入盆底D 、不能据此判断出物块的沉浮5.水平桌面上放置一底面积为S 的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为m A 、m B 、m C ,密度分别为ρA 、ρB 、ρC 的均匀实心小球A 、B 、C 放入液体中,A 球漂浮，B 球悬浮，C 球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别为F A 、F B 、F C 。
物体浮沉条件及其应用课件
在水里，许多东西能浮在水面， 比如乒乓球、木块，石蜡等；也有许 多东西沉到水底，比如石头、硬币、 橡皮等；那么物体的浮沉取决于什么 呢？
受到浮力相同的物体有些能浮在水 面,有些却沉入水底,这是为什么?
结论: 物体的浮沉与物体的重力
的大小有关。
为什么重力相同的物体有些浮在水 面,有些却沉入水底?
ρ液gV排＜ρ物V物g 所以 ρ液＜ρ物
V排 = V物
物体浸没在液体里
悬浮：F浮＝G物
下沉：F浮＜G物 上浮：F浮＞G物
ρ物实心＝ρ物液体 ρ液 ＜ρ物 ρ液 ＞ρ物
漂浮：F浮＝G物 ρ物 < ρ液
一只盛满水的杯子中有一枚鸡 蛋沉在水底，可以用什么方法 使这只鸡蛋浮起来？
汤圆刚放入水中时，会沉 入锅底。
结论:物体的浮沉还与物体受到的浮力的
大小有关；排开的体积越大，所受到的浮 力越大。
实验告诉我们，物体 浸没在液体 中时，究竟是浮还是沉，是由 该物体在液体中所受浮力和重 力之间的大小关系决定的。
前提：物体完全浸没 即V排=V物
F浮 悬浮
G
当F浮＝G时, 即二力平衡，此时 物体将静止在液体中任意深度的位置 称为悬浮。
前提：物体完全浸没 即V排=V物
F浮
下沉
G 当F浮＜G时,合力方向竖直下， 物体在液体中向下运动称为下沉。
前提：物体完全浸没 即V排=V物
F浮 上 浮
G
当F浮＞G时，合力方向竖直向上， 物体在液体中向上运动称为上浮。
F浮
漂
G
浮
物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮 逐渐减少，到F浮=G时，物体静止在液 面上称为漂浮。
此时 V排 < V物
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
八年级下册物理第2课时 物体的沉浮条件的应用课件
讲授新课
想想做做
用橡皮泥做成能 承载重物的小船，使 它漂浮在水面上。
讲授新课
轮船
➢ 工作原理：将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的 水，漂浮在水面上。
➢ 排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量： F浮= m排g 而 F浮=G ∴ m船+m货= m排
➢ 载重线
讲授新课
潜水艇
➢ 模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶 内打气，将瓶内的水排出，瓶向上 浮起
➢ 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
潜艇
讲授新课
气球和飞艇
➢ 内部充有小于空气密度的气体
➢ 工作原理：靠空气浮力升空
讲授新课
密度计
➢ 密度计是一种什么仪器？它的刻度有什么特点？ 测量液体密度的仪器,刻度是上小下大，上稀下密。
➢ 密度计的工作原理是什么？ 物体漂浮在液面上的条件F浮＝G
➢ 密度计浸入液体中越深，说明 液体的密度是越大还是越小？ 越小
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用 第2课时 物体的浮沉条件的应用
导入新课 情境引入
导入新课
学习目标
1.知道人类从远古时候就开始利用浮力。 2.知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用。 （重点）
讲授新课
早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到 殷商时已由制独木舟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
讲授新课
周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这 样的大河流上也多次架设过浮桥。
浮桥
讲授新课
我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾 空而起，飞向天空。
讲授新课
三国时期有“曹冲称象”。 除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史
物体浮沉条件及应用公开课PPT课件
A．浮力的方向竖直向上； B．浮力的施力物一定是水； C．浮力的大小与排开液体的质量成正比； D．实心的铁球也能浮在液面上． 2．用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木 球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正
确的是 （ A ）
A．木球所受的重力、浮力都不变； B．木球所受的重力不变，浮力变大； C．木球所受的重力、浮力都变小； D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．
第52页/共55页
3、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小
不等的两块后，仍放入水中，则（ D）
A、大块下沉，小块悬浮 B、大块下沉，小块上浮
C、两块都上浮
D、两块都悬浮
4、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所
示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说
法正确的是（ C ）
A A球浮在水面上，受到的浮力最大
B C球沉在底部，受到的浮力为零
C A球受到的浮力与B球受到的浮力相等 A
D B球受到的浮力与C球受到的浮力相等
B
C
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5、浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到
的浮力
（C ）
A、越大
B、越小
C、不变
D、都有可能
6、一实心铁球分别浸没在水、酒精、水银中，受到浮力最
悬浮
下沉
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鱼在水中如何浮沉
鱼用一个气囊来控制上浮下沉，这个气囊就是 鱼鳔，它隐藏在鱼身体的中央部位，当鱼要下沉时， 便使肌肉收缩，压迫鱼鳔，使鱼鳔体积变小，浮力 变小，浮力小于重力，鱼便下潜．
当鱼想浮出水面时，便使肌肉松驰，则鱼鳔体 积变大，鱼的浮力变大，浮力大于重力，鱼就上 浮．
物体的浮沉条件及应用(第2课时) 2022-2023学年人教版物理八年级下册
新知讲解
1、工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，轮 船漂浮在水面上， F浮=G。
2、排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量：
F浮=G排= m排g 而F浮=G ∴ m船+m货= m排
新知讲解
例题： 一艘轮船装满货物时船货总重100000N，它受到的浮力多大？排 开的水多重？排开水的质量是多少？
各种密度计
Байду номын сангаас
新知讲解
密度计原理
利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态，F 浮＝G ，浮力大小不变。
根据F浮=G排=m排g =ρ液V排g，浮力大小不变， V排大的密度小
新知讲解
四、盐水选种 利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度 ρ液有关， ρ液越大， F浮浮力越大。 原理： ρ物< ρ液，物体上浮； ρ物> ρ液，物体下沉。
D. 驱逐舰吃水深度越深，舰底受到水的压强越大
课堂练习
4、（2022山东临沂） 2022年5月21日凌晨，我国自主研制的“极目一 号”Ⅲ型浮空艇（如图）以30m/min的平均速度顺利升至9050m高空，创 造了浮空艇大气科学观测的世界纪录.正在升空的浮空艇（ B ） A. 平均速度为5m/s B. 所受大气压强逐渐减小 C. 所受空气浮力逐渐增大 D. 所受空气浮力小于重力
小结：要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体，可以把它做 成_空__心_____的，以使它排开更多的水，从而增＿大＿＿＿＿＿ (增大、减小）可 以利用的浮力。
新知讲解 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舟 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
受到的浮力为100000N，排开水的重力100000N，排开水的质量为10000Kg。
人教版物理《物体的浮沉条件及应用》教案、教学设计
第3 节物体浮沉条件及其应用【设计理念】本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点，随着实验的总结、拓展，真正发挥了学生的正常思维潜能，激发了学生对自然科学的探究，搜集整理浮力在生产、生活中的应用，培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。
【三维目标】1、知识与技能理解物体浮沉的条件知道轮船、气球、潜水艇，海底打捞的浮沉条件2、过程与方法能利用浮沉条件解决有关问题3、情感态度与价值观通过对轮船，气球，潜水艇，海底打捞的学习，能把所学知识运用到其它有关浮力利用的问题上，培养学生的知识迁移能力。
【教学重点】通过受力分析，让学生总结规律，得出浮沉条件，会从力和密度两个不同角度分析物体的浮沉，并能自觉地将其迁移到其它有关浮力利用的问题的学习和解释有关现象上。
【教学难点】（1）将物体的浮沉条件由力的关系转化成密度的关系，（2）能分析物体在上浮和下沉过程中，重力和浮力的变化情况。
【教学准备】烧杯、清水、盐水、橡皮泥、密度计、潜水艇模型、乒乓球。
教学过程：一、物体的沉浮条件1、新课引入：播放“蛟龙号”载人潜水器视频，以世界第一的荣誉激发学生的民族自豪感和爱国之情，同时利用蛟龙号的沉浮引入新课-物体的沉浮条件。
2、新课教学（1）讨论分析得出物体的浮沉与重力的关系教师：重的物体下沉，轻的物体上浮，这话对吗？教师：受到浮力大的物体上浮，受到浮力小的物体下沉，这话对吗？教师：物体的浮沉应该由该物体自身的重力和受到的浮力共同确定。
对浸入液体中的物体运用二力平衡，二力合成知识进行受力分析，引导学生自己得出物体沉浮的条件：A、F 浮<G 时，物体下沉B、F 浮>G 时，物体上浮C、F 浮=G 时，物体悬浮。
（2）讨论物体的浮沉与密度的关系教师：那物体的沉浮与密度有什么关系呢，下面我们来分析一下。
教师：如果把阿基米德公式两端都换成密度表达式的话，会有怎样的表达方式？学生：G 物=ρ 物gV 物F 浮=ρ 液gV 排教师：当物体浸没在液体中时，V 物= V 排= V，那么物体上浮时有什么结论呢？学生：上浮时G 物< F 浮，ρ 物<ρ 液物体最终会漂浮。
《物体的浮沉条件及应用》浮力PPT课件3
知识拓展
气球
（1） 气球内充有密 度小于空气的气体— —氢气、氦气等。 （2）原理：当ρ 气 ρ 空气时，必有F浮>G物， 物体在空气中上浮．
盐
水
选
种
盐水选种的道理：饱满种子的密 度要大于盐水的密度而下沉。
打捞沉船
现代打捞沉船的方法是:将几个充满 水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮 筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高 压空气把浮筒中水排出,沉船就随着 浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞 沉船的道理 答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力 却没有减少，即使拴上沉船也是G<F浮，因 此能浮上水面
F浮 = G
ρ液 =ρ物
F浮 > G
ρ液 >ρ物
F浮 = G
ρ液 >ρ物
浮沉条件的应用
1.轮船 2.潜水艇 3.热气球
小小竹筏
1、轮船
长风破浪
航空母舰
轮船
•工作原理：物体漂浮在水面的原理工作的。 •利用把密度比水大的钢材制成空心的使它的平 均密度减小，同时排开更多的水，增大可利用 的浮力。 •轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相 同，都等于轮船自身的重力。根据阿基米德原 理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。Βιβλιοθήκη 物体的浮沉条件F浮
下 沉
G
F浮＜G物 G排＜G物 m排g＜m物g ρ液gV排＜ρ物gV物 ∵V排=V物 ∴ρ 液<ρ物
F浮 悬 浮 G
上 浮
F浮
G
同理 (请你推导)
同理 (请你推导)
ρ 液 = ρ物
ρ 液 ＞ ρ物
物体的浮沉条件
F浮
下 沉
G
F浮＜G物 G排＜G物
F浮 悬 浮 G
浮力
分析：根据阿基米德原理，铁球、铝球受到的浮 力等于它所排开的液体的重力。由于铁球、铝球 在水中下沉，它们排开水的体积就等于它们的体 积，而铁球、铝球的体积可以用V＝m/ρ 求得。木 球在水中是处于漂浮状态，利用二力平衡的知识 知道它受到的浮力等于它的重力，此时就没有必 要用阿基米德原理来求了。
7.02N m铁＝ 0.702kg g 10N / kg
结论： F浮+F拉=G 得： F浮=G - F拉
G
结论:
在水中会下沉的物体也受 到向上的浮力。
所有的液体都会对浸入其 内的物体产生一个向上的浮力。
发散思维：
液体能产生浮力，气体也能 产生浮力吗？
实 验: P21的实验
你还能举出气体浮力的例子。
气球、热气球为什么能飞 向天空？
二、什么是浮力呢? 浸在液体(或气体)中的 物体受到的液体(或气体)向 上的力叫做浮力。 浮力的实质是液体（或 气体）对物体向上和向下的 压力差。
阿基米德原理实验 动画
阿基米德原理的理解和运用。
1. 对阿基米德定理这个公式的理解应注意： （ 1 ）公式中是液体的密度，而不是浸入液体 的物体的密度。 （ 2 ）公式中 V 排液 是浸入液体时，排开液体 的体积。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。 2. 用阿基米德原理进行计算时，注意计算过程中 的单位要统一 。
步骤进行渗透。
对于物体在水中的状态，漂浮，悬浮，下沉等
字的规范表达要强调。
实验比较多，引导学生进行实验思考非常重要，
如实验的目的，为什么要这样做等等。
密度计的原理应该让学生自己摸索出来，这样
对前面的知识也是种巩固。
一、浮力
不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死？
为什么潜水艇在水中沉浮自如
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潜艇
二、浮力的应用
气球和飞艇 内部充有小于空气密度的气体
工作原理：靠空气浮力升空
三、例题分析
运用浮力知识解决问题
例1 关于浮力，下列说法中正确的是（ C ）。 ×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
例3 重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，
溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ B ）
A．浮在水面上 B．沉到水底 C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能 【解析】
根据阿基米德原理
F浮 = ρ水 gV排
=1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3
=4.9 N<15 N ∵ F浮<G ∴物体下沉
第5节 物体的浮沉条件及应用（2）
提出问题
1．浸没在水中的木块为什么向上浮起？ 2．浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3．浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？ 4．钢铁制成的船为什么能在海面上航行？ 5．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、 有的下沉、有的悬浮？
上浮
悬浮
下沉
一、物体的浮沉条件
芦湖独木舟
我国古代对浮力的应用 周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长 江这样的大河流上也多次架设过浮桥。
浮桥
我国古代对浮力的应用 我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯 笼能腾空而起，飞向天空。
我国古代对浮力的应用 三国时期有“曹冲称象”。 除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。 据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创 造了浮力起重法。
选填“＞”、“＜”、“=”）
作业
1．用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙
述正确的是（ B D ）
A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等 C 密度计排液体积越大，液体密度越大 D 密度计漂浮的越高，液体密度越大
2．质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受
的浮力 ＜ 铝球受的浮力；若把它们都放在水银 中静止时，则铁球受的浮力 ＝ 铝球受的浮力（
二、浮力的应用
想想做做
用橡皮泥做成能 承载重物的小船， 使它漂浮在水面 上。
二、浮力的应用
轮船 （1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开 更多的水，漂浮在水面上。
（2）排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量：
F浮= m排g 而 F浮=G ∴ m船+m货= m排
（3）载重线
二、浮力的应用
1．浮力与重力的关系
上浮： F浮＞G 悬浮：F浮 = G 下沉： F浮＜G 漂浮：F浮 = G
F浮
上浮 G
F浮 悬浮
G
F浮 漂浮
G F浮
下沉
G
一、物体的浮沉条件
2．物体密度与液体密度间的关系
研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。
浮力：F浮＝r液gV排 ； 重力：G ＝r物g V物； V排 = V物
根据浮沉条件进行比较
F浮＞ G F浮= G F浮＜ G
上浮： r液＞ r物 悬浮： r液 = r物 下沉： r液＜ r物
漂浮： r液＞r物
想想做做
将新鲜鸡蛋放入盛水容器 中，向水中加盐，并搅拌， 不断增加盐水的浓度。观 察鸡蛋在容器中的位置变 化。
二、浮力的应用
我国古代对浮力的应用 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。
力越大
例2 一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大
小 变大，变小或不变）
【解析】
轮船浮在海面上，F浮 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：F′浮= G 。 ∵ G 不变，∴ F浮不变：
F浮 = F′浮 ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排， ∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排