9.3物体的浮与沉第1课时物体的浮沉条件 课件 (共32张PPT) 2023-2024学年度沪科版物理八年级全册

(共32张PPT)
9.3物体的浮与沉
第1课时 物体的浮沉条件
八下 物理
沪科版
为何重达600公斤的大黄鸭可以漂浮，而很轻的鸡蛋却沉底？
不同的水果在水中的浮沉情况为什么不相同？
新课引入
那么物体的浮与沉取决于什么条件呢？
思考
将不同物体浸没在不同的液体中，松手后，它们将怎样运动？
①将乒乓球浸没在水中
②将铜块浸没在水银中
③将铜块浸没在水中
④将鸡蛋浸没在盐水中
做一做：
1．知道物体的浮沉取决于物体的重力和物体所受浮力的相对大小
2．知道物体的浮沉与物体密度、液体密度的关系
难点
重点
学习目标
漂浮
①物体在液体中的三种状态漂浮、悬浮、沉底
新知学习
悬浮
潜水艇深海水中静止
沉底
石块在水中沉底
《物体在液体中的三种状态》
实 验 1
探究物体的浮沉条件
因为力是改变物体运动状态的原因，我们可以分析浸在液体里的物体的受力
情况，设计如图所示的实验来验证.
玻璃瓶，盛水容器，清水等.
一、物体的浮沉条件
新知学习
为什么物体在液体中会有不同的状态？是什么改变了物体的运动状态呢？
思考
实验器材：
1.把拧紧盖子的空玻璃瓶浸没于水中，再松手，观察玻璃瓶运动情况
小瓶上浮
漂浮
根据二力平衡条件，小瓶上浮时，F浮>G
根据二力平衡条件，小瓶上浮时，F浮'=G
实验步骤：
G
F浮
G
F浮'
2.把装满水并拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中，再松手，观察玻璃瓶运动情况。
小瓶下沉至沉底
根据二力平衡条件，小瓶下沉时，F浮G
F浮
3.在玻璃瓶中装入适量的水，使玻璃瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中（也叫悬浮）
小瓶静止
根据二力平衡条件，小瓶悬浮时，F浮=G
G
F浮
浸没在液体中的物体，其沉浮主要取决于它所受浮力和重力的大小.
结论:
当F浮＞G 时， 物体上浮；
当F浮＜G 时， 物体下沉；
当F浮＝G 时， 物体处于悬浮或者漂浮状态.
悬浮、漂浮、沉底为物体在液体中的三个静止状态；
上浮、下沉为物体在液体中的两个运动过程
温馨提示
上浮
F浮 > G
合力的方向竖直向上
下沉
F浮 < G
合力的方向竖直向下
悬浮
F浮 = G
合力为零，即二力平衡
G
F浮
G
F浮
G
F浮
上浮过程中
G
F浮
1.露出水面前，浮力是否改变？为什么？
露出水面前，排开水的体积不变，因此浮力不变。
2.露出水面后，浮力怎样变化？为什么？
露出水面后，排开水的体积逐渐变小，因此浮力变小。
3.最后漂浮在水面上时，浮力多大？
物体漂浮在水面上，二力平衡，浮力等于重力。
思考与讨论1：
下沉过程中
F浮
G
F支
1.石块在沉到容器底之前，浮力改变吗？
沉到容器底之前，排开水的体积不变，因此浮力不变。
2.静止在水底时，浮力改变吗？
石块静止在水底时，排开水的体积仍然等于石块的体积，因此浮力不变。
3.在水底，石块的受力情况如何？
在水底，石块受力平衡。石块受到重力、浮力和容器底部给它的向上的支持力。
G = F浮 + F支
1. 在平衡力的作用都处于静止状态（其中悬浮是静止在液面以下的任何位置；漂浮是静止在液面上的任何位置）。
2. 物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力，即 F浮＝G。
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
共同点
不同点
漂浮是物体一部分浸入液体中，V排 < V物
悬浮是整个物体浸没在液体中，V排 = V物
思考与讨论2：
如图所示，完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后，两容器中液面相平，比较物体在两种液体中所受浮力F甲与F乙及两种液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小，下列说法正确的是（ ）
A．F甲＝F乙，p甲＝p乙
B．F甲＞F乙，p甲＞p乙
C．F甲＝F乙，p甲＞p乙
D．F甲＜F乙，p甲＜p乙
C
针对训练
？
刚才我们是通过改变物体的重力，来改变物体的浮沉状态.接下来同学们将鸡蛋浸没在盐水中使鸡蛋悬浮，不断加入清水，鸡蛋的浮沉情况会发生改变吗？
向盐水中加水，改变了液体的 。
密度
物体的浮沉能否根据密度直接进行判断？
思考
二、物体浮沉与密度的关系
F浮 = G
所以 ρ液 = ρ物
ρ液 gV排
ρ物 gV物
=
因为 V排 = V物
悬浮
G
F浮
上浮
F浮 > G
下沉
F浮 < G
G
F浮
G
F浮
ρ液 gV排 > ρ物 gV物
V排 = V物，则 ρ液 > ρ物
ρ液 gV排 < ρ物 gV物
V排 = V物，则 ρ液 < ρ物
漂浮
F浮 = G
沉底
G = F浮 + F支
ρ液 gV排 = ρ物 gV物
V排 < V物，则 ρ液 > ρ物
ρ液 gV排 < ρ物 gV物
V排 = V物，则 ρ液 < ρ物
G
F浮
F浮
G
F支
归纳
前提：浸没在液体中的物体（V排 =V物）
可见：物体在液体中的浮沉情况可以由物体的浮力和重力的大小关系和物体密度与液体密度大小关系判断
当 ρ液＝ρ物 时，物体将悬浮。
当 ρ液＜ρ物 时，物体就下沉，最终沉底。
当 ρ液＞ρ物 时，物体就上浮，最终漂浮。
总结归纳
浸在液体情况 物体浸没在液体 物体部分浸在液体
物体的 运动状态 悬浮 下沉（最终沉底） 上浮
漂浮
受力关系
密度关系
体积关系
ρ液＝ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物
ρ液＞ρ物
F浮 > G
F浮 < G
F浮 = G
F'浮 = G
V排 < V物
V排 = V物
要改变一个物体的浮沉状态，你能想到哪些方法？
思考
改变物体的浮沉状态
物体重力不变，改变物体的体积
改变物体的密度
改变液体的密度
物体体积不变，改变物体的重力
G物不变，F浮改变
F浮不变，G物改变
G物不变，F浮改变
物体会停在哪个液面？
1.把糖浆、水及油沿汤匙注入玻璃杯中，由于密度不同，液体会分成三层。
2.把蜡块、橡皮、瓶塞、鸡蛋等放入杯中，观察它们分别位于哪一层液面上？你能说出原因吗？
迷你实验室1:
橡皮泥为什么能漂浮？
G
F浮1
G
F浮2
G
F浮1
<
下沉
G
F浮2
=
漂浮
空心时，
排开液体体积增大
迷你实验室2:
为何重达600公斤的大黄鸭可以漂浮，而很轻的鸡蛋却沉底？不同的水果在水中的浮沉情况为什么不相同？
释疑
你能解答这些疑惑吗？从哪些方面分析呢
物体的密度与液体的密度的关系
如图所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一种液体中，它却沉入底部。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较（ ）
A．在水中受到的浮力较大　　
B．在液体中受到的浮力较大
C．受到的浮力一样大
D．无法比较浮力大小
A
针对训练
上浮
F浮>G
ρ液>ρ物
下沉
F浮ρ液＜ρ物
悬浮
F浮=G
ρ液=ρ物
漂浮
F浮=G
ρ液>ρ物
沉底
F浮ρ液<ρ物
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
课堂小结
1.小晴在清洗苹果和梨子时，发现苹果漂浮在水面，而梨子却沉到水底，对此，她作出了如下推断，其中正确的是（ ）
A．梨子所受的浮力比重力大
B．梨子所受的浮力比重力小
C．苹果所受的浮力小于重力
D．苹果所受的浮力大于重力
B
随堂练习
2.三个体积相同而材料不同的小球A、B、C在水中静止时的情况如图所示，若它们的重力和浮力分别为GA、GB、GC和FA、FB、FC，则下列判断正确的是（　　）
A．GA＞GB ═ GC
B．GA＜GB ═ GC
C．FA＞FB＞FC
D．FA＜FB ═ FC
D
A
B
C
3. [创新题·科学论证]2021年12月9日，航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了“浮力消失实验”．在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图甲所示，此时乒乓球处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态；电视机前收看节目的小明联想到老师在课堂上做实验时乒乓球在水中会上浮最后漂浮在水面上，于是产生了疑问；为什么“天空课堂”上的实验现象和平常做的实验不同呢？ 请你简要解释在空间站做实验时为什么会出现不同的现象：______________________________________________.
平衡
产生浮力的原因是重力，在中国空间站微重力环境中，水所受重力几乎为零
乒乓球所受浮力为零，乒乓球会悬停在水中
4.(2023天津河西区模拟改编)[模型类]用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置，如图所示．之后用吸管从容器最上端排出适量的水(气球未露出水面)，则气球受到水的压强、气球受到的浮力及气球和铁块在水中的浮沉情况将(　　)
A. 变大、不变、悬浮　　　　　　　　　
B. 变大、变小、下沉
C. 不变、不变、悬浮　　
D. 变小、变大、上浮
D