10.4 沉与浮 教学课件 (共33张PPT) 初中物理教科版（2024）八年级下册

(共33张PPT)
10.4 沉与浮
教科版（2024）物理八年级下册
第十章 流体的力现象
目录
素养目标
01
课程导入
02
新课讲解
03
总结归纳
04
课堂练习
05
正确教育
素养目标
1.通过实验，认识物体的沉浮条件
2.能通过实例说明物体的沉浮条件在生产生活中的应用
3.能应用沉浮条件解释生活中的简单现象
冰山、海豚、沉船……浸在水中的物体，有浮有沉。这是为什么呢？
物体的浮沉条件
“观察：鸡蛋的沉浮”实验
取一枚新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水中沉浮的情况。向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察到鸡蛋怎样运动？如果再加些清水，又会发生什么现象？
①鸡蛋沉入水底
②鸡蛋向上浮，最后漂浮在水面
③鸡蛋又开始下沉
浸没在液体中的物体受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体所受浮力与重力大小关系的不同，由静止释放的物体，其浮沉存在三种情况。
F浮
G
上浮
F浮
G
悬浮
F浮
G
下沉
F浮 > G
F浮 = G
F浮 < G
上浮
F浮 ＞ G
G = m物g = ρ物V物g
F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g
ρ液V排g ＞ ρ物V物g
ρ液 ＞ ρ物
物体浸没 V排 = V物
浸没在液体中的物体，如果它的密度小于液体的密度，物体上浮
F浮
G
上浮
悬浮
F浮 = G
G = m物g = ρ物V物g
F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g
ρ液V排g = ρ物V物g
ρ液 = ρ物
物体浸没 V排 = V物
浸没在液体中的物体，如果它的密度等于液体的密度，物体悬浮
F浮
G
悬浮
下沉
F浮 < G
G = m物g = ρ物V物g
F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g
ρ液V排g < ρ物V物g
ρ液 < ρ物
物体浸没 V排 = V物
浸没在液体中的物体，如果它的密度大于液体的密度，物体下沉
F浮
G
下沉
抹香鲸靠加热或冷却脑油来控制浮沉
物理与生活
鹦鹉螺具有螺旋的外壳，壳内有很大的充气囊
乌贼的骨中有许多小的充气分隔室
1.物理课上，老师将整个橙子放入水中，橙子静止后漂浮在水面上，如图甲.将其切成大小两块，再次投入水中，发现大块仍漂浮，小块缓慢沉入水底，如图乙.下列说法正确的是( )
A.整个橙子的密度等于水的密度
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
D
经典例题
答案：D
解析：A（×）整个橙子漂浮在水面上，则整个橙子的密度小于水的密度.
B（×）大块橙子放入水中仍漂浮，则大块橙子受到的浮力等于其重力.
C（×）小块橙子缓慢沉入水底的过程中，水的密度不变，排开水的体积先增大后不变，根据 可知，它受到的浮力先增大后不变.
D（√）整个橙子漂浮在水面上，其受到的浮力等于自身重力.将其切成大小两块后，大块橙子受到的浮力等于其重力，小块橙子受到的浮力小于其重力，而整个橙子的重力不变，故两块橙子所受的浮力之和小于整个橙子受到的浮力.
控制沉与浮
人类从远古时代就开始利用浮力了。最初可能是抱住或骑在一段树干上顺水漂流，这是人类最早的航行方式。后来人们发明了船，它能承载更多的人和物。据记载，1405年郑和下西洋时乘坐的木船长约为147 m，是当时世界上最大的木船
郑和下西洋600周年纪念邮票
密度计
工作原理：利用物体漂浮时，F浮=G物的原理制成的。
物体在不同液体中漂浮时，排开液体的体积不同。
刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。
读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度。
用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。
水
液体甲
液体乙
1.0
1.2
1.4
生活物理
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，浮力 F浮 越大。
即：ρ物 < ρ液，物体上浮； ρ物 > ρ液，物体下沉。
干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。
生活物理
轮船上的生命之线——载重线（吃水线）
“吃水线”是为了保证安全，在各种轮船上都必须有的船舶载重标志。
当轮船装载的货物较少时，水面在“吃水线”的下方，轮船可以安全地在水面上航行；当轮船装在的货物达到最大载重量时，水面与“吃水线”平齐；如果轮船装载的货物超过最大载重量，水面超过“吃水线”，轮船航行时就会有沉船的危险。
讨论交流：打捞中山舰
中山舰是中国近现代史上的一代名舰，其排水量为780 t，长为62.9 m，宽为8.9 m，1938年在长江被日军击中，沉入19 m深的江底。1997年中山舰被打捞出水。
假如由你们来组织打捞中山舰，请设计一个打捞方案
活动：做一个热气球
取一个大的轻纸袋，用细铁丝编一个简单的小筐，再用几条胶带把小筐挂在纸袋下面，筐里面放一团用酒精浸湿的棉花。把热气球拿到室外，点燃酒精棉，热气球就能慢慢升起来了。
假如由你来设计一个带吊篮的热气球，为
了使它能降回地面，你打算采用什么办法？
热气球升空原理：
通过充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气等），使热气球受到的浮力大于自身的重力而升空。
2.在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，下列说法正确的是( )
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的种子密度比盐水的密度大
D.沉底的种子只受到重力和支持力
C
经典例题
答案：C
解析：A（×）种子上浮过程中，所处深度变小，根据 可知，盐水对种子的压强变小.
B（×）漂浮的种子受到的浮力等于自身重力.
C（√）根据物体的浮沉条件可知，下沉的种子的密度大于盐水的密度.
D（×）沉底的种子受到浮力、重力及支持力的作用.
3.2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550 t淡水，如图所示，输水过程中，五指山舰( )
A.舰体略上浮，受到浮力不变
B.舰体略上浮，受到浮力变小
C.舰体略下沉，受到浮力不变
D.舰体略下沉，受到浮力变大
B
经典例题
答案：B
解析：五指山舰始终漂浮在水面上，根据浮沉条件，漂浮时，浮力等于重力，当输水过程中，五指山舰的总重力减小，故受到的浮力减小；根据阿基米德原理得 ，当浮力变小时， 变小，即舰体上浮。故B正确。故选：B。
4.将一块质量为60 g、体积为100cm3的物块浸没在水中后放手，物块最终处于_______（选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态，此时物块浸入水中的体积是_______cm3，物块受到的浮力为_______N。（g取10 N/kg， ）
漂浮
60
0.6
沉与浮
沉浮条件的应用
物体的沉浮条件
上浮 F浮 > G
漂浮 F浮 = G
悬浮 F浮 = G
下沉 F浮 < G
ρ液 = ρ物（实心物体）
ρ液 < ρ物（实心物体）
轮船
采用空心的办法，增大排开水的体积，增大轮船受到的浮力
热气球
浮船打捞
通过加热空气或某些密度比空气小的气体以获得较大的浮力升到空中
通过减小打捞船的总重力使打捞船上浮，拉动打捞物
1.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图所示）。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( )
A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
B
答案：B
解析：挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉，松开手，小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；当浮力等于重力，就会悬浮在水中；潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改变自身重力来实现沉浮的。故选B。
2.将两块质量相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入甲、乙两杯水中，静止时如图所示.则橡皮泥的密度_______水的密度，甲杯中橡皮泥所受的浮力_______乙杯中橡皮泥所受的浮力.（均选填“大于”“小于”或“等于”）
大于
小于
答案：大于；小于
3.甲、乙、丙是三个体积相同的球，完全浸入水中后由静止释放，最后情况如图所示，则所受浮力最小的是______球，重力最大的是______球.（均选填“甲”“乙”或“丙”）
甲
丙
答案：甲；丙