9.3 物体的浮沉 课件（34页PPT） 八下 2025年物理（沪粤2024）

(共34张PPT)
物体的浮沉
9.3
第九章 浮 力
（沪粤版）八年级
下
物体的浮沉条件
浮沉条件在技术上的应用
a、决定物体浮沉的条件——F浮和G物的关系
b、不同浮沉情况中ρ液和ρ物的关系
a、浮沉条件在技术上的应用
一
二
01
学习目标
02
激趣导入
再小的砂砾都会沉入水中
日常生活中，有些很小的物体会沉在水中，而有些很笨重的物体却能浮在水面上……
万吨的巨轮却能在海上漂浮航行
是什么决定了物体的浮沉呢？
02
激趣导入
它是怎么在大海中实现自主浮沉的呢？
潜水艇更是能够根据任务需求，既能浮在海面上，又能潜入深海中……
知识点1——物体浮沉的条件
a、决定物体浮沉的条件——F浮和G物的关系
b、不同浮沉情况中ρ液和ρ物的关系
一
根据物体在液体中的状态，我们将物体的浮沉情况分为下列几种情况……
漂浮
悬浮
上浮
下沉
沉底
那么是什么决定了物体的浮沉情况呢？
鸡蛋在液体中受到哪些力的作用？
让鸡蛋像潜艇一样浮沉
这些力的大小的关系是怎样的，鸡蛋处于平衡状态吗？
重力和浮力
鸡蛋静止，G=F浮，鸡蛋处于平衡状态
如图所示，把一个鸡蛋轻轻地放入浓盐水中，使鸡蛋处于漂浮状态。
漂浮
（即停留在液面上，有一部分露出液面）
F浮
G
接下来分别加入清水或盐
分析鸡蛋的受力情况以及浮沉变化情况……
鸡蛋在液体中受到哪些力的作用？
让鸡蛋像潜艇一样浮沉
这些力的大小的关系是怎样的，鸡蛋处于平衡状态吗？
重力和浮力
F浮
G
鸡蛋静止，G=F浮，鸡蛋处于平衡状态
然后将清水缓缓倒入浓盐水中，并轻轻地搅拌。鸡蛋由漂浮状态慢慢变成悬浮状态。
鸡蛋的状态为什么会发生这样的变化？
加入清水后液体密度变小，浮力大小不变
根据F浮=ρ液gV排，因此鸡蛋排开水体积会变大，所以鸡蛋向下沉直至悬浮静止于液体内部
悬浮
（即鸡蛋全部浸没在水中，并可停留在液体里任何深度的地方）
鸡蛋在液体中受到哪些力的作用？
让鸡蛋像潜艇一样浮沉
这些力的大小的关系是怎样的，鸡蛋处于平衡状态吗？
重力和浮力
继续倒入清水，鸡蛋下沉。
鸡蛋的状态为什么会发生这样的变化？
加入更多清水后液体密度变更小，根据F浮=ρ液gV排，
鸡蛋已完全浸没水中，F合=G-F浮，方向向下，所以鸡蛋向下沉
下沉
F浮
G
鸡蛋向下非匀速直线运动，F浮＜G，鸡蛋非平衡平衡状态
鸡蛋在液体中受到哪些力的作用？
让鸡蛋像潜艇一样浮沉
这些力的大小的关系是怎样的，鸡蛋处于平衡状态吗？
重力、容器对鸡蛋的支持力和浮力
倒入更多的清水，发现鸡蛋沉底。
鸡蛋的状态为什么会发生这样的变化？
加入更多清水后液体密度变更小，根据F浮=ρ液gV排，
浮力变得更小，直到鸡蛋沉底，F浮+F支=G，从而静止在底部
沉底
鸡蛋静止，F浮+F支=G，即F浮＜G，鸡蛋处于平衡状态
F浮
G
F支
鸡蛋在液体中受到哪些力的作用？
让鸡蛋像潜艇一样浮沉
这些力的大小的关系是怎样的，鸡蛋处于平衡状态吗？
重力和浮力
鸡蛋向上非匀速直线运动，F浮＞G，鸡蛋非平衡平衡状态
若加入适量盐粒，鸡蛋重新缓慢地上浮。
鸡蛋的状态为什么会发生这样的变化？
上浮
F浮
G
加入盐粒后液体密度变大，根据F浮=ρ液gV排，
鸡蛋已完全浸没水中，F合=F浮-G，方向向上，所以鸡蛋上浮
比较鸡蛋在各种状态下受到的浮力F浮和G物的大小，我们可以归纳出物体的浮沉条件：
当F浮＞G物时，浸在液体中的物体就会上浮；
当F浮＜G物时，浸在液体中的物体就会下沉或沉底；
当F浮=G物时，物体会悬浮在液体中或漂浮在液面；
漂浮
悬浮
上浮
下沉
沉底
F浮＞G物
F浮＞G物
F浮＞G物
F浮=G物
F浮=G物
当物体受到的浮力F浮＞G物时，浸在液体中的物体就会上浮；
∴ ρ液gV排＞ρ物V物g
又∵ V排=V物
因此，ρ液＞ρ物
∵ F浮＞G
由于F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物V物g，那么我们可以进一步分析此状态下ρ液和ρ物的关系
上浮
F浮
G
因此，液体中的物体上浮时，ρ液＞ρ物
∴ ρ液gV排＜ρ物V物g
又∵ V排=V物
因此，ρ液＜ρ物
∵ F浮＜G
F浮
G
F浮
G
F支
当物体受到的浮力F浮＜G物时，浸在液体中的物体就会下沉或沉底；
由于F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物V物g，那么我们可以进一步分析此状态下ρ液和ρ物的关系
下沉
沉底
∴ ρ液gV排＜ρ物V物g
又∵ V排=V物
因此，ρ液＜ρ物
∵ F浮＜G
因此，液体中的物体下沉或沉底时，ρ液＜ρ物
∴ ρ液gV排=ρ物V物g
又∵ V排＜V物
因此，ρ液＞ρ物
∵ F浮=G
物体受到的浮力F浮=G物时，物体会漂浮在液面上或悬浮在液体中；
F浮
G
F浮
G
由于F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物V物g，那么我们可以进一步分析此状态下ρ液和ρ物的关系
漂浮
悬浮
因此，液体中的物体漂浮时，ρ液＜ρ物
∴ ρ液gV排=ρ物V物g
又∵ V排=V物
因此，ρ液=ρ物
∵ F浮=G
液体中的物体悬浮时，ρ液=ρ物
因此根据物体与液体的密度大小比较，我们也能判断物体的浮沉情况
当ρ液＞ρ物时，浸在液体中的物体就会漂浮在液面；
当ρ液=ρ物时，浸在液体中的物体就会悬浮；
当ρ液＜ρ物时，浸在液体中会下沉或沉底；
漂浮
悬浮
上浮
下沉
沉底
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物
ρ液=ρ物
根据上面所学的内容，我们归纳汇总一下物体浮沉条件
漂浮 悬浮 沉底 下沉 上浮
图示
条件：F浮与G物的关系
V排与V物的关系 ρ液与ρ物的关系
是否平衡 F浮=G物
F浮＜G物
F浮＜G物
F浮＞G物
V排＜V物
V排=V物
ρ液＞ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物
平衡
不平衡
知识点2——浮沉条件在技术上的应用
二
a、浮沉条件在技术上的应用
潜艇能在水中上浮和下潜，它是通过改变自身重力的方法来控制浮沉……
气象台经常要放出探测气球用于气象观测。气球内充有密度比空气小得多的氢气或氦气，从而实现上升，工作结束后通过减小自身体积从而减少排开空气的体积以减小浮力，使气球下降……
气球升空后，安装在它上面的探空仪能把高空的温度、气压、湿度、风速、风向等信息用无线电传送给地面观测站
浮筒常被用于打捞沉船。打捞时，先在浮筒内注满水，并将其固定在沉船上，再向浮筒中输入高压空气，排出其中的水，使连成一体的沉船和浮筒所受的重力小于浮力，沉船随着浮筒上升。
密度计测量不同液体的密度时会漂浮在液面上，根据F浮=G的原理测量液体的密度，密度计浸入液体越深，则液体密度越小……
密度计的刻度并不均匀，呈现上小下大、上稀下密的特点
同一密度计测量不同液体密度时，所受的浮力大小都相等
04
课堂小结
漂浮：F浮=G物，V液＜V物，ρ液＞ρ物
悬浮：F浮=G物，V液=V物，ρ液=ρ物
上浮：F浮＞G物，V液=V物，ρ液＞ρ物
下沉：F浮＜G物，V液=V物，ρ液＜ρ物
沉底：F浮＜G物，V液=V物，ρ液＜ρ物
物体浮沉的条件
物体的浮沉
潜水艇：改变自身重力实现浮沉
探测气球：通过充入密度比空气小的气体实现上升
打捞浮筒：使沉船和浮筒所受的重力小于浮力从而实现上浮
密度计：根据F浮=G的原理
浮沉条件在技术上的应用
05
随堂练习
1、两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．小球A的质量大于小球B的质量
B．甲液体的密度小于乙液体的密度
C．小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中的浮力
D．在甲液体中容器底对小球A的支持力大于对小球B的支持力
B
2、小亮周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象：两只完全相同的碗A、B，将碗A轻轻放在水面上，松手后它能漂浮在水面上；将碗B按入水中，松手后它却沉入水底，如图所示。则此时两碗所受浮力FA、FB的大小关系是（　　）
A．FA＞FB B．FA＜FB
C．FA＝FB D．条件不足，无法比较浮力的大小
A
3、用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，分别盛有浓度不同的盐水，将两个质量相等的冬枣、樱桃（V冬枣＞V樱桃），分别放入盐水中，静止时的状态如图所示，两容器中的液面相平。下列说法正确的是（　　）
A．甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
B．樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力
C．冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D．甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
05
随堂练习
C
4、如图所示，水母身体外形像一把透明伞，水母身体内有一种特别的腺，这种腺能产生一氧化碳改变自身体积（忽略一氧化碳的质量），从而能在水中上浮与下沉。下列说法正确的是（　　）
A．水母实现浮沉自由的原理与潜水艇一致
B．水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大
C．水母在水中下沉过程中受到水的压强不变
D．水母悬浮时，若体积变小，会上浮
B
05
随堂练习
5、图甲为我国古代的滴水计时工具——漏刻，图乙为漏刻的模型图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水，受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态，随着壶内液面的升高而升高，箭尺上的刻度指示时间。当受水壶中液面升高时，下列说法正确的是（　　）
A．箭尺排开水的重力不变
B．箭尺排开水的体积变大
C．箭尺所受到的浮力变小
D．水对受水壶底压强不变
A
6、冰球漂浮在盛有温水的圆台状容器中缓慢熔化，该过程中（　　）
A．水位上升，水对容器底部的压力不变
B．水位上升，水对容器底部的压力变大
C．水位不变，水对容器底部的压力不变
D．水位下降，水对容器底部的压力变小
C
05
随堂练习
7、所谓冰山一角，字面意思可以理解为一座冰山露出水面的部分很少，而水面以下的体积占整个冰山体积的大部分，如图是漂浮在海里的冰山。已知海水的密度，ρ海水＝1.1g/cm3、冰山的密度ρ冰＝0.9g/cm3，下面关于冰山一角分析正确的是（　　）
A．漂浮的冰山所受浮力大于自身的重力
B．水面上的冰山体积与冰山体积之比为1：9
C．当冰山熔化后海平面会上升
D．当冰山熔化后水面以下冰山体积与整个冰山体积之比会变小
C
8、如图所示，一个装适量水的小药瓶漂浮在矿泉水瓶的液面上。当挤压水瓶时，小药瓶内气压收缩，水进入小药瓶，此时重力 　 　 浮力，所以下沉；当松手后，小药瓶内空气膨胀，将多余的水排出，此时重力 　 　 浮力，所以上浮（以上均选填“大于”“等于”或“小于”）；根据这一原理应用有 　 　 （填一事物）。
大于
小于
潜水艇
9、潜水艇是海军的战略重器，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。如图1，当潜水艇下潜至水下300m处时，排水量为1.6×104t，此时潜水艇所受到海水的浮力为 　 　 N，受到海水的压强为 　 　 Pa；潜水艇的水舱向外排出一部分海水后开始上浮，潜水艇在图2中的位置时受到海水的浮力为 　 　 N；最终潜水艇静止在图3中的海面上。由此可见，潜水艇是通过改变 　 　 实现上浮和下潜的。（g取10N/kg，ρ海水＝1.0×103kg/m3）
05
随堂练习
1.6×108
3×106
1.6×108
自身重力
10、图中玻璃瓶是一个“伽利略彩球温度计”，可以粗略地测量环境温度。玻璃瓶中装有某种液体，浸有7个体积相同的彩球（分别标有16℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃字样），彩球体积不随温度变化而变化。当外界温度在16℃﹣28℃范围内变化时，会有彩球随之上浮或下沉，当所有彩球静止后，浮在上面的彩球中，标示温度值最低的那个彩球所标示的温度即此时环境的大致温度。
（1）当环境温度为10℃时　 　 彩球浮在液面上（选填“所有”“没有”或“部分”）。
（2）请判断：7个彩球中质量最大的是标有　 　 字样的，理由是
05
随堂练习
有
16℃
温度越低，液体的密度越大，根据阿基米德原理知，浮力越大，能够使得质量最大的小球上浮
11、重为30N的质地均匀的实心小球放入水中，静止时如图所示，若将它切去一半，放入水中，则小球的浮力是　 　 N，小球将会　 　 （选填“漂浮”、“悬浮”、“下沉”）
05
随堂练习
15
12、在长为20cm均匀细木棱的一端缠绕一些细铜丝，制成两个完全相同的简易密度计。现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示为它们竖直静止在液体中的情况。
若密度计在甲液体中露出液面的长度为10cm，在乙液体中露出液面的长度为13cm，若乙液体为水时，甲液体的密度ρ甲＝　 　 kg/m3。
若在乙烧杯的水中加入适量盐，其中的密度计所受的浮力　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
漂浮
0.7×103
不变
13、如图所示的热气球，其下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空，则气球内的气体密度 　 　 ，气球所受浮力 　 　 （以上两空填“变大”、“变小”或“不变”）。体积为620m3的热气球悬浮在空中时，气球吊篮和乘客的总重是 　 　 N。（空气密度保持1.3kg/m3不变）
05
随堂练习
变小
不变
8060
05
随堂练习
14、物体在细线拉力作用下静止在水中（如图所示），此时水面距容器底30cm，已知物体上表面所受水的压力为7N，下表面所受水的压力为19N，此时细线对物体的拉力为3N（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）水对容器底的压强；（2）物体的体积；（3）剪断细线后物体静止时所受的浮力。
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