(共34张PPT)
水的浮力3
浙教版 八年级上
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新知导入
1、浮力的大小与什么因素有关？
液体的密度和排开液体的体积
2、阿基米德原理内容是什么？
浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
3、思考：浸在液体中的物体既然都受到浮力作用，为什么有的物体漂浮，有的会下沉呢？
学生讨论、猜想
复习提问
F浮
=
G排液
=
ρ液 g V排液
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新知讲解
为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢？物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的？
物体浮沉的条件
将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋将沉入杯底。逐渐将食盐溶解在水中后，鸡蛋将会悬浮在盐水中，最终上浮到液面。
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新知讲解
物体浸没在液体中时受到两个力：
一个是重力G，方向竖直向下；
一个是浮力F浮，方向竖直向上。
这两个力的大小，决定了物体的浮沉。
从力的角度看物体的浮沉的条件：
G
F浮
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新知讲解
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新知讲解
根据力和运动的关系可以判断物体的浮沉状况
G
F浮
G
F浮
G
F浮
F 浮 F 浮 =G，悬浮
F 浮 >G，上浮
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新知讲解
注意：上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体露出液面后，浮力会减小。当浮力等于重力时，物体就漂浮在液面上；下沉的物体最终会沉到液体底部而处于静止状态。
G
F浮
G
F浮
漂浮 F 浮 =G
沉底 F 浮 +F支=G
F支
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新知讲解
木头、泡沫、乒乓球等在水中会上浮；
石头、金属块等在水中会下沉。
平时常见的物体哪些在水中会上浮？哪些会下沉？
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新知讲解
一个实心的物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度的关系，对物体的浮沉作出判断？试推导出这些关系。
下沉：F 浮 悬浮：F 浮 =G，ρ液gV排=ρ物gV物 ，因为V排=V物，故ρ液=ρ物；
上浮：F 浮 >G，ρ液gV排>ρ物gV物 ，因为V排=V物，故ρ液>ρ物；
新知讲解
物体浮沉的条件
小结:
沉浮情况 受力情况 密度关系 体 积
①上浮 F浮>G物
ρ液>ρ物
V浸=V物
②下沉 F浮ρ液<ρ物
V浸=V物
③ 悬浮 F浮=G物
ρ液=ρ物
V浸=V物
④ 漂浮 F浮=G物
ρ液>ρ物 V浸上21世纪教育网 下精品教学资源
新知讲解
【 例题 】 一个体积为 45dm3 、质量为 46.35kg的密封铁箱，不慎掉入海里。它将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或是上浮到海面？如果这只铁箱掉在河里，又将如何？（已知海水的密度为 1.03×10 3 kg / m3）
【解】铁箱受到的重力
G=mg=46.35kg ×9.8N / kg=454.23N
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新知讲解
当铁箱完全浸没在海水中时受到的浮力为 :
F 浮 =ρ 海水 gV 排水
=1.03×10 3 kg /m 3 ×9.8N/kg×45×10 -3 米 3
=454.23N
根据物体浮沉的条件，因为 F 浮 =G，所以铁箱将悬浮在海水中。
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新知讲解
如果铁箱是掉在河水中，因为河水的密度比海水小，可见铁箱完全浸没在河水中时受到的浮力要小于 454.23N，即小于铁箱受到的重力，所以铁箱将会下沉到河底。
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新知讲解
身边的科学
你见过煮汤圆或饺子的情景吗？当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底。而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面，这是为什么？
刚放入锅中的汤圆
煮好时的汤圆
汤圆刚放入水中时，受到的浮力小于重力( )
当汤圆煮熟时，它的体积会增大，浮力增大，浮力大于重力时就上浮，最后漂浮在液面。( )
F浮
<
G物
F浮
>
G物
新知讲解
1.泄漏在海面上的石油;
ρ石油
<
ρ海水
2.冰浮在水面上;
ρ冰
<
ρ水
3.配制鸡尾酒;
密度大的酒在下面，密度小的酒在上面。
请解析下列日常生活中常见的情况，思考讨论：
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新知讲解
实例：航天员在水中做模拟太空行走的训练
为了保证航天员在水中处于悬浮状态，应使航天员自身及所携带的装备受到的浮力与重力相等。
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物体浮沉条件的应用
密度计制作原理：物体漂浮在液面F浮=G；
密度计上刻度是不均匀的；
密度计刻度特点是上小下大。
1．密度计
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新知讲解
同一支密度计在不同液体中所受浮力都 ，被测液体的密度越大，密度计浸入液体中的深度越 ，露出液面部分越 。右图中密度计静止在某液体中，液面正对0.6刻度，则这种液体的密度为 kg/m3.
相等
浅
多
0.6×103
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新知讲解
思考：一块钢板放在水里会下沉，但为什么用钢板制造的轮船却能够漂浮在水面上呢？
2．轮船
如果把一块橡皮泥放在水面上，橡皮泥将会沉入水底。但如果将橡皮泥捏成碗状，再把它放在水面上，橡皮泥将能浮在水面上。
采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。
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新知讲解
1、轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船自重为 0.7万吨，它的排水量为 1.8万吨则它最多可运载多少货物？
思考与讨论
解：轮船空载时的质量m空=0.7万吨=7×106kg，
轮船最大载货量为：m货=m排-m空
=1.8×107kg-7×106kg
=1.1×107kg
=1.1×104t
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新知讲解
2．一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？
轮船从江河驶入大海，一直是处于漂浮状态，即所受的浮力等于本身的重力，所以所受浮力不变；由于大海的海水密度大于江水的密度，根据阿基米德原理可知轮船在海水中排开水的体积必小于船在江水中浸入的体积。
学习了物体浮沉的条件后，你能说出求浮力的另一种方法了吗？
悬浮漂浮条件法
F浮
=
G物
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新知讲解
1．在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到针筒上。
2．用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动状况。
玻璃球浮起
3．用针筒把水再次压入玻璃球内，观察玻璃球的运动状况。
玻璃球下沉
3．潜水艇
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新知讲解
潜艇的两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就会下沉；当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小于浮力时，潜艇就会上浮；当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就能够停留在水下某一深度的地方。
潜水艇靠改变自身重力实现浮沉
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新知讲解
4、热气球和气艇
热气球升空原理：
由于球内热空气的密度比球外冷空气的密度小，使得热气球受到空气的浮力大于重力，从而能在空气中上升。
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新知讲解
为了克服气球没有动力的缺点，人们制造了气艇，在大气囊下安装了带螺旋桨的发动机。气艇曾被用于军事侦察、轰炸和作为空中交通工具。早期的气艇充的都是易燃的氢气，后来发生了几次氢气爆炸事故，使人们改用了氦气。
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课堂练习
1、如图所示，先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中，发现它漂在水面上，此时它受到的浮力大小为F浮1．然后把它按入水面下。发现它沉入水底，此时它受到的浮力大小为F浮2，则F浮1与F浮2的大小关系是（ ）
A．F浮l＞F浮2 B．F浮l=F浮2
C．F浮l＜F浮2 D．无法比较
A
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课堂练习
2、关于潜水艇的上浮和下沉，下列说法正确的是（ ） A．潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的
B．潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的
C．潜水艇下沉越深，所受浮力越大
D．潜水艇浮出水面的过程中，所受浮力不变
C
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拓展提高
3、（2017 金昌）下列关于浮力说法正确的是（ ）
A．轮船从长江驶人东海，吃水深度将变大
B．悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力
C．放人水中的石子会沉在杯子底部是因为石子在水中不受浮力
D．潜水艇漂浮在水面时浮力大于重力，下沉时浮力小于重力
B
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拓展提高
4、（2018 西宁）将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，这就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。对于这个简易密度计所运用的知识，下列说法中正确的是（ ）
A．它在甲液体中所受的重力大于浮力
B．可以用它直接测出液体密度值
C．用它可以判断出乙液体的密度小
D．它在两种不同液体中所受浮力相等
D
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课堂总结
1．物体的浮沉条件
F浮>G，上浮 上浮的必然结果是漂浮 ρ液>ρ物
F浮F浮=G，上浮 ρ液=ρ物
漂浮 F浮=G， ρ液>ρ物
2．物体浮沉条件的应用 密度计、轮船、潜水艇、气球和飞艇
3．计算方法:称重法、阿基米德原理法、悬浮漂浮条件法
F浮
=
G排液
=
ρ液 g V排液
F浮
=
G物
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板书设计
物体的浮沉条件
1．物体的浮沉条件
F浮>G，上浮；ρ液>ρ物 ;
F浮F浮=G，上浮；ρ液=ρ物 ;
漂浮 F浮=G ρ液>ρ物
2．浮沉条件的应用
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作业布置
完成本节对应练习题
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谢谢
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科学浙教版八年级物理水的浮力教学设计
课题 水的浮力（3） 单元 第1章 学科 物理 年级 八年级
学习目标 会探究物体的浮沉条件；掌握物体浮沉条件的应用。
重点 物体浮沉的条件
难点 利用物体浮沉条件解决实际问题
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 复习浮力的大小与什么因素有关和阿基米德原理的内容。提出物体浮沉与什么因素有关？ 学生思考、讨论、猜想。 引入新课。
讲授新课 通过教材图片提出问题：为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢？物体的浮沉条件是什么？教师引导学生对物体浸在液体中时受力分析，结合力与运动的关系分析物体的浮沉。观看多媒体视频：物体的浮沉条件实验分析：分析物体受力情况，多媒体展示，再结合力与物体运动的关系分析浮沉条件。结论：F 浮 G，上浮注意：上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体露出液面后，浮力会减小。当浮力等于重力时，物体就漂浮在液面上；下沉的物体最终会沉到液体底部而处于静止状态。漂浮 F 浮 =G沉底 F 浮 +F支=G平时常见的物体哪些在水中会上浮？哪些会下沉？教师引导学生讨论教材中提出的问题，物体的密度和液体密度的关系上分析物体的浮沉条件。结合密度与质量关系、阿基米德原理等让学生自己推导，总结结论。上浮：ρ液>ρ物 下沉：ρ液<ρ物悬浮：ρ液=ρ物 漂浮ρ液>ρ物例题讲解 一个体积为 45dm3 、质量为 46.35kg的密封铁箱，不慎掉入海里。它将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或是上浮到海面？如果这只铁箱掉在河里，又将如何？（已知海水的密度为 1.03×10 3 kg / m3）解计算题时注意事项：1、注意各物理量的单位；2、写出必要的文字说明；3、要写出所用计算公式。你见过煮汤圆或饺子的情景吗？当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底。而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面，这是为什么？由航天员在水中做模拟太空行走的训练引出浮沉条件的应用。1、密度计教师展示密度计，引导学生观察其结构，刻度特点，讲解并演示其使用方法。同一支密度计在不同液体中所受浮力都相等。液体密度越大，密度计浸入液体中的体积越小。轮船讲解轮船的排水量。轮船排水量及物体重力、所受浮力三者之间的关系。潜水艇通过实验演示潜水艇如何实现上浮和下沉的。潜水艇靠改变自身重力实现浮沉气球与飞艇学生阅读教材，从教材中了解热气球、氢气球以及飞艇的升空原理。设计课堂练习通过课堂练习进一步巩固物体浮沉的条件及其应用。多媒体展示巩固提升练习题，教师指导学生完成。 学生动手操作，思考讨论。根据实验结果提出猜想。学生认真观看。学生讨论受力情况，得出结论。注意对漂浮与悬浮、沉底三种状态的受力情况，及上浮和下沉运动过程进一步了解。学生讨论。小组之间合作讨论，并加以总结。学生讨论数据之间的关系，归纳得出实验结论。讨论解应用题的基本步骤及注意事项。学生阅读教材。学生思考、回答。学生观察、思考、并实验。分析实验现象。学生观察实验，并分析同一橡皮泥浮沉的原因。学生讨论三者之间的关系。观察实验现象，分析原因。阅读教材，分析讨论、总结气球和飞艇的升空原理。小组讨论、思考完成练习。 培养学生提出问题的能力。培养学生猜想能力。视频讲解物体的浮沉条件。培养学生语言交流的能力和图像分析能力。通过实验分析物体的运动过程和静止状态进一步了解。通过问题的分析，了解科学知识与生活实际相结合。培养小组之间合作能力，知识运用推导能力及总结能力。培养学生解决实际问题能力，数据处理能力。培养学生归纳总结的能力。培养学生语言交流的能力和知识应用能力。培养学生观察、思考问题的能力。分析浮力相等的原因。了解科学知识在现实生活中的应用。进一步使学生理解漂浮、阿基米德原理以及排水量的含义及三者之间的关系。了解潜水艇的浮沉原理。培养学生阅读能力，知识理解能力以及知识应用能力。培养学生解决实际问题的能力。
课堂小结 教师指导学生完成本节小结。 小组讨论、总结。
板书
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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《水的浮力（3）》练习
1、物体浸没在液体中时，受到浮力F浮的方向 ，同时还受到重力G的方向 ．当F浮＜G时，物体就会 ；当F浮=G时，物体就会 ；当F浮＞G时，物体就会 。
2、潜水艇在水中上浮、下沉和悬浮是通过调节水箱中的 ，从而可以改变潜水艇所受的 ，实现了轮船所不具有的先进功能。
轮船从大海驶入长江，其浮力 ，吃水深度 ；在水中潜航的潜水艇从长江驶入东海，则其受到的浮力 。
新鲜的鸡蛋在水中往往会沉底，因为它在水中受到的浮力 重力。若要让鸡蛋浮起，可以在水中加 （填“酒精”或“盐”）．“陈”鸡蛋在水中往往会浮起，可知“陈”鸡蛋的质量比它新鲜时要 （填“大”或“小”）。
某物体漂浮在水面上，排开水的体积为2×10-4米3，该物体受到的浮力为 N，物体所受的重力为 N；物体下表面面积为20cm2，则下表面受到的压强为 Pa。（g=10N/kg）
（2018 桂林）小关与同学们去游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么（ ）
船的重力将减小 B．水对船的浮力将减小
C．水对船的浮力将增大 D．水对船的浮力将保持不变
7、（2018 湖州）同一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中，均处于漂浮状态，如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2，则（ ）
ρ1＞ρ2 F1＞F2 B．ρ1＜ρ2 F1＜F2 C．ρ1＜ρ2 F1=F2 D．ρ1＞ρ2 F1=F2
8、（2017 成都）将一小石块浸没在水中，放手后小石块沉入水底，在小石块下沉过程中，下列分析正确的是（ ）
A．浮力变大 B．浮力变小 C．浮力大于重力 D．浮力小于重力
9、（2017 山西）俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是（ ）
西瓜的密度比李子的密度大 B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C．李子下沉过程中所受水的压强不变 D．李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变
10、大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示。若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则（ ）
F甲=F乙 ρ甲＞ρ乙 B．F甲=F乙 ρ乙＞ρ甲
C．F甲＞F乙 ρ甲＜ρ乙 D．F甲＜F乙 ρ乙＞ρ甲
11、如图所示，质量为3kg的物体漂浮在水面上，画出此物体所受到的力的示（g=10N/kg）。
12、如图所示，铁球正在水中下沉，请画出此时铁球的受力示意图（忽略水的阻力）
13、将体积为1000cm3，质量为600g的正方体实心木块放入水中，静止时如图所示，求：
（1）木块的密度； （2）木块在水中静止时受到的浮力。
14、（2018 杭州）“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。 （1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
15、（2018 白银）北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？
答案与解析
1、竖直向上；竖直向下；下沉；悬浮；上浮
2、储水量；重力
3、不变；变大；变大
4、小于；盐；小
5、2；2；1000
6、C【解析】同学们登上游船过程中，使船的重力变大，游船一直处于漂浮状态，则F浮=G， 所以，游船受到的浮力变大，故C正确。
7、D【解析】由图可知，圆柱体在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态， 由于物体漂浮时，受到的浮力和自身的重力相等， 所以，圆柱体在两液体中所受浮力相等，都等于圆柱体的重力，故AB错误；由于圆柱体在两液体中所受浮力相等，由图可知：V排甲＜V排乙，根据F浮=ρ液gV排得ρ液= F浮 /gV排 可知：ρ1＞ρ2 ，故C错误；D正确。
9、D【解析】西瓜漂浮在水面上，ρ瓜＜ρ水；李子在水中下沉，ρ李＞ρ水，所以，ρ李＞ρ瓜，故A错误；西瓜漂浮时所受浮力与重力是一对平衡力，大小相等，故B错误；李子下沉过程中，所处深度h变大，根据p=ρgh可知，所受水的压强变大，故C错误；李子浸没后，排开水的体积等于李子本身的体积，不再变化，根据F浮=ρgV排可知，下沉过程所受浮力大小不变，故D正确。
10、B
11、【解析】物体的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N，重力方向是竖直向下； 因为物体漂浮，所以F浮=G=30N，如图所示，方向竖直向上。如图所示：
12、【解析】铁的密度比水大，因此铁球在水中下沉，浮力小于重力；过球心分别沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头的线段，分别用符号G和F浮表示；注意表示重力线段比表示浮力的线段要长些；如图所示：
13、（1）0.6×103kg/m3；5.88N
【解析】已知木块的质量：m=600g=0.6kg，体积V=1000cm3=10-3m3； 木块的密度：ρ= m /V = 0.6kg /10 3m3 =0.6×103kg/m3；
因为木块的密度小于水的密度，因此当木块在水中静止时受到的浮力等于木块的重力，即F浮=G=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N。
14、（1）2.2×105N ；（2）7.76m3 【解析】（1）蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：F浮=G空载=m空载g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N；
（2）满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排=V船=30m3，
此时F浮′=ρ海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N，
满载总重力G满=m满g=（22×103kg+240kg）×10N/kg=2.224×105N，
G注水=F浮′-G满=3×105N-2.224×105N=7.76×104N，
则由G=mg=ρgV可得注入水的体积：
V注入= G注入 /ρ水g = 7.76×104N /1.0×103kg/m3×10N/kg =7.76m3。
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