1.3《水的浮力》第3课时
科学浙教版 八年级上
物体浮沉条件及其应用
新知导入
木头为什么能浮在水面？石头为什么沉在水底？
浮在水面的木头
沉在水底的石头
密度？
鸡蛋在液体中的沉浮
实验演示：
新知讲解
向水中加盐的过程
向浓盐水中加水的过程
1
5
4
3
2
思考：
在这个过程中，改变的是哪个量？
液体密度
浮力不同
物体受力分析（分别画出上浮、下沉、悬浮时物体的受力情况）
F浮
F浮
F浮
G物
G物
G物
=
F浮
>
G物
F浮
<
G物
F浮
G物
（1）上浮
（2）下沉
（3）悬浮
在液体中的物体都会受到浮力，为什么有些物体上浮？有些物体下沉？
思考：
由于物体受到向下的重力和向上浮力的大小不同。
物体浮沉的条件
根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？试推导出这些关系？
F浮
=
G物
=
m物g
=
ρ液 g V排液
G排液
=
ρ物 g V物
（1）悬浮
F浮
=
G物
ρ液 g V排液
=
ρ物 g V物
即
因为
V排液
V物
=
所以
ρ液
=
ρ物
（2）下沉时：
F浮
<
G物
ρ液 g V排液
<
ρ物 g V物
即
因为
V排液
V物
=
所以
ρ液
<
ρ物
（3）上浮时：
F浮
＞
G物
ρ液 g V排液
ρ物 g V物
即
因为
V排液
V物
=
所以
ρ液
ρ物
＞
＞
1.请根据物体浮沉的条件，对右图中鸡蛋的浮沉状况作出解释。
鸡蛋受到的重力是一定的，由于三种情况下，液体（盐水）的密度不同，根据阿基米德原理 F浮=ρ液 g V排液可知，鸡蛋在不同浓度的盐水中受到的浮力不同。
1
3
2
思考：
物体浮沉的条件 小结
①上浮
②下沉
③ 悬浮
④ 漂浮
F浮
>
G物
F浮
=
G物
F浮
<
G物
F浮
=
G物
ρ液
>
ρ物
ρ液
ρ物
<
ρ液
ρ物
=
ρ液
>
ρ物
V浸
V物
=
V浸
V物
=
V浸
V物
=
V浸
V物
<
沉浮情况 受力情况 密度关系 体 积
【例题】一个体积为45分米3、质量为46.35千克的密封铁箱，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 1.03×103千克/米3）
解 ：
铁箱受到的重力
G = mg
=
46.35千克 ×9.8牛 / 千克
454.23牛
=
根据阿基米德原理，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. 03×103千克 / 米3×9.8牛/千克×45×10-3米3
=
454.23牛
先审题。
已知什么？求什么？
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。
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454.23牛，即小于铁箱受到的重力，所以铁箱将会下沉到河底。
答 ：铁箱将会悬浮在海水中。若是掉在河水中，铁箱将会沉入河底。
物体的浮沉是一个常见的现象，生活中有大量的现象都可以用物体浮沉的条件作出解释。
冰浮在水上
鸡尾酒
煮汤团
油浮在水上
生活中的沉浮现象
泄漏的石油漂浮在海面
煮汤团
刚放入水中时：
F浮
<
G物
沉入锅底
F浮
>
G物
煮熟时体积增大：
则会浮出水面
密度大的酒在下面，
密度小的酒在上面。
浮在水面的冰
物体沉浮条件的应用
密度计
潜艇
轮船
航天员在水中处于悬浮状态训练
（一）航天员在水中处于悬浮状态训练
（二）密度计
构造：
原理：
F浮
=
=
ρ液 g V排液
G计
小铅丸或水银
刻度
封闭的玻璃管
刻度是上小下大
（三）轮 船
轮船漂浮在水面上
F浮
G排液
G自重
G货物
=
=
﹢
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？
思考：
1.把一块橡皮泥放在水面上，观察橡皮泥的浮沉？
橡皮泥将沉入水底
2.将橡皮泥捏成碗状，再把它放在水面上，观察橡皮泥的浮沉？
橡皮泥将能浮在水面上
钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是空的，能够排开比自身体积大得多的水，获得更大的浮力，所以能够漂浮在水面上。
活动：
吃水线：指船舶载重线
小知识
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？
m货物
=
m排液
m自重
=
-
1.8万吨
-
0.7万吨
=
1.1万吨
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？
从江海驶入大海，都是处在漂浮状态，故受到的浮力都等于重力，并保持不变。
但由于海水的密度要大于江河水的密度，所以，根据阿基米德原理F浮＝ρ液 g V排液可知，轮船排开水的体积将减少。
G货物
=
G排液
G自重
-
思考：
（四）潜 艇
潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水下进行机动作战。
观看潜水艇原理视频
1.如右图所示，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。
3.用针筒把水再次压入玻璃球内，观察玻璃球的运动状况。
你知道了潜艇在水中如何实现上浮和下沉的吗？
改变潜艇自身的重力。
活动：
潜艇原理
当水舱充满水时：
G＞F浮
潜艇下沉
水舱里的水排出：
潜艇上浮
水舱里留适量的水：
潜艇悬浮
G＜F浮
G＝F浮
改变自身的重力
课堂练习
1.一物体的重力为20牛，用手按在水中浸没时受到的浮力是30N，则放开手后物体将（ ）
A、上浮 B、悬浮 C、下沉 D、无法判断
2、100克物体放在盛满液体的杯子里, 溢出液体80克， 则---------------------------------- （ ）
A、物体将沉入杯底 B、物体将浮在液面上
C、物体将悬浮在液体中 D、无法确定物体的沉浮
A
A
B
3.小科和妈妈一起上街到夜市买了一袋观赏鱼（如图所示），袋内约有1／3的体积是封闭
的空气。小科回到家后将没有打开塑料袋的观赏鱼直接放入家里的鱼缸中。若不计塑料袋
的自重，那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中所处的状态是（ ）
A．悬浮在水中 B．漂浮在水面 C．下沉到缸底 D．先悬浮，后下沉
拓展提高
在探究“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”的活动中，同学们将新鲜萝卜浸没在水中松手后，萝卜上浮直至漂浮在水面上，如图所示。为了使漂浮的萝卜沉下去，小明将一根铁钉全部插入萝卜中，小华也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中，再次将萝卜浸没在水中松手，结果两只萝卜均沉入水底。从物体受力的角度来看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变________的大小，从而使浮力________(填“大于”“小于”或“等于”)重力。从他们探究的方法来看，________(填“小明”或“小华”)的方法更合理，理由是_____________________________________________________。
重力
小于
小明
将铁钉全部插入萝卜中，在改变重力同时浮力几乎不变(控制变量)
课堂总结
引导学生一起回顾本节课的内容
板书设计
物体浮沉的条件
①上浮
F浮
>
G物
ρ液
>
ρ物
②下沉
F浮
<
G物
ρ液
ρ物
<
③ 悬浮
F浮
=
G物
ρ液
ρ物
=
④ 漂浮
F浮
=
G物
ρ液
>
ρ物
求浮力大小的方法
方法一、称重法
F浮力
=
方法二、阿基米德原理法
F浮
=
G排液
=
ρ液 g V排液
方法三、悬浮漂浮条件法
F浮
=
G物
F空气
F液体中
－
作业布置
完成《浮力》的练习卷
谢谢
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浙教版科学八年级上1.3《水的浮力》第3课时教学设计
课题 水的浮力 单元 第一单元 学科 科学 年级 八年级上
学习 目标 1.能用阿基米德原理计算浮力。 2.能用力与运动的关系推导出物体在液体中的沉浮条件。 3.会用物体的沉浮条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
重点 用力与运动的关系推导出物体在液体中的沉浮条件。
难点 用物体的沉浮条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 图片展示：为什么木头浮在水面？石头沉在水底？ 学生讨论回答：密度。 激发学习兴趣，进入主题
讲授新课 实验演示鸡蛋在盐水中沉浮的实验。 截取实验中的几个现象图片编号提问。 提问：在上述过程中改变的量是什么？浮力发生了怎样的变化？ 提出问题：水中会上浮的物体受到水向上的浮力，水中下沉的物体也受到水向上的浮力。为什么有些物体上浮？有些物体下沉？ 活动：让学生进行物体沉浮受力分析（分别画出上浮过程、下沉过程、悬浮、漂浮时物体的受力情况） 教师分析学生的作图情况。 思考：1.请根据物体浮沉的条件，对右图中鸡蛋的浮沉状况作出解释。 2. 一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体 密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？试推导出这些关系？ 教师带领学生一起推导公式。得出：悬浮或漂浮时ρ液=ρ物，上浮时ρ液＞ρ物，下沉时ρ液＜ρ物 【例题】一个体积为45分米3、质量为46.35千克的密封铁箱，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 1.03×103千克/米3） 讲解分析。 物体的浮沉是一个常见的现象，生活中有大量的现象都可以用物体浮沉的条件作出解释。 请学生说出生活中常见的沉浮现象 1.煮汤圆 2.冰浮在水面 3.油浮在水面 4.鸡尾酒 5.海面泄露的石油 沉浮条件在生活中的应用。 1、轮船 2、潜艇 3、密度计 4、航天员在水中处于悬浮状态训练 学生讨论 画出四种情况下物体的受力情况，交流表达。在教师的引导下回答：物体受到向上的浮力和向下的重力，这两个力的大小决定着物体的沉浮状态。 学生交流、讨论、回答：鸡蛋受到的重力是一定的，由于三种情况下，液体（盐水）的密度不同，根据阿基米德原理 F浮=ρ液 g V排液可知，鸡蛋在不同浓度的 盐水中受到的浮力不同。 学生练习。 学生思考交流表达：煮汤圆、泄漏在海面的石油、浮在水面的冰、配置鸡尾酒。 观看视频说出其中的原理 巩固 将所学的知识于生活运用相联系。
课堂小结 一起回顾，通过这一节课的学习，我们获得了哪些知识？ 回顾
板书 物体浮沉的条件 ①上浮：ρ液＞ρ物 ②下沉：ρ液＜ρ物 ③悬浮：ρ液=ρ物 ④漂浮：ρ液=ρ物
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1.3 《水的浮力》第3课时练习
1．室温下，一只新鲜鸡蛋沉没在盛有水的烧杯里，要使鸡蛋离开杯底，可采用的方法有( )
A．加热 B．加盐 C．加酒精 D．加水
2．某些鱼的浮沉靠鳔的膨缩实现，原来静止在水中的鱼( )
A．鳔膨胀时浮力小于重力会下沉 B．鳔膨胀时浮力大于重力会上浮
C．鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮 D．鳔收缩时浮力大于重力会悬浮
3．一艘轮船从长江驶入大海，下列分析中正确的是( )
A. 浮力变小，船体上浮一些
B. 浮力变大，船体下沉一些
C. 浮力不变，船体下沉一些
D. 浮力不变，船体上浮一些
4．下列研究对象中，受到的浮力增大的是( )
A. 从深水处走向海岸沙滩的游泳者
B. 舰载机飞离的航母
C. 海面下正在下潜的潜艇
D. 在码头装载货物的轮船
5．在远洋轮船的船舷上，都漆着载重线，其中北大西洋的载重线低于印度洋载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋的海水密度ρ1与印度洋的海水密度ρ2的关系是( )
A. 浮力增大，ρ1＝ρ2 B. 浮力减小，ρ1＝ρ2
C. 浮力不变，ρ1>ρ2 D. 浮力不变，ρ1<ρ2
6．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，木棍浸入液体中的情况如图所示，则木棍在三种液体中受到的浮力及三种液体的密度之间的关系是( )
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
7．取一片金属箔做成一个中空的桶，它可以漂浮在水面；将此金属箔揉成团，它会沉入水中。比较上述两种情况，下列说法中，正确的是( )
A. 金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B. 金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
C. 金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大
D. 金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力
8. 如图所示，小瓷碗本来漂浮在水面上，倾斜后沉入水底，下列对这一情景的分析，正确的是( )
A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C. 小瓷碗浸没时与漂浮时相比所受的浮力变小了
D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
9. 如图所示，把一个铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，若往池中缓慢注入一些水，则铅块及气球( )
A. 向上运动
B. 向下运动
C. 仍能静止
D. 静止、向上或向下运动都有可能
10. 如图所示，一个空心球置于水中，恰能悬浮，沿虚线将其分成大、小两个部分，则( )
A. 小的部分上浮，大的部分下沉
B. 两部分仍保持悬浮
C. 小的部分下沉，大的部分上浮
D. 物质密度未知，不能判断
11. 一只体积为5升的氢气球，自重(包括气球及里面的氢气)为0.01牛，要用多大的力拉住它才能使气球不会飞向空中？(ρ空气＝1.29千克/立方米，ρ氢气＝0.09千克/立方米，g取10牛/千克)
12. 明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。(g取10牛/千克)
①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。
③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。
问：(1)铁皮罐的体积有多大？
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大？
(3)盐水的密度有多大？
参考答案：1.B 2.B 3.D 4.D 5.C 6.C 7.B 8.C 小瓷碗沉入水底，所受的重力不变，因排开的水的体积减小，所受浮力减小，小于重力而引起的，故A错误；小瓷碗漂浮时，根据漂浮条件可知：受到的浮力等于它的重力，故B错误；由于小瓷碗浸没时下沉，浮力小于重力，漂浮时与小瓷碗重力相等，所以小瓷碗浸没时与漂浮时相比所受的浮力变小，故C正确； 小瓷碗下沉过程中重力大于浮力，故D错误。
9.B 向池中加水，水的深度增大，根据液体压强特点可知，气球受到的压强增大，体积变小，所以排开水的体积变小，根据阿基米德原理可知，气球受到的浮力减小，铅块及小球会下沉。
10.C 设空心球的平均密度为ρ1(ρ1等于空心球的质量除以空心球的体积)，球悬浮，球的平均密度ρ1与水的密度相等。若沿虚线切开，则小的部分为实心体，密度大于空心球的平均密度，即大于水的密度，下沉；而大的部分是空心的，其平均密度显然小于原空心球的平均密度，即小于水的密度，上浮。
11. 【解】 F浮＝ρ空气gV＝1.29千克/立方米×10牛/千克×5升＝1.29千克/立方米×10牛/千克×5×10－3立方米＝0.0645牛，F拉＝F浮－G物＝0.0645牛－0.01牛＝0.0545牛。
12. 【解】(1)由图②可知：铁皮罐一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水×V罐g，在铁皮罐上加砝码使铁皮罐恰好浸没在水中时受到的浮力F浮2＝ρ水V排2g＝ρ水V罐g，由于铁皮罐漂浮，设G总＝G罐＋G沙石，则F浮1＝G总，F浮2＝G总＋G砝码1，所以，F浮2－F浮1＝G砝码1，即ρ水V罐g－ρ水×V罐g＝G砝码1，则V罐＝＝＝＝＝1×10－3立方米。(2)铁皮罐一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水×V罐g＝1.0×103千克/立方米××1×10－3立方米×10牛/千克＝5牛，由于铁皮罐漂浮在水面上，则G总＝F浮1＝5牛。
(3)将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中受力平衡，可得F浮3＝G总＋G砝码2，即ρ盐水V罐g＝G总＋G砝码2，所以ρ盐水＝＝＝＝1.2×103千克/立方米。
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