9.3 研究物体的浮沉条件 学案（无答案）

研究物体的浮沉条件
【学习目标】
1．知道物体的浮沉条件。
2．会对生活中浮力的现象加以解释。
3．知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
【学习重难点】
1．知道物体的浮沉条件。
2．会对生活中浮力的现象加以解释。
【学习过程】
自主学习
探究点：物体的浮沉条件。
活动1：让鸡蛋像潜水艇一样浮沉。
问题：浸在液体中的物体都会受到浮力，但是有的物体要上浮，有的却要下沉，这是为什么？你能画出图中物体所处几种状况下受力的情况吗？根据下图你能说出什么是悬浮吗？
1．做一做：鸡蛋在盐水中受到___________力和___________力的作用。往水中加盐，增大了液体的密度，从而增大了___________力，鸡蛋会___________，往盐水加清水，减小了液体的密度，从而___________浮力，鸡蛋会___________，当加盐加到恰到好处时，鸡蛋就会___________在液体中。鸡蛋处于不同状态是由于___________力发生了变化，而___________力不变。
2．分析：物体上浮过程中：未露出液面时，F浮___________（不变、变大、变小），露出液面后F浮___________（不变、变大、变小）直到F浮___________G物时，物体漂浮在液面上。当物体下沉时，浮力和重力都不变，直到沉到底部，又受到底部对其的支持力，从而受力平衡，静止在底部。
3．归纳物体的浮沉条件。
（1）物体悬浮：F浮_______G。
（2）物体漂浮：F浮_______G。
（3）物体沉底：F浮_______G。
4．探究物体的浮沉条件。
如下图所示，鸡蛋在盐水中的状态和受力情况。
（1）在上图中，（a）漂浮：V物__________V排；（b）悬浮：V物__________V排。
（2）归纳物体的浮沉条件。
①F浮__________G，浸在液体中的物体就会上浮。
②F浮__________G，浸在液体中的物体就会下沉。
②F浮__________G，物体悬浮在液体中或漂浮在液面。
5．想一想：上图中鸡蛋在悬浮和漂浮两种状态下，浮力都等于重力，那么，这两种状态下的不同之处是什么？
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6．浮沉条件的应用。
（1）潜水艇原理：把水舱中的水排出，使__________减小，所以F浮__________G物潜艇上浮；把水吸入水舱中，__________增加，所以F浮__________G物潜艇下沉；当潜水艇的水舱充入适量的水时，使F浮__________G物时，潜艇悬浮在水中任何深度或漂浮；因而是通过改变__________的方法来控制浮沉的。
（2）气象探测气球：球内充有密度比空气__________ （大或小）得多的氢气。当浮力F浮__________气球的总重力G时，气球就能上升；当其工作完毕后，会自动打开阀门释放掉部分氢气，使气球体积__________，气球受到的浮力随之__________，这时，浮力F浮__________气球的总重力G，气球就缓缓地落回到地面。因而气象探测气球是通过改变__________的方法来控制浮沉的。
（3）利用浮筒打捞沉船时，先将浮筒注满水，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，使沉船和浮筒所受的__________力小于__________力。故沉船随之上升，因而浮筒都是通过改变__________的方法来控制浮沉的。
交流探究
想一想：同一艘轮船从河流驶入海里的过程中，轮船的重力、轮船受到的浮力、轮船的排水量、轮船排开液体的体积、轮船的吃水线这几个量中哪些没有变化？哪些有变化？怎样变化？
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反馈评价
1．某农户生产绿豆芽时，将绿豆倒人盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，产生这两种现象的原因是（ ）
A．沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力
B．沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
C．沉底的绿豆受到的浮力大于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
D．沉底的绿豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力小于重力
2．如图所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮在水面；把它放入另一种液体中，它却沉人底部，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．在另一种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
3．密度为0.8×103 kg/m3的实心木块分别投入水和酒精中（ρ水=1.0×103 kg/m3，ρ酒=0.8×103 kg/m3）则木块在两种液体中的状态是（ ）
A．都悬浮
B．都漂浮
C．在水中漂浮，在酒精中悬浮
D．在水中漂浮，在酒精中沉底
4．小刚同学为了比较两种液体的密度，将同一物块先后放入甲、乙两杯不同的液体中。如下图所示，物块在甲杯处于悬浮状态，而在乙杯处于漂浮状态，则下列判断正确的是（ ）
A．甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小
B．甲杯液体的密度跟乙杯液体密度一样大
C．物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中小
D．物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中大
5．浸没于水中的钢球，在继续下沉过程中，它受到（ ）
A．浮力变大，压强变大
B．浮力变小，压强变小
C．浮力不变，压强变大
D．浮力不变，压强变小
6．把重为5 N，体积为600 cm3的物体浸入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．物体漂浮，F浮＝6 N
B．物体悬浮，F浮＝6 N
C．物体漂浮，F浮＝5 N
D．物体沉在水底，F浮＝5 N
7．已知铁的密度小于铜的密度，把体积相同的实心的铜块和铁块浸没在水中，它们所受浮力（ ）
A．铜块的大
B．铁块的大
C．一样大
D．条件不足，无法确定
拓展提升
1．一艘轮船从海里驶入到河里，则（ ）
A．它受到的重力变小，浮力不变
B．它受到的重力变大，浮力不变
C．它受到的重力不变，浮力变小
D．它受到的重力不变，浮力不变
2．已知密度为0.6g/cm3的实心木块分别投入水和酒精中，则木块在两种液体中的状态是（ρ酒精=0.8 g/cm 3）（ ）
A．都悬浮
B．都漂浮
C．在水中漂浮，在酒精中悬浮
D．在水中漂浮，在酒精中沉底
3．某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100 g的物体放入盛满水的盆中，有90 g水溢出，则（ ）
A．物块会浮在水面上
B．物块会悬浮在水中
C．物块会沉入盆底
D．不能据此判断出物块的沉浮
4．一个泡沫救生圈。其质量为8 kg，体积为0.06 m3。（g＝10 N/kg）
求：
（1）救生圈漂浮在水面上时，它所受的浮力为多大？
（2）当小刚躺到救生圈上面时，救生圈刚好完全浸没在水中，则小刚的重力是多少？
5．有一块质量为26 g，规格为5 cm×4 cm×l cm的长方体橡皮泥，小华将它轻轻地放入盛满某种液体的烧杯中，发现橡皮泥下沉到烧杯底部，同时有部分液体从烧杯中溢出，他测得溢出液体的质量为16g。取g＝10 N/kg，请计算并回答：
（1）这块橡皮泥的密度多大？
（2）这块橡皮泥在液体中受到的浮力多大？
（3）要让这块橡皮泥漂浮在这种液体中，怎么办？请你写出一种做法并简要说明理由。