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人教版物理八年级下册 第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 第1课时教学设计
课题 第3节 物体的浮沉条件及应用 单元 十 学科 物理 年级 八
学习 目标 1、能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 2、运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，如认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。 3、能应用公式F浮=G排、F浮=G排=m排g和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。
重点 1、能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件。2、运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。
难点 运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 提出问题：为什么浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用，但是有的物体要上浮，有的悬浮，有的却要下沉？ 设疑，激发学生的求知欲。
讲授新课 讲授新课 一、物体的浮沉条件1、演示：①把木块按入水中后松手，观察木块怎样运动？②把一个新鲜的鸡蛋浸没在浓盐水中，观察鸡蛋在容器中的位置。③把一个石块轻轻的放入水中，观察石块怎样运动？2、利用多媒体展示浸没在液体中的木块、鸡蛋、石块（未接触容器底前）受到的力的示意图。3、小结得出利用物体所受浮力与所受重力的大小关系判断物体的浮沉状态。 4、推导物体在上浮、悬浮、下沉和漂浮状态下物体的密度与液体的密度之间的大小关系。 5、小结得出利用物体的密度与液体的密度之间的大小关系判断物体的浮沉状态。6、提出问题：你能根据物体的浮沉条件总结出一种计算浮力的方法吗？用这种方法必须满足什么前提条件？需要已知哪些物理量？7、及时巩固应用条件法求浮力。①重20N的木块漂浮在水面上时受到的浮力 N。②一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中时受到的浮力是多少N？③把一个密度为0.8×103kg/m3，体积为1000cm3的物体放入足够多的水中，静止时受到的浮力是多大？二、浮力的应用 1、讲述人类利用浮力的历程。2、演示：（1）把橡皮泥放入水中，观察它怎样运动？（2）怎样使橡皮泥漂浮在水面上，并能承载重物？说说你的办法，并给同学们做演示。3、分析原因。把橡皮泥捏成瓢状，即做成中间空心的形状，它所受重力不变，但是排开水的体积增大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，ρ液、g不变，V排增大，F浮增大，所以能漂浮在水面上，轮船就是根据这一原理制成的。4、讲解排水量的概念，小结出已知轮船的排水量求轮船受到的浮力的方法。5、展示练习： 1、一艘轮船的排水量是1×104t,求它受到的浮力？6、推导轮船满载和空载时排水量和船的质量、货物的质量之间的关系。m排=m船+m物m空排=m船7、利用flash动画讲解潜水艇的浮沉原理。8、讲解气球和飞艇的升空原理：气球和飞艇的气囊里充入密度比空气小的气体，如氢气、氦气或热空气，可以减轻自身的重力G。根据阿基米德原理F浮=ρ气gV排可知， ρ气、g、V排都不变，即受到的浮力F浮不变。所以，F浮＞G,在空气中上浮。三、用多媒体展示课堂练习。 思考：浸没在液体中的木块块、鸡蛋、石块（未接触容器底前）受到几个力的作用？你能画出它们的受力示意图吗？比较浮力与重力的大小关系。积极回答问题。归纳得出物体的浮沉条件。找出利用物体的浮沉条件计算浮力的方法：F浮=G物=m物g=ρ物gV物。（条件法）完成练习。 认真观察现象，思考为什么？ 独立完成练习，及时巩固所学知识。掌握方法。 完成练习。 利用二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件。 提高学生应用所学知识解决问题的能力。 提高学生归纳、总结的能力。 及时巩固，掌握知识。 把演示实验还给学生，激发学生的学习兴趣。 提高应用知识的能力。提高推理能力。 提高解题能力。
课堂小结 这节课我的收获是学到了这些知识：1、物体的浮沉条件：①②③④2、漂浮或悬浮物体： （条件法）3、排水量就是轮船装满货物时排开水的质量（m排）。（知道m排可根据公式 求出轮船受到的浮力。）①空载： ②满载： ③始终漂浮：F浮=G4、潜水艇是靠改变自重实现浮沉的。气球和飞艇内充入密度比空气小的气体，从而减轻自重，使F浮＞G而升空。 积极思维，自主总结。 培养归纳、总结能力。
板书设计 抄笔记。 便于识记知识 点，方便复习。
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人教版物理八年级下册
第十章 浮力
第3节 物体浮沉条件及应用
浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用，但是有的物体要上浮，有的悬浮，有的却要下沉。
为什么？
演示
1、把木块按入水中后松手，观察木块怎样运动？
2、把一个新鲜的鸡蛋浸没在浓盐水中，观察鸡蛋在容器中的位置。
3、把一个石块轻轻的放入水中，观察石块怎样运动？
思考：浸没在液体中的木块、鸡蛋、石块（未接触容器底前）受到几个力的作用？你能画出它们的受力示意图吗？
上浮
G
F浮
G
F浮
悬浮
下沉
G
F浮
F浮＞G
F浮=G
F浮＜G
推导
上浮
G
F浮
∵上浮：F浮＞G物
∴G排＞G物
m排g＞m物g
ρ液V排g＞ρ物V物g
又∵浸没：V排=V物
∴ ρ液＞ρ物
F浮＞G
F浮
悬浮
F浮=G
推导
∵悬浮：F浮=G物
∴G排=G物
m排g=m物g
ρ液V排g=ρ物V物g
又∵浸没：V排=V物
∴ ρ液=ρ物
G
下沉
G
F浮
F浮＜G
推导
∵下沉：F浮＜G物
∴G排＜G物
m排g＜m物g
ρ液V排g＜ρ物V物g
又∵浸没：V排=V物
∴ ρ液＜ρ物
思考：漂浮在液面上的物体受到几个力的作用？你还能画出物体的受力示意图吗？这两个力的大小有什么关系？
G
F浮
F浮=G
推导
∵漂浮：F浮=G物
∴G排=G物
m排g=m物g
ρ液V排g=ρ物V物g
又∵部分浸入：V排＜V物
∴ ρ液＞ρ物
漂浮
上浮
G
F浮
G
F浮
悬浮
下沉
G
F浮
F浮＞G
F浮=G
F浮＜G
G
F浮
F浮=G
漂浮
ρ物＜ρ液
ρ物=ρ液
ρ物＞ρ液
ρ物＜ρ液
物体的浮沉条件
思考：你能根据物体的浮沉条件总结出一种计算浮力的方法吗？用这种方法必须满足什么前提条件？需要已知哪些物理量？
必须满足：物体在液体中处于漂浮或悬浮。
需要已知物体的重力、或质量、或密度和体积。
F浮=G物=m物g=ρ物gV物 (条件法）
G
F浮
F浮=G
G
F浮
F浮=G
1、重20N的木块漂浮在水面上时受到的浮力是 N。
2、一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中时受到的浮力是多少N？
3、把一个密度为0.8×103kg/m3，体积为1000cm3的物体放入足够多的水中，静止时受到的浮力是多大？
20
解：F浮=G物=m物g=0.05kg×10N/kg=0.5N
解：0.8×103kg/m3 ＜1.0×103kg/m3，物体静止时漂浮。
m物=ρ物V物= 0.8×103kg/m3×1×10-3m3=0.8kg
F浮= G物=m物g=0.8kg×10N/kg=8N
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。后来人们发明了木船，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147m，是当时世界上最大的木船。
演示
1、把橡皮泥放入水中，观察它怎样运动？
2、怎样使橡皮泥漂浮在水面上，并能承载重物？说说你的办法，并给同学们做演示。
橡皮泥的密度比水大，在水中下沉。
把橡皮泥捏成瓢状，它在水中漂浮。
把橡皮泥捏成瓢状，即做成中间空心的形状，它所受重力不变，但是排开水的体积增大，根据阿基米德原理
F浮=ρ液gV排可知，ρ液、g不变，V排增大，F浮增大，所以能漂浮在水面上，轮船就是根据这一原理制成的。
轮船的大小通常用排水量来表示。排水量就是轮船装满货物时排开水的质量，用字母表示为m排。
3、已知轮船排水量（m排），怎样求轮船受到的浮力？
F浮=G排=m排g (原理法）
解题的关键，知道排水量（m排），马上想到可以用这种方法求浮力。
应用
1、一艘轮船的排水量是1×104t,求它受到的浮力？
解：F浮=G排=m排g=1×107kg×10N/kg=1×108N
轮船始终漂浮： F浮=G总
满载
G排=G总
m排g=m总g
m排=m总
m排=m船+m物
即排水量等于轮船的质量和货物的质量之和。
轮船始终漂浮： F浮=G船
G空排=G船
m空排g=m船g
m空排=m船
即空载时的排水量等于轮船自身的质量。
空载
气球和飞艇的气囊里充入密度比空气小的气体，如氢气、氦气或热空气，可以减轻自身的重力G。根据阿基米德原理F浮=ρ气gV排可知， ρ气、g、V排都不变，即受到的浮力F浮不变。所以，F浮＞G,在空气中上浮。
1.下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（ ）
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B.从长江驶入大海的轮船?
C.海面下正在下沉的潜水艇 D.在码头装载货物的轮船
2.四种飞行器：（1）直升飞机；(2)飞艇；(3)热气球；(4)滑翔机。其中利用空气浮力升空的是（ ）
A.(1)和(4) B.(2)和(3) C.(1)和(3) D.(2)和(4)
3.饺子刚下锅时沉入水底，煮熟后会漂起来，是因为（ ）
A.饺子的重力减小了 B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变，浮力增大 D.饺子的重力和浮力都减小了
4.悬浮在水中的潜水艇排出水舱中的一部分水后，受到的浮力大于自身重力，潜水艇将( )
A.下沉 B.上浮 C.悬浮在水中 D.先下沉后上浮
D
B
C
B
5.一支密度计分别放入两种不同的液体中，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( )
A.ρ甲＞ρ乙 ,F甲＝F乙 B.ρ甲＜ρ乙 ,F甲＞F乙
C.ρ乙＞ρ甲 ,F甲＜F乙 D.ρ乙＞ρ甲 ,F甲＝F乙
6.同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯不同浓度的盐水中，鸡蛋在甲杯处于悬浮状态，如图甲；在乙杯处于漂浮状态，如图乙。可以肯定的是（ ）
A.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小
B.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度大
C.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力小
D.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力大
D
A
7.鱼类体内有鱼鳔，鱼通过改变鱼鳔的体积，可以轻易的改变自身的沉浮。鱼能控制自身的沉浮，主要是通过改变（ ）
A.所受的浮力 B.所受的重力? C.液体的密度? D.身体的温度
8.如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中，静止时小球漂浮在甲液面上，小球悬浮在乙液体里，小球则沉入丙液体的底部，则小球在三种液体中所受浮力的关系，正确的是( )
A.F甲＞F乙＞F丙????? B.F甲=F乙＞F丙?
C.F甲＞F乙=F丙??????? D.F甲＜F乙＜F丙?
9.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中，若
不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（ ）
A.物体上浮，F浮=6N B.物体悬浮，F浮=5N
C.物体漂浮，F浮=5N D.物体沉在水底，F浮=6N
A
B
C
10. 如图，一重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中，鸡蛋漂浮，然后逐渐向杯中加入清水，当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水，下列图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是（ ）
11.潜水艇是一种重要的军事舰艇，它在水下航行时，是靠改变 来实现上浮或下沉的。
12.“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t，表示它浮在海面上，排开的海水质量是4800t，此时舰所受的浮力是???? N，当舰从海洋驶入长江时，所受浮力????（选填“变大”、“变小”或“不变”）?（ρ海水＞ρ江水）。
C
自身的重力（自重）
4.8×107
不变
13.要用密度大于水的材料制成能够浮在水面上的物体,可以把它做成_______的,使它能够排开更多的水,________就是根据这个道理制成的。
14.“死海”其实就是咸水湖，当人完全浸没水中时，人受到的浮力____人受到的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”），所以人就会自然向上浮起；当人漂浮在水面上静止不动时，人受到的浮力_____人受到的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
15.当物体浸没在液体中时，若所受浮力为F浮,所受重力为G，如果
F浮____G，物体就上浮，如果F浮____G， 物体就下沉，如果F浮____
G，物体就能悬浮在液体中。(均选填“＞”、“＜”、“=”)?
16.一艘轮船由海里驶入河里，受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）, 此时轮船会 （选填“上浮”或“下沉”）一些。（ρ海水=1.03×103kg/m3）
空心
轮船
大于
等于
＞
＜
=
不变
下沉
17.一重为0.6N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中，
如图所示，鸡蛋在甲中悬浮，在乙中漂浮，则鸡
蛋在甲中受到的浮力为????N，甲的密度????乙
的密度（选填“＞”、“＜ ”或“ ＝“）。
18.飞机升空是利用 （选填“二力平衡原理”、“流体压强与流速的关系”）。当飞机飞离航母后，航母所受的浮力大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
19.用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开的水重8N，此时物体受到的浮力为______N，放手后物体将______?（填“上浮”或“下沉”），待物体静止时所受浮力为______N。
0.6
＜
流体压强与流速的关系
变小
8
上浮
5
20.排水量为1000t的轮船在河水中航行，河水的密度为1.0×103kg/m3, g取10N/kg。求：（1）满载时船及所装货物共重多少N？（2）轮船排开的河水的体积为多少?
1．（2019·天门）在习近平总书记“改革强军，科技兴军”伟大思想指引下，我国军队的武器装备建设取得了巨大进步，下列说法正确的是（ ）
A.国产航空母舰001A型的排水量是7万吨，满载时所受海水的浮力为7×108N
B.国产歼20战机是利用空气的浮力直接升空的
C.国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了增大坦克对地面的压强D.当向悬浮于水中的国产潜水艇的水舱充水时，潜水艇会逐渐浮出水面
A
2．(2019·深圳)水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球 M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平。下列分析正确的是（ ）
A.两小球所受浮力FM＞FN
B.两种液体的密度ρ甲＜ρ乙
C.两种液体对容器底部的压强 p甲= p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲＞F乙
3．(2019·西宁)一个质量为60g、体积为100cm3的物体放入酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）中，物体静止时，物体在酒精中的体积与物体总体积的比值为（ ）
A.3︰4 B.3︰5 C.1︰2 D.2︰3
D
A
4. (2019·遂宁)如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内，待小球静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是（ ）
A.容器底部受到水的压强关系：p甲=p乙=p丙
B.小球受到的浮力关系：FA＞FB＞FC
C.容器对桌面的压力关系：F甲＜F乙＜F丙
D.小球的质量关系：mA=mB＜mC
A
5．（2019·福建）如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力
F浮 G总（选填“＞”、“＜”或“＝”）；若水温升高，石块将 （选填“上浮”、“下沉”或“保持悬浮”）。
? ?
?
6.（2019·宜昌）如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”，某次执行任务时它的质量为38t，当它停在水面上时，排开水的体积是 m3，受到的浮力为 N。（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
=
上浮
38
3.8×105
7．(2019·巴中)两个完全相同容器内分别盛满不同
的液体，现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中，
小球静止后的状态如图所示，则液体对容器底部的压
强关系是p甲 p乙；两小球所受的浮力关系是F甲 F乙。（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
8．(2019·内江)质量为8kg的木块漂浮在水面上，它受到的浮力大小为 N，浮力的方向是 。（g=10N/kg）
9．（2019·荆州）2018年10月20日，全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降。若某次AG600漂浮停在水面上时，飞机排开水的体积为45m3，飞机底部距水面2m深处受到水的压强为 Pa，飞机所受重力为 N。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
＜
＜
80
竖直向上
2×104
4.5×105
10.（2019·贵港）潜水艇是靠改变 来实现上浮或下沉的。
11.（2019·怀化）一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中，木块处于漂浮状态，则木块受到的浮力是 N；若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，则木块受到的浮力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
12．(2019·海南)渔民出海捕捞，常常满舱而归。在平静的海面上，一艘空船受到的浮力是F1，装满鱼后受到的浮力是F2，则F1 F2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
自身的重力（自重）
0.5
不变
＜
13. (2019·聊城)如图所示，一容器放在水平桌上，容器内装有0.2m深的水，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）水对容器底的压强；（2）如果将体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3的木块放入水中，待木块静止后，浸在水中的体积有多大？（3）取出木块，再将体积为100cm3，重1.8N的一块固体放入水中，当
固体浸没在水中静止时，容器底部对它的
支持力有多大？
14．(2019·恩施)如图所示，容器中水的深度为2m，水面上漂浮着一块体积为1m3的冰。冰的密度为0.9×103kg/m3，水的密度1.0×103kg/m3。求：
（1）杯底受到水的压强；
（2）冰块受到的浮力；
（3）如果冰块全部熔化，试计算判断液面高度变化情况。
自己总结这节课你有哪些收获？
1、物体的浮沉条件：
①
②
③
④
2、漂浮或悬浮物体： （条件法）
3、排水量就是轮船装满货物时排开水的质量（m排）。（知道m排可根据公式 求出轮船受到的浮力。）
①空载： ②满载： ③始终漂浮：F浮=G
4、潜水艇是靠改变自重实现浮沉的。气球和飞艇内充入密度比空气小的气体，从而减轻自重，使F浮＞G而升空。
第3节 物体的浮沉条件及应用
2、轮船
①
②
③
1、物体的浮沉条件
④
①制成原理：空心，增大浮力。
②大小：用排水量表示（m排）。
③求浮力：F浮=G排=m排g
3、潜水艇是靠改变自重实现浮沉的。气球和飞艇内充入密度比空气小的气体，从而减轻自重，使F浮＞G而升空。
完成练习册上第3节物体的浮沉条件及应用的练习题。
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