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第十章· 流體的力現(xiàn)象
第4節(jié) 沉與浮
教科版八年級(jí)物理下冊(cè)
大家聽說過潛水艇嗎？潛水艇這么一個(gè)龐然大物，卻能自由地上浮與下沉，同學(xué)們知道它的浮沉原理嗎？浮在水面的物體，滿足什么條件呢？下面我們就學(xué)習(xí)浮力的應(yīng)用。
想想議議：
氣球和飛艇都是利用空氣浮力升空的。用噴嘴加熱熱氣球中的空氣，熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高，密度減小，當(dāng)熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時(shí)，熱氣球便上升。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．知道物體的浮沉條件，會(huì)求判斷物體的運(yùn)動(dòng)過程和狀態(tài)。
2．理解潛艇、熱氣球的工作原理。
3．經(jīng)歷控制沉與浮的實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)一步理解浮沉條件的應(yīng)用。
像“泰坦尼克”號(hào)這樣的鋼鐵巨輪為什么能浮在海面上？
撞上冰山后， “泰坦尼克”號(hào)為什么會(huì)沉沒？
潛艇
下沉
上浮
懸浮
物體的浮與沉是由什么因素決定的呢？
物體的沉浮條件
一
探究物體的沉浮條件
我們可以從浸在液體里的物體的受力情況去分析，設(shè)計(jì)如下圖的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)方法 觀察小瓶運(yùn)動(dòng)情況 小瓶受力情況
1 把蓋上蓋子的空小瓶浸沒于水中再松手
2 把裝滿水并蓋上蓋子的小瓶浸沒于水中，再松手
3 設(shè)法使小瓶既不上浮也不下沉，即靜止在水中 （也叫懸浮）
小瓶上浮
F浮 ＞G
小瓶下沉
F浮 ＜ G
小瓶靜止
F浮 ＝ G
結(jié)論
物體在液體中的沉浮取決于物體所受的浮力和重力的大小。
通過改變重力或浮力的大小，可以改變物體的浮沉狀態(tài)。
當(dāng)F浮＞G 時(shí)， 物體上浮
當(dāng)F浮＜G 時(shí)， 物體下沉
當(dāng)F浮＝G 時(shí)， 物體處于懸浮或者漂浮狀態(tài)
F浮
G
上浮
F浮
G
懸浮
F浮
G
下沉
F浮
G
漂浮
F浮
G物
下沉
F浮＜ G物
物體下沉
F浮
G物
上浮
F浮＞G物
物體上浮
控制沉與浮
二
C
D
三個(gè)狀態(tài)：
F浮
漂浮
G物
F浮
G物
懸浮
水面
F浮
G物
下沉到水底
F浮=G物
F浮= G物
F浮＜G物
物體漂浮
物體懸浮
物體下沉到水底
當(dāng)ρ液<ρ物時(shí)，必有F浮當(dāng)ρ液=ρ物時(shí)，必有F浮=G物，物體可以懸浮在液體中。
當(dāng)ρ液>ρ物時(shí)，必有F浮>G物，物體在液體中上浮。最終漂浮。
你知道嗎？
F浮
G
F浮
G
懸浮
漂浮
思考：漂浮與懸浮有什么共同點(diǎn)與不同點(diǎn)？
共同點(diǎn)：
1. 在平衡力的作用都處于靜止?fàn)顟B(tài)(其中懸浮是靜止在
液面以下的任何位置；漂浮是靜止在液面上的任何
位置)。
2. 物體處于懸浮和漂浮時(shí)，浮力等于重力。
不同點(diǎn)：
漂浮是物體一部分浸入液體中，懸浮是整物體浸沒在
液體中。
潛水艇
潛水艇(改變自重，體積不變)
1. 潛水艇的上浮、下潛和漂浮，靠改變自身的重力來
實(shí)現(xiàn)(但它的體積不發(fā)生改變)
2. 潛水艇自身重力的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的
多少。
吊籃
氣袋
噴嘴
噴嘴點(diǎn)火加熱,袋內(nèi)空氣受熱膨脹,排開氣體的體積增大，浮力增大,
浮力大于重力時(shí),氣球上升。
浮沉條件
練一練
如圖所示，三個(gè)完全相同的玻璃缸裝滿了水，其中(a)只有水，(b)水中漂浮著一只小鴨子，(c)水中漂浮著一只大鴨子。若把三個(gè)缸放到臺(tái)秤上稱量，可知它們的質(zhì)量( )
A. (a)最大 B. (b)最大 C. (c)最大 D.一樣大
D
1. 物體的浮沉條件：
浮沉狀況 比較F浮與G物 比較ρ物與ρ液
漂浮 F浮＝G物 ρ物＜ρ液
上浮 F浮＞G物 ρ物＜ρ液
懸浮 F浮＝G物 ρ物＝ρ液
下沉 F浮＜G物 ρ物＞ρ液
2. 辨析漂浮與懸浮：
比較 懸浮 漂浮
不同點(diǎn) 物體靜止在液體內(nèi)部 物體靜止在液體表面
V排＝V物 V排ρ液＝ρ物 ρ液>ρ物
相同點(diǎn) 物體都處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)浮＝G物
例
如圖所示，將一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一種液體中，它卻沉入底部。則在這兩種情況下這只玩具青蛙受到的浮力大小相比較(　　)
A．在水中受到的浮力較大　　
B．在液體中受到的浮力較大
C．受到的浮力一樣大
D．無法比較浮力大小
A
C
1．小紅同學(xué)在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，將它分別置于甲、乙兩杯液體中，觀察到靜止時(shí)的情形如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大
B．鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大
C．乙杯液體的密度較大
D．甲杯液體的密度較大
A
2．如圖所示，懸吊的實(shí)心金屬球緩慢浸沒于傾斜的盛滿水的大燒杯中，沉到底部，則從大燒杯溢出流入小燒杯中的水和此金屬球的關(guān)系是(　　)
A．兩者體積相等，水的質(zhì)量較小
B．兩者體積相等，水的質(zhì)量較大
C．兩者體積不相等，但是質(zhì)量相等
D．兩者體積不相等，質(zhì)量也不相等
3．一個(gè)小球，在水中能漂浮。如果把它放入酒精中，小球( )
A.一定會(huì)下沉 B.定會(huì)懸浮
C. 一定會(huì)漂浮 D.條件不足，無法判斷沉浮
D
4．據(jù)報(bào)道，我國首艘航空母艦已成功完成首次試航。航空母艦是艦載機(jī)的母艦。當(dāng)航空母艦上的艦載機(jī)飛離航空母艦后，航空母艦所受的浮力將如何變化？
解：航空母艦漂浮在水面上，因此它所受浮力等于其重力。當(dāng)艦載機(jī)飛離航母時(shí)，航母的總重力減小，因此航母所受的浮力減小。
課堂小結(jié)
第4節(jié)　沉與浮
一、物體的沉浮條件
當(dāng)F浮＝G時(shí)，即二力平衡，此時(shí)物體將懸浮。
當(dāng)F浮＜G時(shí)，合力方向豎直向下，物體就下沉。
當(dāng)F浮＞G時(shí)，合力方向豎直向上，物體就上浮。
二、控制沉與浮
潛艇、熱氣球的工作原理
完成配套課后練習(xí)。

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