資源簡介

第3節　物體的浮與沉
第一課時　物體的浮沉條件
教學目標
【知識與技能】
1．知道物體的沉浮取決于浮力與重力的大小關系，理解物體的浮沉條件是二力平衡知識的具體應用．
2．知道物體的沉浮與密度的關系．
3．了解浮沉的各種現象．
4．結合阿基米德原理掌握浮力問題的解決方法．
【過程與方法】
通過物體的浮沉現象的實驗研究，培養學生思維能力和實驗研究能力．
【情感、態度與價值觀】
1．通過浮力知識應用實例培養學生理論聯系實際的良好學風，激發興趣和提高學生的思維方法．
2．初步建立應用科學知識的意識．
重點難點
【重點】
浮沉條件和密度大的物體實現漂浮的方法．
【難點】
綜合利用二力平衡的知識探究浮沉條件．
教學過程
知識點　物體的浮沉條件
【自主學習】
閱讀課本P177－179，完成以下問題：
1．當浮力大于重力時，物體上浮．
2．當浮力等于重力時，物體受力平衡，處于懸浮或漂浮狀態．
3．當浮力小于重力時，物體下沉．
【合作探究】
演示一　物體的浮沉現象
1．將小木塊浸沒在水中，松手后，它將怎樣運動？
答：小木塊上浮至水面．
2．將乒乓球浸沒在水中，松手后，它將怎樣運動？
答：乒乓球上浮至水面．
3．將金屬塊浸沒在水中，松手后，它將怎樣運動？
答：金屬塊下沉到水底．
實驗一　探究物體的浮沉條件
1．實驗目的：探究物體的浮沉條件.
2．實驗方法：實驗分析法.我們可以從浸在液體里的物體的受力情況去分析，設計如下圖所示的實驗來驗證．
3．實驗器材：玻璃瓶，盛水容器，清水等．
4．設計并進行實驗.
實驗序號
實驗方法
觀察小瓶運動情況
小瓶受力情況
1
把蓋上蓋子的空小瓶浸沒于水中再松手
小瓶上浮
F浮＞G
2
把裝滿水并蓋上蓋子的小瓶浸沒于水中，再松手
小瓶下沉
F浮＜G
3
設法使小瓶既不上浮也不下沉，即靜止在水中(也叫做懸浮)
小瓶靜止
F浮＝G
5．整理實驗器材．
6．探究結論：(1)物體在液體中的沉浮取決于物體所受浮力和重力的大小．(2)通過改變重力或浮力的大小，可以改變物體的浮沉狀態．當F浮＞G時，物體上浮；當F浮＜G時，物體下沉；當F浮＝G時，物體處于懸浮或者漂浮狀態．
演示二　上浮和下沉
1．物體下沉的條件是什么？
答：F浮＜G物時，物體下沉．
2．物體上浮的條件是什么？
答：F浮＞G物時，物體上浮．
演示三　物體在水中的三種狀態
1．漂浮：物體浮在水面，有一部分露出水面.漂浮條件：F浮＝G物.
2．懸浮：物體完全浸沒在水中，可以停留在水中的任何位置.懸浮條件：F浮＝G物.
3．下沉：物體沉在水底.下沉條件：F浮＜G物.
4．懸浮與漂浮有何相同點和不同點？
答：相同點：都是一種靜止的平衡狀態，都滿足F浮＝G物．不同點：(1)懸浮是指物體全部浸入液體中，這時物體所受的浮力是最大浮力，F浮＝ρ物gV物(V排＝V物)；漂浮指物體部分浸入，此時V排ρ物，懸浮條件是ρ液＝ρ物(物體為實心)．
探究一　密度與物體浮沉的關系
1．上浮：由F浮>G可得：ρ液gV排>ρ物gV物，因為V排＝V物，所以ρ液>ρ物.
2．下沉：由F浮3．懸浮：由F浮＝G可得：F浮＝ρ物gV物，因為V排＝V物，所以ρ液＝ρ物.
4．漂浮：由F浮＝G可得：ρ液gV排＝ρ物gV物，因為V排ρ物.
5．將新鮮的雞蛋分別浸入盛有水和濃鹽水的容器中，觀察雞蛋在容器中的位置．
答：雞蛋在水中下沉到杯底，在濃鹽水中可以懸浮．
6．總結：簡單地說，浸在液體中的物體的浮和沉，取決于所受的浮力和重力的合力的情況．還可以通過改變液體和物體密度來改變物體的浮沉狀態.
探究二　對于浮沉條件的理解
1．ρ物是物體的密度(平均密度)，而不是構成該物體的物質的密度．
2．由物體的沉浮情況可以判斷物體重力與浮力的大小關系及物體密度與液體密度的大小關系，反過來由物體重力與浮力大小關系及物體密度與液體密度的大小關系也可以判斷物體的浮沉情況．
3．求解某物體在液體中所受的浮力，首先要明確物體在液體中所處的狀態，若漂浮或懸浮則浮力等于物體重力；若沉底則浮力應根據阿基米德原理求解．
探究三　根據阿基米德原理和浮沉條件作出的有關推論
1．密度均勻的物體懸浮(或漂浮)在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊仍都懸浮(或漂浮).
2．漂浮在水中的冰或含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體的冰，熔化成水后液面不變；若冰中含有鐵塊、石塊等密度大于水的物體，冰熔化成水后液面下降.
3．漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體的密度就是液體密度的幾分之幾.
4．將漂浮物體全部浸入液體里，需加豎直向下的外力，且力的大小等于液體對物體的浮力的增量.
實驗二　物體會停在哪一層？
1．把糖漿、水及油沿湯匙注入玻璃杯中，由于密度不同，液體會分成三層．把蠟塊、橡皮、瓶塞、雞蛋等放入杯中，觀察它們分別位于哪一層液面上？
答：蠟塊、瓶塞位于最上層液面上，橡皮位于第二層液面上，雞蛋位于底層液面上．
2．你能說出原因嗎？
答：原因是浸在液體中的物體，其浮沉取決于它所受到的浮力和重力的大小，或者說取決于物體的密度和液體的密度的大小．
實驗三　橡皮泥為什么能漂浮？
甲　橡皮泥小球　乙　橡皮泥小船
1．如圖甲所示，取一杯清水和一塊橡皮泥，將橡皮泥揉成小球輕輕放入水中，橡皮泥小球會如何運動？
答：橡皮泥小球沉入水底．
2．如圖乙所示，如果將橡皮泥小球捏成小船輕輕放在水面上呢？
答：橡皮泥小船漂浮在水面上．
3．你能解釋觀察到的現象嗎？
答：將橡皮泥揉成小球輕輕放入水中，小球受到的浮力小于自身重力，將在水中下沉．捏成小船后放入水中增大了排開液體的體積，浮力變大，漂浮在水面．
【教師點撥】
條件分析法：當影響浮力大小的兩個因素都不相同時，不能根據單個影響因素來比較所受浮力的大小，這時可以先由浮沉條件分析出不同情況下的浮力與物體自身重力之間的大小關系，再比較浮力的大小．
【跟進訓練】
1．如圖所示，A、B兩物體靜止在水中，下列說法正確的是(　C　)
A．兩物體受到的浮力一定相等
B．兩物體受到的浮力不等，A物體受到的浮力大
C．兩物體的密度不等，B物體的密度大
D．兩物體的重力不等，B物體的重力大
2．重為15
N的物體，浸沒于裝滿水的容器中后，溢出了5×10－4
m3的水．則此物體是(　B　)
A．浮在水面上
B．沉到水底
C．懸浮在水中
D．以上幾種情況都有可能
3．質量相等的實心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的浮力小于鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中
靜止時，則鐵球受的浮力等于鋁球受的浮力．(均選填“大于”“小于”或“等于”)
課堂小結
狀態
受力關系
密度關系
合力
漂浮
F浮＝G
ρ液>ρ物
為零
下沉
F浮ρ液<ρ物
豎直向下
懸浮
F浮＝G
ρ液＝ρ物
為零
上浮
F浮>G
ρ液>ρ物
豎直向上
練習設計
完成本課對應訓練．
溫馨提示：實驗視頻見課件．第二課時　物體浮沉條件的應用
教學目標
【知識與技能】
1．能應用浮沉條件解釋簡單的物理現象．
2．知道密度計、鹽水選種、潛水艇、熱氣球的原理．
【過程與方法】
認識浮力知識在生產、生活中的應用價值．
【情感、態度與價值觀】
1．通過對密度計、鹽水選種、潛水艇、熱氣球的浮沉原理的學習，體驗科學、技術、社會的緊密聯系．
2．通過浮力知識應用實例培養學生理論聯系實際的良好學風，激發學生學習興趣；通過學生自己的探究實驗，激發學習欲望．
重點難點
【重點】
知道密度計、鹽水選種、潛水艇、熱氣球的原理．
【難點】
能應用浮沉條件解釋簡單的物理現象．
教學過程
知識點　浮沉條件的應用
【自主學習】
閱讀課本P179－180，完成以下問題：
1．密度計是測量液體密度的工具．
2．我國農民常采用鹽水浸泡法來選種．
3．潛水艇靠增加和減少壓力艙內的海水實現上浮和下沉．
4．熱氣球的升降與熱氣球的體積及熱氣球內部氣體的密度變化有關．
【合作探究】
演示一　密度計
1．密度計是一種什么儀器？它的刻度有什么特點？
答：測量液體密度的儀器，刻度是上小下大，上稀下密．
2．密度計的底部配有鉛墜，其作用是什么？
答：使密度計能夠直立在液體中．
3．密度計的工作原理是什么？
答：物體漂浮在液面上的條件是F浮＝G.同一支密度計漂浮在不同的液面上時，其受到的浮力大小是相等的，都等于其重力大小．
4．密度計浸入液體中越深，說明液體的密度是越大還是越小？
答：由F浮＝ρ液gV排可知，V排越大，液體密度ρ液越小．
演示二　鹽水選種
鹽水選種是我國古代勞動人民發明的一種巧妙的挑選種子的方法．各種莊稼的種子，都有一定的密度．長得很飽滿的小麥種子密度大，長得干癟的種子密度小得多．
鹽水選中蘊含的浮力知識：人們根據物體的浮沉條件，在用鹽水選種時，把漂浮的種子清除掉，保留下沉的飽滿種子．
演示三　潛水艇
1．潛水艇如何潛入水中？
答：潛水艇的艇身裝有壓力艙，向壓力艙充水時，潛水艇變重，逐漸潛入水中．
2．潛水艇如何浮出水面？
答：當把壓縮空氣打入壓力艙，并將艙里的水排出一部分時，潛水艇變輕，從而上浮．
3．總結：潛水艇的工作原理是靠改變自身重力實現上浮和下潛的.
演示四　最早的熱氣球
1．我國在漢武帝時，就利用質地極輕的材料做成薄殼燈籠．當在其下面點燃燭火后，燈籠便會騰空而起，這就是歷史上最早的熱氣球．
2．據說由三國時期孔明發明了一種“天燈”，它與孔明的帽子有相似之處．孔明燈也是一種早期的熱氣球．
演示五　現代熱氣球
1．熱氣球由哪些部分組成？
答：大型的熱氣球主要是由氣袋、鋼索、吊籃、燃氣裝置、液化氣儲罐及各種儀表組成，如圖所示．
2．熱氣球能浮在空中的原理是什么？
答：熱氣球是通過加熱空氣或某些密度比空氣小的氣體，以獲得較大的浮力來升空的．
3．熱氣球如何下降呢？
答：減小浮力，根據阿基米德原理可知，方法是減小排開氣體的體積，比如熱氣球停止加熱．
【教師點撥】
1．輪船從河里駛入海里，受到的浮力大小不變，船身會向上浮起一些.
2．潛水艇在水面下從河里駛入海里，受到的浮力變大.
3．生活中另外一些可以利用浮力的知識來解釋的現象：腌雞蛋時，開始雞蛋漂浮，后來下沉；煮餃子時，餃子熟了后會浮出水面；吹出的肥皂泡先上升后下降，等等．
【跟進訓練】
1．(多選)如圖所示，用同一支密度計測定不同液體的密度，下列敘述正確的是(　BD　)
A．密度計漂浮得越高，所受的浮力越大
B．密度計漂浮在不同液體中，所受的浮力都相等
C．密度計排開液體體積越大，液體密度越大
D．密度計漂浮得越高，液體密度越大
2．潛水艇是靠改變自身重力實現上浮和下潛的，向潛水艇的壓力艙中充入適當的海水后，潛水艇在海水中由漂浮變為懸浮，潛水艇受到的浮力變大(選填“變大”“變小”或“不變”)．如果該潛水艇由海水中潛入長江中仍然保持懸浮，應該減小(選填“增大”或“減小”)潛水艇壓力艙中水的質量．(ρ海水＞ρ水)
課堂小結
浮沉條件的應用
練習設計
完成本課對應訓練．
溫馨提示：實驗視頻見課件．(共41張PPT)
八年級物理（HK）
教學課件
物理滬科版
八年級全冊
第九章
浮力
第九章　浮
力
第3節
物體的浮與沉　
學習目標
新課目標
1.知道物體的浮沉條件.
2.通過浮沉條件的實際應用，了解物理知識在生產、生活和社會中的應用.
3.知道密度計、鹽水選種、潛水艇、熱氣球的原理.
下沉
上浮
物體的浮與沉是由什么因素決定的呢？
新課引入
新課講解
物體的浮沉條件
一
觀察：雞蛋的沉浮
取一枚新鮮雞蛋，放在清水中，觀察它在水中沉浮的情況.向水中慢慢加些鹽，并輕輕攪拌，觀察到雞蛋怎樣運動？如果再加些清水，又會發生什么現象？
觀察與思考
視頻：物體的浮與沉
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PPT素材：www.1ppt.com/sucai/
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PPT圖表：www.1ppt.com/tubiao/
PPT下載：www.1ppt.com/xiazai/
PPT教程：
www.1ppt.com/powerpoint/
資料下載：www.1ppt.com/ziliao/
范文下載：www.1ppt.com/fanwen/
試卷下載：www.1ppt.com/shiti/
教案下載：www.1ppt.com/jiaoan/
PPT論壇：www.1ppt.cn
PPT課件：www.1ppt.com/kejian/
語文課件：www.1ppt.com/kejian/yuwen/
數學課件：www.1ppt.com/kejian/shuxue/
英語課件：www.1ppt.com/kejian/yingyu/
美術課件：www.1ppt.com/kejian/meishu/
科學課件：www.1ppt.com/kejian/kexue/
物理課件：www.1ppt.com/kejian/wuli/
化學課件：www.1ppt.com/kejian/huaxue/
生物課件：www.1ppt.com/kejian/shengwu/
地理課件：www.1ppt.com/kejian/dili/
歷史課件：www.1ppt.com/kejian/lishi/
我們可以從浸在液體里的物體的受力情況去分析，設計如下圖所示的實驗來驗證.
實驗與探究
1.實驗目的：探究物體的浮沉條件
2.實驗方法：實驗分析法
實驗序號
實驗方法
觀察小瓶
運動情況
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
小瓶下沉
小瓶靜止
F浮
＞G
F浮
＜
G
F浮
＝
G
3.實驗器材：玻璃瓶，盛水容器，清水等.
4.設計并進行實驗
（1）物體在液體中的沉浮取決于物體所受浮力和重力的大小.
（2）通過改變重力或浮力的大小，可以改變物體的浮沉狀態.
當F浮＞G
時，
物體上浮；
當F浮＜G
時，
物體下沉；
當F浮＝G
時，
物體處于懸浮或者漂浮狀態.
懸浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
漂浮
探究結論
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
兩個過程：
F浮＜
G物
物體下沉
F浮＞G物
物體上浮
三個狀態：
F浮=G物
物體漂浮
F浮=
G物
物體懸浮
F浮＜G物
物體下沉到水底
G物
F浮
水面
F浮
G物
G物
F浮
漂浮
懸浮
下沉到水底
浮沉條件
漂浮
F浮=G
V排∴ρ液>ρ物
懸浮
F浮=G
V排=V物
∴ρ液=ρ物
上浮
F浮>G
V排=V物
∴ρ液>ρ物
下沉
F浮V排=V物
∴ρ液<ρ物
簡單地說，浸在液體中的物體的浮和沉，取決于所受的浮力和重力的合力的情況.還可以通過改變液體和物體密度來改變物體的浮沉狀態.
懸浮與漂浮有何不同？
懸浮物體全部浸入；漂浮物體部分浸入.
視頻：物體的浮沉條件
狀
態
上
浮
下
沉
懸
浮
漂
浮
物體受力分析
浮沉條件
浮力和重力比較
液體密度和物體密度比較
特
點
說
明
F浮
＞G物
F浮
＜G物
F浮
=G物
F浮
=G物
F浮
G物
G物
F浮
F浮
G物
分析運動狀態
變化的過程
分析平衡狀態
F浮
G物
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＞ρ物
ρ物
是物體的密度（平均密度），而不是構成該物體的物質的密度
歸納與小結
迷你實驗室1
物體會停在哪個液面？
1.把糖漿、水及油沿湯匙注入玻璃杯中，由于密度不同，液體會分成三層.
2.把蠟塊、橡皮、瓶塞、雞蛋等放入杯中，觀察它們分別位于哪一層液面上？你能說出原因嗎？
迷你實驗室2
橡皮泥為什么能漂浮？
如圖（a）所示，取一杯清水和一塊橡皮泥，將橡皮泥揉成小球輕輕放入水中，橡皮泥小球會如何運動？如圖（b）所示，如果將橡皮泥小球捏成小船輕輕放在水面上呢？你能解釋觀察到的現象嗎？
密度計是一種什么儀器？它的刻度有什么特點？
測量液體密度的儀器,管下部的玻璃泡內封裝入小鉛丸.刻度是上小下大，上稀下密.
密度計的工作原理是什么？
物體漂浮在液面上的條件：F浮＝G
.
密度計浸入液體中越深，說明液體的密度是越大還是越小？
密度越小.
密度計
浮沉條件的應用
二
密度計
鹽水選種
　　鹽水選種是我國古代勞動人民發明的一種巧妙的挑選種子的方法.各種莊稼的種子，都有一定的密度.長得很飽滿的小麥種子密度大，長得干癟的種子密度小得多.　　　
　　鹽水選種，就是把種子放在一定濃度的鹽水里，利用浮力把好種子和壞種子分開來.干癟、蟲蛀的種子就會上浮直至漂浮，而飽滿的種子則下沉至容器底部.請你說說這是為什么呢？
視頻：鹽水選種
工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛.
潛水艇能潛入水下航行，進行偵察和襲擊，是一種很重要的軍用艦艇.潛水艇的艇身裝有水艙，向水艙充水時，潛水艇變重，逐漸潛入水中.當用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時，潛水艇變輕，從而上浮.
潛水艇
視頻：潛水艇
潛水艇最早用于軍事偵察和襲擊，現在也用于深海考察，為開發海洋、獲得新資源提供信息.
觀光潛水艇能讓游客欣賞到神秘的海底景觀
工作原理：靠空氣浮力升空.
熱氣球是通過加熱空氣或某些密度比空氣小的氣體，以獲得較大的浮力來升空的.
熱氣球
　　我國在漢武帝時，就利用質地極輕的材料做成薄殼燈籠.當在其下面點燃燭火后，燈籠便會騰空而起，這就是歷史上最早的熱氣球.
據史籍記載，900多年錢，真定縣僧人懷丙曾“打撈”起沉落江中的萬斤大鐵牛.他創造了浮力起重法，這一方法一直沿用至今.
浮船打撈
浮筒綁在沉船兩側時使整體體積增大，總的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力減小，當浮力大于重力時沉船上浮.
現代打撈技術
視頻：打撈沉船
討論交流：打撈中山艦
中山艦是“濃縮了中國現代史”的一代名艦，其排水量780t，長62.48m，寬8.99m，1938年在長江被日軍擊中，沉入19m深的長江.
如果由你來組織打撈中山艦，你會怎么做？
聯系生活，生活中的浮與沉
元宵節是我國的傳統節日，這一天全家歡聚，常常煮湯圓以示慶賀.小華在幫外婆煮湯圓時發現：把生湯圓放入鍋中，湯圓先是沉入鍋底，煮一段時間后湯圓才又浮起來，你知道原因是什么嗎？
湯圓剛放入水中
湯圓煮熟時
課堂小結
物體的浮沉條件
應用
上浮
漂浮
懸浮
下沉
農業
軍事
氣象
其他
F浮>
G物
ρ
液>
ρ物
F浮<
G物
ρ
液<
ρ物
鹽水選種
潛水艇
熱氣球
密度計
F浮=
G物
ρ
液=
ρ物
F浮=
G物
ρ
液>
ρ物
1.（多選）如圖所示，用同一支密度計測定不同液體的密度，下列敘述正確的是（
）
A.密度計漂浮得越高，所受的浮力越大
B.密度計漂浮在不同液體中，所受的浮
力都相等
C.密度計排開液體體積越大，液體密度
越大
D.密度計漂浮得越高，液體密度越大
B
D
課堂訓練
2.如圖所示，A、B
兩物體靜止在水中，下列說法正確的是（
）
A.兩物體受到的浮力一定相等
B.兩物體受到的浮力不等，A
物體受到的浮力大
C.兩物體的密度不等，B
物體
的密度大
D.兩物體的重力不等，B
物體的重力大
C
A
B
3.重為15
N的物體，浸沒于裝滿水的容器中后，溢出了5×10-4
m3
的水.則此物體是（
）
A.浮在水面上
B.沉到水底
C.懸浮在水中
D.以上幾種情況都有可能
B
4.一實心鐵球分別浸沒水、酒精、水銀中，受到浮力最大的是（
）
A.水
B.酒精
C.水銀
D.無法確定
C
5.用手將一個木球放入水中某一深度后，松開手，木
球上浮，在木球未露出水面的時候，下列說法中正
確的是（
）　　　
A.木球所受的重力、浮力都不變　　　
B.木球所受的重力不變，浮力變大
C.木球所受的重力、浮力都變小
D.木球所受的重力不變、浮力逐漸變小
A
6.質量相等的實心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的浮
力
鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中靜止時，則鐵球受的浮力
鋁球受的浮力.（均選填“＞”“＜”或“=”）
＜
＝
謝謝聆聽！
謝謝
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