第2课时 物体的浮沉条件的应用
2020新人教版物理八年级下册教案：物体的浮沉条件及应用(第2课时)
第2课时浮力的应用本节是在对浮力有了一定认识的基础上进一步了解浮力在社会生产生活中的应用．浮力是现实生活中应用非常广泛的一个力，通过本节内容的学习，认识物理知识对社会发展的影响．通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学．潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的，而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现浮沉的．阿基米德原理是解决浮力问题的方法，对浮力应用实例的分析要注意从阿基米德原理的公式出发，培养理论指导实践的意识．浮力的应用是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易产生兴趣的现象．教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验、探究实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性．知识与技能1．知道浮力的作用．2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值．过程与方法1．通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的．2．通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值．情感、态度与价值观1．初步认识科学技术对社会发展的影响．2．初步建立应用科学知识的意识．轮船和密度计、潜水艇、气球和飞艇的沉浮原理．2课时(第2课时)本节课用到的教学方法：演示实验法、启发法、讨论法．牙膏皮、烧杯、水、盐、橡皮泥、饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、水槽、打气筒、多媒体课件．课前3分钟，学生自主阅读课本P58－P60内容并用双色笔标出本节课的基本概念、定律和重点知识，物理课代表收集学生在预习过程中遇到的问题并准备在课堂上展示．一、导入新课课件展示：探海蛟龙．提出问题：潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，同学们知道它的浮沉原理吗？下面我们就学习浮力的应用．(设计意图：激发学生的学习兴趣，激起学生的学习欲望．)二、进行新课如何使原来下沉的物体漂浮？如何使原来漂浮的物体下沉？关键是调节物体的重力与所受浮力的关系，若保持浮力不变，可改变自身重力；若重力不变，可改变排开液体或气体的体积．学生利用身边的物品，进行实验，操作步骤：(1)把牙膏皮吹起来，就能浮在水面上．(2)在烧杯中加盐，鸡蛋就会浮起来．(3)将橡皮泥做成船形(空心)，就能浮在水面上，而且还能装载一些小物品．小组讨论，总结改变物体的浮沉状态的方法：(1)改变浮力：改变V排、改变ρ液；(2)改变重力；(3)同时改变浮力和重力．(一)轮船教师提问：轮船是如何实现漂浮的？教师启发：根据物体的浮沉条件可知，物体在液体中的浮与沉取决于浮力和重力的大小关系．这样就给了我们一个思路，要改变物体的浮沉情况，就应该从物体受到的浮力和重力两个方面入手．学生组内讨论交流，得出轮船的工作原理：采用“空心”的办法，增大排开水的体积，增大可以利用的浮力，使轮船漂浮在水面上．问题导学：轮船还有一个运载能力的问题，实际是用什么来衡量轮船的运载能力的？学生自主学习：轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船满载货物时排开水的质量．如果将上述质量转换成重力，也就是船满载后受到水的浮力(即船受到的最大浮力)．排水量＝船自身质量＋满载时货物的质量，即m排＝m船＋m货．(设计意图：学生通过讨论交流、自主学习，得到轮船的工作原理和如何实现漂浮的．)【对点训练】如图所示，海面上航行着两艘相同的轮船甲、乙，甲船空载，乙船满载．那么()A．甲船所受浮力比重力大B．乙船所受浮力比重力小C．甲船所受浮力比乙船大D．乙船所受浮力比甲船大【答案】D(二)潜水艇学生自主学习相关内容，明确潜水艇的工作原理．工作原理是靠充放水来改变自身的重力来实现上浮和下潜的．当F浮>G时，潜水艇上浮，当水舱中充水时，自身重力增大，增大到F G时，可悬浮于某一位置航行；水舱中再充水，至F浮<G时，则浮＝潜水艇下潜．学生活动：制作潜水艇．教师介绍实验器材：饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、装水的透明水槽、打气筒．将饮料瓶置于水槽内，此时饮料瓶所受浮力大于重力，故饮料瓶浮在水面上．利用注射针筒和三通接头抽气，则饮料瓶内气体压力减小，水由小孔进入饮料瓶内．重复抽气，则饮料瓶内水越来越多，饮料瓶缓缓下沉．当饮料瓶悬浮于水中时，饮料瓶所受的浮力等于饮料瓶的重力．若再抽气，则饮料瓶沉入槽底，饮料瓶所受的浮力小于饮料瓶的重力．利用打气筒和三通接头打气，则饮料瓶内气体压力增大，水由小孔排出饮料瓶内，饮料瓶缓缓上升．(设计意图：培养学生的动手能力，明确潜水艇的工作原理．)【对点训练】某同学制做了如图所示的潜艇模型，下列说法错误的是()A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定【答案】B(三)气球和飞艇学生自主阅读课本相关内容，回答教师提出的问题：(1)要使充了氦气并已升到空中的气球落回地面，可采用什么办法？(2)要使热气球落回地面，可采用什么办法？师生共同归纳总结：气球和飞艇都是利用空气浮力升空的．其实，热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关，当热气球的大气袋中充满空气(忽略体积变化)，用喷嘴加热热气球中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小，当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升．拓展应用：打捞沉船．打捞方法：将几个充满水的大型浮筒沉入水底，用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起，然后用高压空气把浮筒中水排出，沉船就随着浮筒一起浮出水面．打捞原理：浮筒中水排出后重力大大减小，受到的浮力却没有减小，浮筒和沉船满足F浮>G，因此能浮上水面．(设计意图：培养学生自主学习的能力．)【对点训练】小明一家在海洋公园游玩时，细心的小明在海洋馆里发现了很多物理现象．刺豚鱼全身长满了硬刺，平时紧缩身体，一旦生气或受到惊扰时，就会急速大口吞咽海水或空气使身体迅速膨胀，使全身的刺都竖起来，这个过程中它所受到的浮力将______．(填“增大”“不变”或“减小”)【答案】增大三、学以致用1．鱼体内有一器官叫鱼鳔，鱼在水中可以自由地沉浮，就是靠改变鱼鳔的体积来实现的．当一只鱼在水中沉浮时，你认为它主要是改变()A．所受的重力B．所受的浮力C．水的密度D．无法确定2．把重为8 N、棱长为0.1 m的正方体物块投入水中，当物块静止时，下列说法正确的是(g取10 N/kg)()A．物块在水中处于悬浮状态B．物块所受的浮力为10 NC．物块下表面所受水的压强为800 PaD．物块下表面所受水的压强为1 000 Pa3．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，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是()甲乙丙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4．中国“辽宁号”航空母舰出海试航，当航母在平静的水面航行时，它所受的浮力______(填“大于““等于”或“小于”)它的总重力．当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积______(填“增大”“减小”或“不变”)．【答案】1.B 2.C 3.C 4.等于减小四、课堂小结通过本节课的学习，你学到了什么？有什么成功的体会和经验？浮力的应用：1．轮船；2.潜水艇；3.气球和飞艇．第2课时浮力的应用1．轮船：把物体做成“空心”来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮2．潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉3．气球和飞艇：ρ气<ρ空气，使它受到的F浮>G物而升空完成《红对勾·45分钟作来与单元评估》或《红对勾·练吧》的相关练习．本节课教学设计思想是源于生活、激发兴趣，创设情境、引发冲突，动手实践、体验探究，学以致用．以学生自主探究为主线展开教学，实验器材充分、目的明确，能让学生通过丰富多彩的探究活动，使学生大胆实践、勇于创新，学生的创新精神和探究能力得到了锻炼，激发学生的学习积极性，能让学生在自主探究和合作交流中提升对知识的认识，真正发挥了学生的正常思维潜能，激发了学生对自然科学的探究兴趣，培养了学生探究意识、动手能力和团结协作的精神，更重要的是培养了学生的创新意识．。
物体的浮沉条件及应用
轮船的大部分体积是由空气占据着，在河里和海里都 漂浮在上面；因而所受浮力相同，都等于轮船自身的 重力（即F浮=G轮船）。根据阿基米德原理则它在海水 里比在河水里浸入的体积小。
河水
海水
物体浮沉的条件及其应用
1、物体的浮沉条件是什么？
浸没在液体中的物体，它受到的浮力大于物 重时，物体就下沉,它受到的浮力小于物重 时，物体就上浮,它爱到的浮力等于物重时， 物体就悬浮。
2、阿基米德原理的内容是什么？
浸入液体里的物体受到向上的浮力浮力的大小等 于它排开的液体受到的重力这就是2000多年前古希 腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。
提供的器材有： 弹簧测力计、天平、量筒、溢水杯、玻璃 瓶配重物、水……
物体的重力测量： ①可以直接用弹簧测力计测出重力； ②可以用天平称出物体的质量，根据 G = mg 求出物体的重力。
浮力的大小测量： 一、用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G， 然后将物体浸入水中，测出拉力F拉，F浮=G-F 拉； 二、用溢水杯，将物体放进盛满水的溢水 杯中，再测出溢出水的重力。然后根据阿 基米德原理F浮=G排求出浮力； 三、在量筒中倒入适量的水V1，在将重 物放入水中，记下此时液面到达的刻度 V2，V2–V1=V排，然后根据阿基米德原理 F浮＝ r液 gV排求出浮力；
结论： 重力小于浮力，物体上浮； 物体漂浮时重力等于浮力，
悬浮情况的研究
G=F浮
一、物体的浮沉条件
当物体浸没时：
如G>F浮，则物体下沉。 如G<F浮，则物体上浮。 如G=F浮，则物体悬浮。 当物体部分浸没时： 如G=F浮，则物体漂浮。
物体浮沉条件及应用的教案
物体浮沉条件及应用的教案物体浮沉是力学中的一个重要概念，在日常生活中也经常会涉及到。
物体浮沉的条件及应用十分广泛，接下来我们来详细解析。
一、物体浮沉的条件1. 浮力大于重力。
在液体中，物体受到的浮力与它所排开的液体的重量相等，也就是说，当物体密度小于液体时，其体积将会增大以排开与其体积相等的液体，从而所受的浮力将大于物体的重力，物体才能浮起来。
2. 密度相同的液体，重力相同的物体在液体中等体积时所受的浮力相同，而密度不同的液体中，物体的相对密度越小，所受的浮力越大，从而物体浮起来的几率就会增大。
3.物体的形状对浮力大小的影响。
物体的形状将改变液体所反向作用的垂直面形状，在液体中受到的浮力随着物体形状的改变而发生变化。
例如，球体在液体中的浮力与所受重力相等，因为液体在球体上施加的浮力垂直于施力面，是恒定的。
而如果物体的形状不规则，例如艇船，因为其底部承托液体更多，所以受到的浮力会更大。
4.液体中的密度与温度。
液体的密度会随温度的变化而改变，同样物体在液体中浮沉的几率也会随着液体密度和温度的变化而发生改变。
例如，在水中，冰的相对密度比液态水的相对密度小，因此它浮在水中。
二、物体浮沉的应用1. 船舶和潜艇的浮沉原理。
船舶的船体首尾高低不同，以船底为圆弧形，体积较大，重心较低，从而使船体产生浮力，船才可以在水上行驶。
潜艇通过控制内部的水的加入和排出，达到增加或减少浮力的目的，从而使其在水中浮起或沉下。
2. 气球和飞艇的浮沉原理。
气球和飞艇的浮力是由于气球内部的气体向外施加压力，从而排开空气承受来自重力的力量，实现相对轻松的飞行。
3. 人类潜水浮沉。
当潜入水中时，人体感受到渐增的水压，并且受到来自水力方向的总浮力（浮力是由于呼吸时所吸入的空气产生的肺部体积增大而引起的）较小，从而身体将变得更加沉重。
人潜水时可以通过控制排气或吸气的方法达到浮沉的目的。
4. 多孔材料浮沉原理。
多孔材料通常有较大的浮力，可以被用来制作救生衣和救生圈等救生用品。
中考物理总复习课件 教材系统复习 第11讲 浮力 第2课时 物体的浮沉条件及应用
考点2：浮力的应用(重点)
物体的密度大于液体的密度，制成 □13 空空心心的，增大了
原理 排开水的体积，从而增大浮力，使其可以漂浮在液体的
轮船
表面上，受到的浮力等于重力
排水
轮船载重的大小用 □14 排排水水量表示，是指轮船按照设计 量
量 要求满载货物时排开水的□15 质质量量
潜 因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以潜
2．(2020·南充)某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水 中(如图)．要使潜水艇下潜，应对水舱注注水水 (选填“注水”或“排 水”)，在下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差不不变变(选填 “变大”“变小”或“不变”)．
1.潜水艇是一种可以潜入水下航行的军用舰艇，主要用
于侦察和袭击．如图所示为潜水艇的截面示意图．
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 ） 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
浮力大小的比较 【考情分析】这一考点主要应用阿基米德原理和物体的浮沉条件判断物 体所受浮力的大小，一般在选择题和填空题中呈现．
⇨ 浮力大小判断方法
(1)同液不同物：根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排判断(几个物体中排开液 体的体积V排大的物体受到的浮力也大)． (2)同物不同液：根据物体在液体中的浮沉条件判断(①物体下沉时，说 明物体受到的浮力F1<G；②当物体上浮时，说明物体受到的浮力F2>G； ③当物体悬浮或漂浮时，说明物体受到的浮力F3＝G.则有F1<F3<F2)．
物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件及其应用一、浮沉条件的基本原理物体的浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉现象。
根据阿基米德原理，当物体浸泡在液体或气体中时，受到的浮力等于所排开的液体或气体的重力，从而决定了物体的浮沉状态。
浮沉条件可以通过比较物体所受的浮力与重力的大小来判断。
二、浮沉条件的判断1. 原理当物体所受的浮力大于其重力时，物体会浮起；当物体所受的浮力小于其重力时，物体会下沉。
2. 浮沉条件的判断标准浮沉条件的判断标准是比较物体所受的浮力和重力的大小关系：- 若浮力>Fg（物体的重力），则物体浮起；- 若浮力=Fg，则物体悬浮；- 若浮力<Fg，则物体下沉。
三、浮沉条件的应用1. 船舶浮沉原理及应用船舶的浮力是通过船体的形状和空气或水的压力产生的。
船舶的浮力要大于其重力，才能保持浮起的状态。
根据浮沉原理，船舶设计时需要考虑船体的形状和重心位置，以保证船体具有足够的浮力，避免下沉事故的发生。
2. 水下潜艇的浮沉原理及应用潜艇在水下航行时，需要通过调整潜艇内外的水的重力和浮力的平衡来控制潜艇的浮沉状态。
通过控制潜艇内部的水的排放和注入，可以改变潜艇的浮力，从而实现浮起或下沉。
3. 石油钻井平台的浮沉原理及应用石油钻井平台需要在海洋中进行钻井作业，而钻井平台本身的重量较大。
为了保证钻井平台的浮起，可以在平台底部设置空腔，通过控制空腔内的水的排放和注入来调整平台的浮力，从而实现浮起或下沉。
4. 飞机的升降原理及应用飞机在空中飞行时，需要通过调整机翼的升力和重力的平衡来控制飞机的升降状态。
通过改变飞机机翼的角度和速度，可以改变机翼所受的气流压力，从而调整飞机的浮力，实现升降。
5. 气球的浮沉原理及应用气球的浮力是由于气球内部的气体比外部气体轻而产生的。
通过控制气球内部气体的体积和压力，可以调整气球的浮力，实现上升或下降。
四、总结物体的浮沉条件是根据阿基米德原理进行判断的，通过比较物体所受的浮力和重力的大小关系来判断物体的浮沉状态。
人教版八年级物理下册作业课件 第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用第2课时 物体浮沉条件的应用
6．人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟，煮熟后的饺子会漂起来的原因 是( C )
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
7．(2021·株洲)如图，我国一艘第三代093B型攻击核潜艇在一次军事演习中，停 在水面下200 m处，后根据演习指令，下潜至300 m处悬停，在此过程中( D )
“增大”或“减小”)可利用的浮力。
11．(2021·桂林)如图所示，充满氢气的气象探测气球携带探空仪(体积不计)在高 空测量，工作完毕后释放部分氢气，气球体积缩小，所受浮力随之__变__小___(选填
“变大”或“变小”)，气球下落。气球球囊(厚度不计)、细绳及探空仪的总质量为 m0，空气密度为ρ空，当它恰能缓慢下降时，球内氢气密度为ρ氢，此时气球的体积
知识点4 密度计 5．某同学自制的简易密度计如图所示，它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的，将 其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态，下列说法错误的是( C ) A.木棒漂浮在水面上，静止时密度计的重力等于其所受浮力 B．木棒浸入液体的体积越大，说明该液体密度越小 C．读数时需用手扶住密度计 D．木棒越细，测量误差越小
物理 八年级下册 人教版
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
第2课时 物体浮沉条件的应用
知识点1 轮船 1．长江上，一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后，该艘轮船( A ) A．会浮起一些，所受浮力变小 B．会浮起一些，所受浮力变大 C．会下沉一些，所受浮力变大 D．会始终漂浮，所受浮力不变
2．海水的密度大于河水的密度，当轮船(保持质量不变)由大海驶向河流的过程中， 它受到的重力大小________不__变_，它受到的浮力大小______不_，变轮船排开水的体积将
物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件及其应用以物体的浮沉条件及其应用为题，我们将探讨物体浮沉的原理、条件以及其在实际生活中的应用。
一、物体的浮沉原理物体的浮沉是由于物体所受到的浮力与物体的重力之间的平衡关系。
浮力是指物体在液体或气体中所受到的向上的力，其大小等于所排开的液体或气体的重量。
而物体的重力是指物体本身的重量。
根据阿基米德原理，当物体在液体中时，它所受到的浮力等于所排开的液体的重量，即浮力等于物体的重力。
如果物体的重力大于浮力，则物体会下沉；如果物体的重力小于浮力，则物体会浮起。
二、物体的浮沉条件物体能够浮起的条件是物体所受到的浮力大于物体的重力。
根据浮力的计算公式，浮力与液体的密度、物体在液体中的体积以及重力加速度有关。
因此，物体的浮沉条件可以总结为以下几点：1. 物体的密度：物体的密度越小，浮力越大，物体浮起的可能性就越大。
2. 液体的密度：液体的密度越大，浮力越大，物体浮起的可能性就越大。
3. 物体的体积：物体的体积越大，浮力越大，物体浮起的可能性就越大。
4. 重力加速度：重力加速度越小，浮力越大，物体浮起的可能性就越大。
三、物体浮沉的应用物体浮沉的原理和条件在日常生活中有许多应用，下面我们将介绍其中几个常见的应用：1. 船只的浮沉：船只的设计和建造需要考虑到浮沉的原理和条件。
船只的结构和形状要能够确保船体的密度小于水的密度，从而使得船只能够浮起在水面上。
同时，船只的体积要足够大，以增加浮力，使得船只能够承载更多的货物和乘客。
2. 潜水艇的浮沉：潜水艇可以通过控制舱内的浮力和重力来实现浮沉的控制。
当潜水艇想要浮起时，可以向外排放部分舱内的水，减小潜水艇的密度，使其受到的浮力增大，从而浮起；当潜水艇想要下潜时，可以向舱内注入水，增加潜水艇的密度，使其受到的浮力减小，从而下沉。
3. 气球的浮沉：气球是利用气体的浮力原理制作而成的。
气球内充满了比空气轻的气体，使得气球的密度小于空气的密度，从而使得气球能够浮起。
物理物体的浮沉条件及应用
物理物体的浮沉条件及应用
一、物理物体的浮沉条件及其应用
物理物体的浮沉条件是物体在流体中浮力和沉力的平衡状态所
决定的，也就是当物体在流体中的浮力等于沉力的时候，物体就不再偏移，呈现出一种恒定状态。
这种恒定状态就像一颗不浮不沉的宝石，形成了一种浮沉平衡状态。
1、浮力的大小
物体在流体中浮起的浮力与物体的体积大小以及流体的密度有关。
一般情况下，当物体的体积越大，而流体的密度越小时，物体就会越容易浮起。
反之，当物体的体积越小，而流体的密度越大时，物体就会越容易沉下去。
2、沉力的大小
物体沉下去的沉力与物体的体积大小以及流体的重力有关。
一般情况下，当物体的体积越大，而流体的重力越大时，物体就会越容易沉下去。
反之，当物体的体积越小，而流体的重力越小时，物体就会越容易浮起。
3、应用
物理物体的浮沉条件可以用于潜水、水上竞赛及海洋生物的研究等方面。
潜水：浮力和沉力的平衡确定了物体在海洋活动的深度，可以帮助潜水者了解何时浮起，并可以使潜水者更安全、更轻松地完成潜水任务。
水上竞赛：物体浮沉的平衡状态可以帮助水上运动员更好地控制自己的体重，以赢得水上竞赛。
海洋生物研究：物体浮沉的平衡状态可以帮助研究人员了解海洋生物的浮沉习性，从而为改善海洋环境提供参考。