3.4.1物体浮沉条件及其应用（课件）-【上好课】2024-2025学年八年级科学上册同步精品课堂（华东师大版）

- 4.1 物体浮沉条件及其应用　 YF 01 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都处于不同的浮沉状态。 02 教学目标 一 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。 课堂引入 二 现代的船（钢铁制造的）是如何漂浮在水面上的？ 思考一下 早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有了深入的观察，到殷商时已由制独木船发展利用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。 芦湖独木舟 课堂引入 二 今天我们就来一起学习有关知识。 请同学们欣赏—《泰坦尼克号》片段 ①这么大的轮船它是怎么漂浮在海面上的呢？ ②撞击冰山后，为什么又沉入海底呢？ ③物体的漂浮和下沉有什么条件？ 物体的浮沉条件 三 （1）物体在液体中的三种状态 漂浮、悬浮、沉底。 漂浮 悬浮 沉底 潜水艇在深海水中静止 石块在水中沉底 物体的浮沉条件 三 （2）物体三种状态的受力分析 力是改变物体运动状态的原因，浸没在 液体中的物体，受到两个力的作用： 竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。 G F浮 这两个力之间的大小关系，决定了物体在液体中是上浮还是下沉。 物体的浮沉条件 三 ①漂浮时： 受到重力G与浮力F浮 的作用，根据二力平衡条件知，这两个力是一对平衡力 F浮=G ②悬浮时： 受到重力G与浮力F浮 的作用，根据二力平衡条件知，这两个力是一对平衡力 F浮=G ③沉底时： 受到重力G、浮力F浮 与支持力的作用，这三个力平衡： F浮=G-F支 F支 F浮 G F浮 G F浮 G 物体的浮沉条件 三 以浸没在水中的鸡蛋为例分析。把鸡蛋浸入水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用，这两个力的方向相反、作用在同一直线上，鸡蛋的浮沉就取决于这两个力的大小。 ①若浮力F浮大于重力G，则鸡蛋会上浮； （1）比较浮力与重力的大小 漂浮时，根据二力 平衡条件可知：F浮=G F浮＞G 最终静止在水面上，即漂浮。 向上运动 F浮 G F浮 G 物体的浮沉条件 三 ②若浮力F浮等于重力G，则会悬浮，静止在水中。 悬浮时，根据二力 平衡条件可知：F浮=G 悬浮 F浮 G 物体的浮沉条件 三 ③若浮力F浮小于重力G，则鸡蛋会下沉，最终静止在底部。 F浮< G 向下运动 F浮 G 沉底时：受到重力G、浮力F浮 与支持力F支的作用，这三个力平衡： F浮=G-F支 F支 F浮 G 物体的浮沉条件 三 （2）比较密度的大小 比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系也可以判断物体的浮沉。 当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。 浮力的大小：F浮＝ρ液gV排 重力的大小：G=m物g＝ρ物gV物 浸没在水中时：V排=V物 F浮 G 物体的浮沉条件 三 浮力的大小：F浮＝ρ液gV排 重力的大小：G=m物g＝ρ物gV物 根据浮力和重力的关系推导： F浮 G ①若F浮＞G，即ρ液gV排＞ρ物gV物，得 ρ液＞ρ物，物体上浮； ②若F浮=G ，即ρ液gV排 = ρ物gV物，得ρ液=ρ物， 物体悬浮； ③若F浮＜G，即ρ液gV排 < ρ物gV物，得ρ液＜ρ物， 物体下沉。 物体的浮沉条件 三 状态 浮沉条件 浮力和 物体重力比较 F浮＞G F浮＜G 物体密度和液体密度比较 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 条件 处于非平衡状态， 分析运动状态变化的过程 F浮=G F浮=G F浮＜G (F浮+F支=G) ρ液=ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 处于平衡状态，根据平衡条件进行分析 物体的浮沉条件 三 理解：对ρ物 的理解
 ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度，因此对于实心物体，可以直接根据密度关系判断物体的浮沉情况;对于空心物体，应该用物体的平均密度与液体的密度比较来判断，不能直接用构成物体的物质的密度与液体密度比较。 划重点：
 浸没在液体中的物体，当ρ液＞ρ物时，物体会上浮，直至漂浮; 当ρ液＜ρ物时，物体会下沉，直至沉底; 当ρ液=ρ物时，物体处于悬浮状态，可以悬浮在液体内。 物体的浮沉条件 三 物体浮沉的条件 四 （1）向水中加盐，并搅拌，鸡蛋在浮出液面前，V排______， F浮_____，G蛋_____；在鸡蛋露出液面的过程中，V排______， F浮_____，G蛋_____； 加盐的整个过程中，鸡蛋由______变为_____变为______直至_______； 实验：观察鸡蛋的浮沉。 不变 增大 不变 减小 不变 不变 沉底 悬浮 上浮 漂浮 物体浮沉的条件 四 （2）向浓盐水中加清水，并搅拌，鸡蛋在浸没液体前，V排______， F浮_____，G蛋_____；在鸡蛋浸没液体的过程中，V排______， F浮_____，G蛋_____； 加清水的整个过程中，鸡蛋由______变为_____变为_______直至______。 实验：观察鸡蛋的浮沉。 变大 不变 不变 不变 变小 不变 漂浮 悬浮 下沉 沉底 当堂测试 五 1、体积相同的三个实心物体A、B、C浸没水中，沉浮状态如图所示。则此时对物体分析正确的是（　　） A．三个物体受到的浮力：F浮A＞F浮B＞F浮C B．三个物体的密度：ρA＞ρB＞ρC C．三个物体的重力：GA＜GB＜GC D．三个物体都处于平衡状态 B 当堂测试 五 2、如图所示，在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯，烧杯内分别装有不同的液体，把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮, 在乙杯中沉底, 两液面相平。 关于这一现象，下列说法中正确的是（　　） A．甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度 B．甲杯中的鸡蛋受到的浮力大于乙杯中鸡蛋受到的浮力 C．甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强 D．甲乙两个烧杯对水平桌面的压强相等 B 当堂测试 五 3、在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．水对石头的压强比对木头的小 B．木头受到的浮力大于它自身的重力 C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力 D．石头受到的浮力等于它自身的重力 C 当堂测试 五 4、如图所示，向盛水的烧杯中陆续加盐，并轻轻搅拌，鸡蛋将(　　) A．下沉，浮力不变 B．上浮，浮力不变 C．下沉，浮力变小 D．上浮，浮力变大 D 当堂测试 五 5、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( ) 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 C 当堂测试 五 6、重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ） A．浮在水面上 B．沉到水底 C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能 【解析】根据阿基米德原理 F浮 = ρ水 gV排 =1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3 =4.9 N<15 N ∵ F浮<G ∴物体下沉 B 当堂测试 五 ABC．碗沉入水底时，碗受到的浮力小于碗的重力；碗漂浮时，碗受到的浮力等于碗的重力，由于重力不变，所以碗漂浮时受到的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力，故A正确，BC错误； D．碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力，则碗漂浮时排开水的体积大于碗沉入水底时排开水的体积，即碗漂浮时容器中水的深度较大，根据p=ρgh可知，碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了，故D错误。 7、如图，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，下列说法正确的是（　　） A．碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小 B．碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力 C．碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了 D．碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了 A 所以选A 当堂测试 五 8、一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填“变大” “变小”或“不变”） 【解析】 轮船浮在海面上，F浮 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：F′浮= G 。 ∵ G 不变，∴ F浮不变： F浮 = F′浮 　　　　　 ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排， 　　　∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排 不变 不变 变小 当堂小结 六 物体的 浮沉条件 比较浮力 和重力 比较物体 和液体密度 若F浮＞G，则上浮（漂浮时F浮=G） 若ρ物＜ρ液，则上浮 若F浮=G， 则悬浮 若F浮<G， 则下沉 若ρ物=ρ液， 则悬浮 若ρ物＞ρ液，则下沉 Lavf58.45.100 $$