4.4.4 浮力的应用-【牵手名师】2025-2026学年八年级科学上册同步教学课件（浙教版·新教材）

第4章　水与人类 第4节　水的浮力 第4课时　浮力的应用 浙教版　八年级上册 科学 物体浮沉条件不但可以用来解释许多生活现象，而且在生产、生活和科研中也有重要的应用。你知道有哪些应用吗？ 课堂引入 人类很早就制造出了木船，而现代轮船通常用钢铁制造。钢铁 的密度远大于水，用钢铁制造的轮船为什么能够漂浮在水面上呢？ 一、轮船 木船 中国人民解放军海军福建舰 内容讲解 5 如图所示，如果把一块铁块放在水面，它将会沉入水底。如果 将这块铁块铸成碗状，虽然它所受的重力没有改变，但是把它放在 水面，它排开水的体积比块状时大得多，受到水的浮力就较大。当 它浸入一定深度时，受到的浮力等于它所受的重力，它就会漂浮在 水面上。轮船就是根据这个原理制造的。 轮船漂浮原理示意图 内容讲解 6 1. 原理 轮船采用“空心”的方法来增大排开水的体积，从而增大所受 浮力，使其漂浮在水面上。 2. 排水量 轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船装满货物时排开 水的质量，即排水量＝船自身质量＋满载时货物的质量，即 m排＝m船＋m货。将货物装上船，船的总质量增加了，船受到的浮力 也增大，排开水的体积也就增大，船在水中便会下沉些。 内容讲解 7 一艘轮船从江河驶入大海，受到的浮力如何变化？排开水的体 积如何变化？ 轮船从江河驶入大海，都是处于漂浮状态，故受到的浮力都等 于重力。但由于海水的密度大于江河水的密度，所以，根据阿基米 德原理F浮＝ρ液gV排液可知，轮船排开水的体积将减小。 内容讲解 8 3. 载重线（吃水线） 吃水线是船体与水面相交的线， 表示轮船的吃水深度（如图所示）。 水温变化会影响轮船的吃水深度， 故夏季和冬季的吃水线不相同；由 于海水、河水密度不同，轮船的吃 水线也不同，轮船在载物时水面不 能超过最大吃水线。 中国标记 X（夏季载重线） D（冬季载重线） BDD（北大西洋冬季载重线） R（热带载重线） Q（淡水载重线） RQ（热带淡水载重线） 内容讲解 9 如图所示为浮子式密度计，利用它可以直接测出 液体的密度。 二、密度计 浮子式密度计 1. 原理 密度计漂浮在被测液体中，所受浮力与重力相互 平衡，即F浮＝G。根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排液可 知，液体密度越大，物体排开液体的体积就越小；反 之，则排开液体的体积越大。 内容讲解 10 2. 刻度特点 根据F浮＝ρ液gV排液可知，液体的密度较大时， V排液较小，密度计露出液面的体积就会大些，反 之就小，因此刻度值从上至下是逐渐增大的，且 刻度不均匀，上疏下密。 密度计结构 右图密度计上“1.8”刻度表示该液体的密度 是1.8×103 kg/m3。 内容讲解 11 参考视频 内容讲解 12 潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水 下某一深度进行工作。你知道潜艇在水中是怎样实现上浮和下沉的 吗？ 三、潜艇 潜艇 内容讲解 13 1. 如图所示，玻璃球的顶部和底部各有一个小孔，顶部小孔通 过橡皮管与针筒相连。开始时球内装 满水，沉入水下。 2. 将针筒的活塞向内推，使玻璃 球内的水从底部小孔压出，观察玻璃 球的运动情况。 3. 将针筒的活塞往外拉，使水从 底部小孔进入玻璃球内，观察玻璃球的运动情况。 潜艇浮沉的模拟实验 实验探究 参考视频 实验探究 通过调节水舱里的储水量来改变自身的重力，从而实现上浮、 下潜和悬浮。如图所示。 1. 原理 内容讲解 16 当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就会下沉。 当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小于浮 力时，潜艇就会上浮；当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力 等于浮力时，潜艇就能够停留在水下某一深度的地方。 2. 工作分析 内容讲解 17 空间站环绕地球运行时，太空环境使得航天员在太空行走时身 体变得难以控制，空间知觉也会紊乱。为了使航天员能够适应太空 的特殊环境，人们设计了在大型水 池中对航天员进行太空行走模拟训 练的方法，如图所示。为保证航天 员在水中处于悬浮状态，应使航天 员自身及所携带的装备受到的浮力 与总重力相等。 航天员在水中进行 太空行走模拟训练 内容讲解 18 1. 热气球 ①原理：热气球内充有被燃烧器加热后的 热空气，由于空气受热膨胀，密度减小，通过 调节热空气可以控制热气球的上升或下降。 ②工作分析 调大火焰上升：空气温度升高，热胀，部 分气体被排出，重力小于浮力； 调小火焰下降：空气温度降低，冷缩，外面的空气进入球体， 重力大于浮力。 热气球 四、热气球和飞艇 内容讲解 19 参考视频 内容讲解 20 飞艇 2. 飞艇 ①原理：气囊内充入密度小于空 气的气体，利用空气的浮力升空；通 过改变自身的体积来实现升降。 ②工作分析 上升时：给飞艇充气，体积变大， F浮＞G； 下降时：需要排出飞艇中的部分气体。 内容讲解 21 浮力的应用 轮船 采用“空心”的办法 密度计 浮力等于重力，刻度“上小下大” 潜艇 改变自身的重力 气球和飞艇 内部充入密度比空气小的气体 知识总结 22 1．实心的橡皮泥小球会沉入水中，若将其捏成船形，就能浮在水面 上，如图所示。橡皮泥由沉变浮的原因是（　　） A．体积变小了 B．排开水的体积变大了 C．重量变轻了 D．受到浮力变小了 B 当堂巩固 2．如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、 上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是（　　） A．悬浮和漂浮时受到的浮力不相等 B．潜水艇是通过改变浮力大小实现上浮和下沉的 C．从悬浮到漂浮过程中所受浮力逐渐变小 D．潜水艇完全入水后，下沉越深，所受浮力越大 A 当堂巩固 3．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 （　　） A．木棒漂浮在水面上，静止时密度计的重力等于水对其浮力 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 C 当堂巩固 声　明 本课件中所用的图片、视频等素材，一部分取自电子版教材； 另一部分来源于网络，由于网络资源源头不易查询，所以未能联 系到版权所有者，若侵权，请联系删除。 宁波涌济文化发展有限公司 $