10.4 沉与浮 课件 2025-2026学年教科版物理八年级下册

该初中物理课件围绕“沉与浮”核心知识点，通过鸡蛋沉浮实验（含材料、步骤、现象观察）导入，结合受力分析引出沉浮条件（浮力与重力关系、密度关系），再通过视频实验及船舶、海洋生物等实例，构建从实验到理论再到应用的学习支架。 其亮点是以实验探究为核心，通过鸡蛋沉浮、浮沉子制作等培养科学探究能力，结合受力分析和密度公式推导发展科学思维，融入怀丙打捞铁牛等案例渗透科学态度与责任。分层作业设计兼顾基础与实践，助力学生深化理解，教师可高效开展差异化教学。

教科版八年级物理第10章第4节 沉与浮 通过一个简单的实验 直观感受物体沉浮的变化。 1 实验材料 生鸡蛋一枚，清水，食盐，玻璃杯。 2 操作步骤 将鸡蛋放入清水中，观察其下沉。 向水中慢慢加盐并搅拌，观察鸡蛋如何上浮。 再加入清水，观察鸡蛋又下沉。 3 现象观察 随着盐的加入，水的密度增大，鸡蛋受到的浮力也随之增大， 当浮力大于鸡蛋的重力时，鸡蛋便上浮。 鸡蛋的沉浮 浸在液体中的物体会受到哪几个力的作用？ 1 方向始终竖直向下。 重力 (G) 2 液体对物体上下表面的压力差产生的向上托的力。 浮力 (F浮) 3 物体在液体中只受重力和浮力作用时，其沉浮取决于这两个力的大小关系。 二力关系 受力分析 一、物体的沉浮条件 鸡蛋放入水中 F支 F浮 G 过程：鸡蛋下沉 F浮＜G 当 时,两力的合力方向为 竖直向下，物体就会下沉 F浮＜G 鸡蛋受到重力G、浮力F浮 与支持力F支 的作用，这三个力平衡，即F浮=G-F支 鸡蛋受到重力G、浮力F浮 的作用 鸡蛋沉底 F浮＜G 结果：鸡蛋沉底 一、物体的沉浮条件 往水中加入盐 F浮 G 过程：鸡蛋上浮 鸡蛋受到重力G、浮力F浮 的作用 F浮＞G 当F浮＞G时，两力的合力方向为竖直向上，物体就会上浮。 F浮＝G 鸡蛋漂浮 结果：漂浮 一、物体的沉浮条件 再加些清水...... F浮 G 鸡蛋悬浮 鸡蛋受到重力G、浮力F浮 的作用 这两个力平衡，即 F浮＝G 当F浮=G 时，两力的合力为零 即二力平衡，物体悬浮在水中。 “给水‘增肥’，让它变得更‘结实’，就能把鸡蛋托起来” —— 这就像高盐度的死海能轻松托起人体一样。 一、物体的沉浮条件 物体的浮沉条件 1.浮力与重力的关系（物体浸没） 二力的合力方向向上 物体上浮 F浮>G F浮＜G 二力的合力 方向向下 物体下沉 F浮＝G 二力的合力为0 物体悬浮 F浮＝G 二力的合力为0 物体漂浮 物体部分浸没 一、物体的沉浮条件 2.物体密度与液体密度间的关系 实心物体浸没液体中，其排开液体体积V排跟物体自身的体积V物相等，即V排＝V物 ①当F浮>G时，物体上浮 F浮>G ρ液gV排>ρ物gV物 ρ液>ρ物 ②当F浮＜G时，物体下沉 F浮＜G ρ液gV排＜ρ物gV物 ρ液＜ρ物 ③当F浮＝G时，物体悬浮 F浮＝G ρ液gV排＝ρ物gV物 ρ液＝ρ物 【视频欣赏】 人们利用物理原理，可以主动控制物体的沉浮。 01 如热气球通过加热空气减小气囊内气体密度，从而减小自身重力来实现升空。 改变自身重力 02 如潜水艇通过水箱吸水和排水来改变自身的重力，实现上浮、下潜和悬浮。 改变自身体积 03 如向水中加盐，增大液体密度，从而增大鸡蛋所受的浮力，使其上浮。 改变液体密度 改变物体沉浮 鱼类通过胀大或缩小鱼鳔来改变自身的体积，从而改变所受浮力，实现在水中升降。 船舶浮力原理 钢铁为何能浮在水面？ 实心钢铁密度远大于水会下沉，而轮船采用 空心结构 ，通过增大体积显著 增加排水量 ，使其整体平均密 度小于水 空心结构的关键作用 船体内部充满空气，大幅降低平均密度。当排开的水 量足够大，浮力等于重力时，即可实现 漂浮状态 的 稳定平衡 与实心物体的对比 同质量的实心铁块体积小、排水少而下沉。轮船的形 状虽不改变材料密度，但改变了 整体浮沉状态 二、控制沉与浮 对海洋生物来说，浮力非常重要。浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式控制沉与浮，这是一个精彩的世界...... 某些鱼类的鳔的化 能使鱼在水中沉浮发变化。 鹦鹉螺具有螺旋形的外壳，壳内有很大的充气囊。 抹香鲸靠加热或冷却脑油来控制沉浮。 乌贼的骨中有许多小的充气分隔室。 二、控制沉与浮 　　我国古代很早就将浮力应用于生产、生活中。从独木舟到郑和下西洋所用的大型“宝船”船队，从孔明灯到浮船打捞技术，从盐水选种到密度计，都体现出中华民族的智慧。 芦湖独木舟 郑和下西洋600周年纪念邮票 孔明灯 怀丙曾“打捞铁牛“ 二、控制沉与浮 古代浮力智慧 古今对比 怀丙打捞铁牛 (古代智慧) 宋代僧人怀丙利用浮力起重法成功打捞黄河铁牛 方法： 将两艘装满沙子的船与铁牛用铁索相连 卸沙减重使船体上浮，借助浮力将铁牛拉起 体现古人对浮力原理的深刻理解与巧妙应用 打捞中山舰 (现代技术) 现代打捞采用类似的浮力起重原理 步骤： 将浮筒沉入水中，用铁链牢固绑缚沉船 通过气压机排出浮筒内的水，急剧增大整体浮力 当总浮力大于总重力时，沉船随之上浮完成打捞 二、控制沉与浮 打捞中山舰 中山舰是中国近现代史上的一代名舰，其排水量为780 t，长为 62.9m，宽8.9m，1938年在长江被日军击中，沉入19m底。1997年中山舰被打捞出水。 假如由你们来组织打捞中山舰，请设计一个打捞方案。 二、控制沉与浮 方案二：将几十只浮筒沉入水中，用铁链将浮筒和中山舰连起来，通过气压机将浮筒中的水压出，则空心浮筒受到向上的浮力即可拉起中山舰。 方案一：将几艘很大的木船或铁船并排拴在一起，船上装满泥沙使船尽量浸入江水中深一些。用几根铁链拴在船和中山舰上，再把船上的泥沙卸到河里，在巨大浮力的作用下即可拉起中山舰。 二、控制沉与浮 做一个热气球 　　取一个大的轻纸袋，用细铁丝编一个简单的小筐，再用几条胶带把小筐挂纸袋下，筐里面放一团酒精浸湿的棉花。到室外点燃酒精棉，热气球就能慢慢升起来了。 由你来设计一个带吊篮的热气球，为使它能降回地面，你打算采用什么办法？ 　　利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大V排达到增大浮力的作用，调节气囊中的空气的温度，控制气球的升降。 做一个热气球 材料： 轻纸袋， 铁丝， 胶带， 酒精， 棉花， 火柴。 活动 热气球如何升空 升空基本原理 加热气囊内空气，温度升高，密度降低 热空气密度小于外部冷空气，产生向上浮力 当浮力大于总重力时，气球开始上升 升降控制方法 上升 ：启动燃烧器持续加热，增大浮力 下降 ：停止加热或打开排气阀，减小浮力 10 / 14 二、控制沉与浮 热气球 　　热气球通过加热球内的空气以减小热气球整体所受的重力。当热气球所受的重力小于受到的浮力时，热气球就可以升空了。其自带的加热器可以调节气囊中气体的温度，而控制气球升降。 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。 探究一个有趣的小装置——浮沉子的工作原理。 由一个密封的大塑料瓶和一个开口向下的小玻璃瓶组成，两瓶内均有少量空气。 装置结构 01 工作原理 02 挤压大瓶，瓶内气压增大，水被压入小瓶，小瓶内空气被压缩，排开水的体积减小，所受浮力减小，当浮力小于重力时，小瓶下沉。 状态控制 03 松手后，大瓶内气压减小，小瓶内的水流出，空气体积增大，排开水的体积增大，浮力增大，当浮力大于重力时，小瓶上浮。通过控制挤压的力度，可以控制小瓶的悬浮状态。 浮沉子原理 分层作业设计 基础巩固 ✓ 填空判断浮沉状态 ✓ 计算浮力大小 ✓ 默写浮沉条件公式 能力提升 ✓ 设计实验辨别空心球 ✓ 分析轮船吃水线变化 ✓ 解释煮饺子为何上浮 实践探究 选做 ✓ 制作浮沉子 ✓ 自制密度计测量液体密度 ✓ 撰写中山舰打捞方案 谢 谢 观 看 Lavf58.46.101 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $