2021八年級物理下冊 第十章 第4節(jié) 沉與浮導學案（新版）教科版

第4節(jié) 沉與浮【學習目標】：1.理解物體的浮沉條件2.根據(jù)物體在液體中的浮沉狀況計算物體所受的浮力大小3.浮力在生活中的應用【重點】1.理解物體的浮沉條件2.根據(jù)物體在液體中的浮沉狀況計算物體所受的浮力大小【難點】根據(jù)物體在液體中的浮沉狀況計算物體所受的浮力大小【教學設計教師/整理筆記學生】： 【預習自測】【知識鏈接】1.物體的浮沉條件：(1)前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。GF浮GF浮(2)請根據(jù)示意圖完成下空。GF浮F浮G下沉 懸浮 上浮 漂浮 F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G 液<物 液 =物 液 >物 液 >物 處于動態(tài)， V排=V物 處于動態(tài) V排<V物受非平衡力 處于靜態(tài) 受非平衡力 處于靜態(tài) 受平衡力 受平衡力(3)、說明： 密度均勻的物體懸浮（或漂?。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。Ｒ晃矬w漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為(2/3) 分析：F浮 = G 則：液V排g =物Vg物=（ V排V）·液= 2 3液 懸浮與漂浮的比較相同： F浮 = G 不同：懸浮液 =物 ；V排=V物 漂浮液 物；V排<V物判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較F浮 與G或比較液與物 。 物體吊在測力計上，在空中重力為G,浸在密度為的液體中，示數(shù)為F則物體密度為：物= G/ (G-F)冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變，冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。2.漂浮問題“五規(guī)律”：（歷年中考頻率較高，）規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不同液體里，所受浮力相同；規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積??；規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。3、浮力的利用：(1)、輪船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。m液排水量：輪船滿載時排開水的質(zhì)量。單位 t 由排水量m 可計算出：排開液體的體積V排= ；排開液體的重力G排 = m g ；輪船受到的浮力F浮 = m g 輪船和貨物共重G=m g 。(2)、潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現(xiàn)的。(3)、氣球和飛艇：工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。(4)、密度計：原理：利用物體的漂浮條件來進行工作。構造：下面的鋁粒能使密度計直立在液體中?？潭龋嚎潭染€從上到下，對應的液體密度越來越大【預習自測】1、浸在液體中的物體的浮沉情況決定于 和 ； 如果物體上浮，則浮力物體的重力， 如果物體下沉，則浮力物體的重力， 如果物體漂浮或懸浮，則浮力物體的重力。2、一重為20N的物體，浸沒在水中時，所受的浮力為18N，則物體最終所處的狀態(tài)為（ ）A、漂浮在水面上； B、下沉到容器底部；C、懸浮在水中；D、無法判斷3、一重為20N的物體，浸沒在水中時，所受的浮力為23N，則物體靜止時所愛的合力為（ ）A、合力向上，大小為3N； B、合力向下，大小為3N；C、合力向上，大小為43N； D、合力為0；【合作探究】物體的浮沉： 當把物體浸沒在液體中時,物體受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力的作用,如圖甲所示,是物體浸沒在液體中時的受力情況.當F浮>G物時,物體受到非平衡力的作用,物體上浮,會露出液面一部分體積,最終漂浮在液面上,如圖乙所示.漂浮時:F浮=G物當F浮=G物時,這兩個力相互抵消,物體保持原來的靜止狀態(tài),會懸浮在原來的位置,如圖丙所示.懸浮時:F浮=G物當F浮<G物時,物體受到非平衡力的作用,物體下沉,最終沉在底部,并受底部的支持力,如圖丁所示.沉到底部時:F浮<G物另外:物體的重力G物可表示為:G物=物gV物,排開液體的重力G排可表示為G排=液gV排,又因F浮=G排,所以F浮=液gV排,當物體浸沒在液體中時,V物=V排,所以:當F浮>G物時,即液gV排>物gV物,可得出液>物時,物體上浮,最終漂浮在液面上.當F浮=G物時,即液gV排=物gV物,可得出液=物時,物體懸浮在液體中.當F浮<G物時,即液gV排<物gV物,可得出液<物時,物體下沉,最終沉在底部.總結(jié)以上可以歸納得出物體浮沉的條件是:浸沒在液體中的物體,(1)若G物<F浮或物<液,物體上浮.(2)若G物=F浮或物=液,物體懸浮.(3)若G物>F浮或物>液,物體下沉.典型例題例1.煮餃子時你會發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:把包好的餃子放入鍋中,餃子會沉到底部,但過一會餃子會全部浮到水面上來,請你利用浮力的知識解釋這一現(xiàn)象.例2.一個物體的質(zhì)量是6kg,體積是0.01m3,若將它全部浸沒入水中,放手后物體的將會怎樣運動?最后處于什么狀態(tài)?(用兩種方法解答此題) (g=10N/kg)方法一、方法二：2.浮力的應用：閱讀課本內(nèi)容,并回答下列問題:從浮力的角度看,輪船采用了_法增大浮力,從而使輪船漂浮在水面上.這種辦法的好處是:比同體積的實心體重力_(填“大”或“小”),而且還可以使排開的水_,所以受到的浮力比同體積的實心體受到的浮力_(填“大”或“小”).輪船的大小通常用_來表示.排水量就是輪船_時排開水的_.如果一艘輪船,它的排水量是1×104t,在密度為1×103kg/m3的河水中航行,根據(jù)物體漂浮的條件(F浮=G物),它滿載時排開河水的體積是_m3,如果在密度為1.03×103kg/m3的海水中,所排開的海水的體積比河水的體積_(填“大”或“小”),如果從河流駛?cè)氪蠛?它將_一些(填“上浮”或“下沉”).潛水艇兩側(cè)有_,向水艙中沖水時,潛水艇的重力逐漸_,當潛水艇的重力等于它排開的水重力(即浮力)時,潛水艇可以_在水中,當用壓縮空氣將水艙內(nèi)的水排出一部分時,潛水艇的重力_,從而使重力_浮力,而上浮.所以潛水艇是通過改變_來實現(xiàn)上浮和下沉的.氣球里的氣體密度_空氣的密度,這樣在它的重力小于它排開的同體積的空氣的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中.當氣球里的氣體體積減小時,它排開空氣的體積減小,所受到的浮力減小,所以可以降到地面上.飛艇內(nèi)沖入的也是密度較小的氣體,也是通過改變自身的體積來改變浮力,從而實現(xiàn)上升和降落.典型例題ww w.xk b1. com例1.潛水艇在海水里勻速上浮過程中(未露出水面),下面說法中正確的是( )A 浮力變大,重力小于浮力 B 浮力不變,重力小于浮力C 浮力不變,重力等于浮力 D 浮力和重力同時變小,但浮力和重力始終相等例2.一艘輪船滿載時排開水的質(zhì)量是2×107kg,船的自重是7×107N,它最多能裝多少千克的貨物?當它滿載時,它浸入水中的體積是多少立方米?.(g=10N/kg)【課堂達標】1、一個重為0.5N的土豆浸沒在裝滿水的燒杯中溢出了0.4N的水，則土豆在水中 （ ）A、下沉 B、懸浮 C、上浮 D、以上都有可能2、某海濱浴場，水底布滿石頭，在海水中游泳的人由深水走向淺水的過程中，以下體驗和分析合理的是（ ）A.腳越來越疼，是因為水底對人的支持力越來越大 B.腳越來越疼，是因為人受到的重力越來越大C.腳不疼，是因為人越來越輕 D.腳不疼，是因為水底對人的支持力越來越大3元宵節(jié)是中國的傳統(tǒng)節(jié)日，這一天全家歡聚，常常煮湯圓以示慶賀小莉在幫姥姥煮湯圓時發(fā)現(xiàn)，生湯圓放入鍋中，由于浮力_(選填“大于”或“小于”)重力而下沉；煮熟的湯圓因受熱膨脹，浮力_(選填“增大”或“減小”)，致使浮力大于重力，湯圓_?！菊n后鞏固】4一均勻物體恰能懸浮在水中，若將此物體切成大小不等的兩塊，則 （    ）、大的一塊下沉，小的上??；        、大的一塊上浮，小的下沉；、兩塊仍懸浮在水中；            、兩塊都上浮到水面5、如圖所示，一個鐵球分別放在水中、鹽水中和水銀中，受到的浮力最大的是： （ ）A.在水中    B.在鹽水中 C.在水銀中   D.條件不足，無法確定 6、甲、乙、丙三個體積不同的小球放在液體中，靜止時小球所在的位置如上圖所示。比較三個小球的密度（ ）A. 甲最大； B. 乙最大； C. 丙最大； D. 一樣大7、質(zhì)量相同的木塊和石蠟，把木塊放在鹽水中，石蠟放在水中，比較它們受到的浮力大小，那么：（鹽水>水>石蠟>木）（ ）A.木塊受到鹽水的浮力大 B.石蠟受到水的浮力大  C.它們受到的浮力一樣大D.由于液體的密度不同，木塊與石蠟的密度也不同，所以無法判定8、一艘輪船從東海駛?cè)腴L江時，下列說法錯誤的是（ ）A、輪船受到的浮力不變 B、輪船排開的液體受到的重力不變 C、輪船排開的液體的體積不變 D、輪船排開的液體的體積增大9、質(zhì)量為3千克，體積為2分米3的實心球，把它浸沒水中，所受的浮力多大？繩上拉力多大？(g取10N/kg)【課外延伸】一個實心正方體,體積為1.2×10-3米3,重10牛.用細繩吊著浸入盛水的容器中,有1/3的體積露出水面,此時容器中水面的高度為30厘米(如圖).求:（1）物體受到的浮力；(2) 水對容器底部的壓強;(3)繩子的拉力；(4) 剪斷繩子后,物體最終是沉在水底、懸浮在水中還是漂浮在水面? (g取10N/kg) 3