苏科版八年级物理下册学案：10.5 物体的浮与沉

【目标】1通过物体的浮沉现象的研究，知道物体的浮沉条件。 2通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用【重点】理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法【难点】灵活利用浮力知识解决实际问题【问题1】物体的浮沉条件思考阅读课本P95第一段内容，提出问题：物体的浮与沉是由什么因素决定？活动1怎样使物体上浮或下沉将如下物品：橡皮泥、空的有盖塑料小瓶、生鸡蛋、硬币、泡沫塑料等浸没在水中后松开手，它们将如何运动？ 上浮的物体有： 下沉的物体有： 思考：用怎样的方法可以使原来沉下去的物体浮上来，使浮在水面上的物体沉下去呢？（还能提供的器材有：盐、注射器）橡皮泥： 。从受力角度看，此方法中改变的力是 。是怎样改变的？ 。塑料小瓶： 。此方法中改变的力是 。生鸡蛋： 。此方法中改变的力是 。是怎样改变的？ 。结论：可见改变物体的 力和 力的关系就可以改变物体的浮与沉。总结1物体的浮与沉由 力和 力的大小关系决定自学P96信息快递，了解漂浮和悬浮的概念。来源:学#科#网（1）漂浮： 。（2）悬浮： 。活动2探究物体的浮沉条件问题：在物体上浮和下沉时，重力和浮力之间会存在怎样的关系呢？即物体的浮沉条件是什么？议一议：怎样测量物体所受的重力？。怎样利用所给的器材和配重物使小瓶上浮、下沉和漂浮。在小瓶中分别装入不同的配重物就可使小瓶上浮、下沉和漂浮。怎样利用所给的量筒测量和计算物体上浮、下沉和漂浮时受到的浮力？答：a.在量筒中倒入适量的水，记下水面到达的刻度V1。b.将小瓶放入水中利用配重物使其处于上浮、下沉或漂浮状态，再记下 V2。c.则V排= ，F浮= 。d.对于上浮时要使小瓶保持浸没状态，可用一根针将瓶子按入水中。物体的状态重力/N来源:学+科+网Z+X+X+K来源:学.科.网Z.X.X.K浮力/N重力所浮力的关系来源:学*科*网来源:Zxxk.ComV1/mlV2/ml浮力/N下沉上浮（浸没）漂浮将所得到的数据填写在下表中。（填写表格中所缺部分）如果物体在浸没时浮力和重力相等，物体即不上浮也不下沉，可以停在液体内任何深度的地方，人们把这种状态叫 。结论则物体的浮沉条件可以归纳为：当物体浸没时： 如果F浮G，则物体 。如果F浮G，则物体 。如果F浮=G，则物体 。当物体部分浸入时，如果F浮=G，则物体 。总结2物体浮沉的条件：浸入液体中的物体同时受到两个力的作用： 力和 力，物体的沉浮就取决于这两个力的大小关系。一共有三种受力情况：1.当F浮 G时，上浮（物体处于不平衡状态），最后逐渐调整浸入液体中的体积，最后漂浮在水面； 2.当F浮 G时，下沉（物体处于不平衡状态），最后沉在容器底部；3.当F浮 G时，悬浮或者漂浮（物体处于平衡状态），。思考判断物体浮沉的另一种方法对实心的物体而言，根据重力和浮力的关系我们还可以推导出另一种判断浮沉的方法。根据阿基米德原理可得：F浮=液V排g ， 又因为G=mg=物V物g 对于浸没的物体而言：V排=V物 若 ,则F浮G，物体上浮。上浮稳定后处于漂浮状态，这时F浮=G对实心的物体而言液物, 物体上浮，上浮稳定后处于漂浮状态液=物, 物体悬浮在液体中任何深度的地方液物, 物体下沉总结3思考悬浮和漂浮有什么异同？答：(1)相同之处: 物体受到的浮力都等于物体受到的重力. 即F浮 G物 (2)不同之处: 排液体积不同:悬浮时,对实心物体而言,V排 V物;漂浮时,V排 V物. 密度不同:对实心物体而言，悬浮时, 物 液; 漂浮时物 液.【问题2】典型例题例1. 将体积木球和铁球同时浸没于水中后放手，根据它们在水里的浮沉现象，定性画出它们受到的另一个力的示意图。例2. 质量为200g的物体，浸入盛满水的容器中，溢出120g的水，则此物体将（ ）A、浮在水面上 B、悬浮在水中 C、沉在容器的底部 D无法判定例3. 如图所示，容器的下半部分是水，上半部分是食用油，把一只水果投入其中时，水果恰好是悬浮在液体的图中位置，由此可知它们的密度关系是（ ）A、油果油 C、果水=油 D、水油果例3图 例4图 例5图例4.有甲、乙、丙三个材料不同的小球，质量相同，放入容器中静止时，如图所示，则 球受到的浮力最小， 球的密度最小。例5. 如图所示，甲、乙是将相同的木块分别放人两种不同液体中的情形，由图可知；(1) 木块在两种液体中受到的浮力相比较：F甲 F乙。 (选填 “”、“”或“G物时，物体在水中将 ，最终物体将 在水面处，此时F浮 G物，当F浮=G物时物体在水中将 ，当F浮2 D.浮力不变, 1乙 F甲F乙 B甲F乙C乙甲 F甲甲 F甲F乙练习5.在装有液体的甲、乙两烧杯中，同时放入两个完全相同的物体，如图所示，当物体静止后两烧杯内液面恰好相平。若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲，、P乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，则对它们的判断正确的是（ ）AP甲P乙，F甲F乙 BP甲P乙，F甲F乙CP甲P乙，F甲F乙 DP甲P乙，F甲F乙【问题2】归纳总结（1）怎样正确理解物体的浮沉条件？答 (1)物体的浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小. (2)当F浮G物 上浮； 当F浮G物 下沉； 当F浮G物 悬浮或漂浮 (3)比较实心物体的密度与液体密度的大小，也可以判断物体的浮沉.当物液 上浮直至漂浮； 当物液 下沉； 当物液 悬浮(4)应用: 潜水艇、飞艇、气球等是物体浮沉条件的实际应用. （5）物体的漂浮条件 物体漂浮在液面的条件: 漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力 即F浮G物； 应用: 轮船. 密度计（2）计算浮力有哪些方法？答： (1) 利用称重法求浮力, 即F浮GF (2)利用阿基米德原理求浮力, 即F浮G排液液gV排 (3)利用物体的浮沉条件求浮力, 即F浮G物(悬浮或漂浮)1600年前，我国明代航海学家郑和从南京开始下西洋的壮举，郑和使用的名为“宝船”的大帆船从长江驶入海洋时，若船上载重不变，则船所受的浮力 ，排开水的体积 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 一艘轮船满载时的排水量为2107kg，轮船自重为5107N，这艘轮船满载时受到的浮力为_ _N，最多能装_ _kg的货物。2潜水艇的体积为100 m3，质量为0.7104 kg，当它充水潜入海中时，受到的浮力大小是 N；当它排出水舱中的水浮在海面上时，潜水艇受到的浮力大小是 N。3一个物体的体积是510-4m3，如果这个物体重4N，那么，它浸没在水中将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。它静止在水中时浮力大小是 N。4一平底水泥船(截面可近似看作长方形)截面积为10m2，空载时船的吃水深度为0.2m，满载时吃水深度为0.8m。这艘船的自重为 N，最多能装货物的重为 N。(g取10Nkg)5氢气球、热气球和飞艇能从地面上浮到空中，这是因为氢气球、热气球以及飞艇中气的密度比空气 ，它们所排开空气的重力 它们本身的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。春天播种季节农民常用盐水浸泡法选种。在浓度适宜的盐水中，饱满的种子沉在底部，是因为 ；干瘪、虫蛀的种子浮在液面上，是因为 。6海水密度大干河水密度，在以下情况中，有下画线的物体所受浮力不发生改变的是( )A. 河中的木筏漂流人海 B海面下的潜水艇从大江中驶入大海 C. 海面下的潜水艇逐渐露出水面 D. 给停泊在海港内的油轮输入原油7一个木块与一个空心钢球质量相等，均漂浮在水面上，比较它们浸在水中的体积( )A. 木块大 B. 钢球大 C. 一样大 D无法比较大小8 鱼体内有一器官叫鱼瓢，鱼在水中可以自由地沉浮，就是靠改变鱼瓢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9在亚洲的西部，离地中海不远的地方有一个内陆湖，叫做死海，死海里没有一条鱼，它的名字由此而来。为什么没有鱼呢?因为死海的水太咸了，每百千克海水中含盐二十千克以上，它所产生的浮力比淡水高出近三成。因此，当人入水后可自然漂起，且水不没腹根据以上内容，你认为死海的密度可能是 ( )。 A1.0103kgm3 B0.8103kgm3 C1.3103kgm3 D7103kgm310在一个装满水的容器中，放入一个质量为20g的物体，从容器中溢出15g的水，则该物体在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强是 （ ）A下沉，压强不变B上浮，压强不变C漂浮，压强减小D悬浮，压强增大11如图气球下面挂个小石子，悬浮在水中，轻轻触碰气球，则气球受到的浮力将（ ）A变大 B变小 C不变 D上述三种情况都有可能12把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是 （ ）A物体上浮，F浮= 6N B物体悬浮，F浮= 5NC物体漂浮，F浮= 5N D物体沉在水底，F浮= 6N13. 小军同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧秤、塑料块、烧杯、小桶等进行实验操作测量，如图a、b、c是其中的三个步骤示意图，还差一个步骤图d，才能完成探究任务，则d是 的。设四个图中弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3、F4。由四个图中 _两个图的弹簧秤的读数可以求出塑料块受到的浮力；被排开液体的重力为_ ；如果关系式_ _成立，就可以得到著名的阿基米德原理。14在学习了浮力的有关知识后，甲、乙两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究。他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中，松手后，发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上（如图1所示）。为了使漂浮的萝卜沉下去，两同学分别进行了实验：甲将一根铁钉全部插入萝卜中（如图2所示），将萝卜浸没水中松手，发现萝卜沉入水底。乙也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中（如图3所示），将萝卜浸没水中松手，发现萝卜 叶沉入水底。请回答下列问题：（1）从物体受力的角度看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变 的大小。（2）结合两位同学的实验目的、过程及现象，可以得出的结论是 。（3）虽然两同学的实验结果基本一致，但老师认为甲同学的方法更科学。你认为老师这样评价的主要理由是 。15. 2010年4月，墨西哥湾的海底石油开采平台发生火灾，泄漏的石油造石油公司和科学家对泄露量上发生争论小明认为应先测量石油密度才能估算，他设计了如图所示的装置在底面积为200cm2杯子内盛有适量石油，放入一个质量是75g，边长是5cm的正方体物块，有3/4的体积浸没在石油中，此时杯子的总质量为500 g。(g =10Nkg)求：(1) 杯子对桌面的压强？（2）物块受到的浮力是多少？（3）石油的密度是多少?h115小明自制土密度计（如图所示）并测定盐水的密度。实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。实验步骤：在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计。用刻度尺测出竹筷的长度L。把土密度计放