研究物体的浮沉条件 第2课时

1、-1-粤沪版粤沪版八年级下册八年级下册9.3 研究物体的浮沉条件研究物体的浮沉条件第第2课时课时 浮沉条件的应用浮沉条件的应用-2-新课导入新课导入以上这些情景图片中，都是浮沉条件在我们生活中的以上这些情景图片中，都是浮沉条件在我们生活中的应用，它们到底和浮力有怎样的关系呢？下面我们就应用，它们到底和浮力有怎样的关系呢？下面我们就一起来探究吧一起来探究吧.-3-知识知识1 1 轮船和潜水艇轮船和潜水艇1.轮船轮船实验：两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装实验：两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上浮最

2、终漂浮浮最终漂浮. 思考：（思考：（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？为什么能漂浮呢？（2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？（3）大家是如何调节铁罐子的浮沉的呢？）大家是如何调节铁罐子的浮沉的呢？-4-（1）可能是）可能是F浮浮G物物，因为它是空心的，所以能上，因为它是空心的，所以能上浮，最终能漂浮浮，最终能漂浮.（2）把沙取出来，变成空心的）把沙取出来，变成空心的.（3）F浮浮不变，挖空使不变，挖空使G物物变小，当变小，当F浮浮G物物，铁罐，铁罐子自然就浮起来了子自然就浮起来了. 上述实

3、验告诉我们采用上述实验告诉我们采用“空心空心”的办法，不仅可以的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮得上浮或漂浮.这个方法早就得到了应用这个方法早就得到了应用轮船轮船.-5-轮船轮船工作原理：空心法，即把密度比水大的钢材制成空工作原理：空心法，即把密度比水大的钢材制成空心的，使它能排开更多的水，增大可利用的浮力，从心的，使它能排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上，这是浮沉条件的应用而漂浮在水面上，这是浮沉条件的应用.同一艘轮船，同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，不论在海里航行，还是在河里航行

4、，F浮浮均等于均等于G，所，所以以F浮浮不变，由阿基米德原理不变，由阿基米德原理F浮浮=液液 gV排排知，由于海知，由于海水和河水的密度不同，所以水和河水的密度不同，所以V排排不同，不同，液液大则大则V排小，排小，液液小则小则V排排大，因此轮船在海水里比在河水里浸入的大，因此轮船在海水里比在河水里浸入的体积小体积小.-6- 轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船满轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船满载货物时排开水的质量载货物时排开水的质量.如果将上述质量转换成重力也如果将上述质量转换成重力也就是船满载后受到水的浮力（即船受到的最大浮力）就是船满载后受到水的浮力（即船受到的最大浮力）.排

5、水量排水量=船自身质量船自身质量+满载时货物的质量，即满载时货物的质量，即m排排=m船船+m货货.-7-思考题：（思考题：（1）轮船从河水驶入海里，它的重力变不）轮船从河水驶入海里，它的重力变不变？它受到的浮力变大、变小还是不变？变？它受到的浮力变大、变小还是不变？ （2）它排开的水的质量变不变？）它排开的水的质量变不变？（3）它排开的水的体积变不变？）它排开的水的体积变不变？（4）它是下沉一些，还是上浮一些？）它是下沉一些，还是上浮一些？ （提示：同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，（提示：同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，但它排开的河水和海水的体积不同但它排开的河水和海水的体积不同.

6、因此，它的吃水深因此，它的吃水深度不同度不同.）不变不变不变不变体积变小体积变小上浮上浮 -8-（1）重力不变；浮力不变，因为始终漂浮；）重力不变；浮力不变，因为始终漂浮；（2）质量不变，因为浮力不变）质量不变，因为浮力不变.（3）体积变小，因为海水密度大于河水密度，即）体积变小，因为海水密度大于河水密度，即海水海水水水，所以，所以V排海水排海水V排河水排河水；（4）上浮一些，因为）上浮一些，因为V排排变小了变小了.-9-2.潜水艇潜水艇潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种很重要的军事舰艇很重要的军事舰艇.它是怎么工作的呢？好，下面请大它是怎

7、么工作的呢？好，下面请大家分组进行实验家分组进行实验制作潜水艇制作潜水艇.我们用打点滴用的小塑料管来模拟潜水艇我们用打点滴用的小塑料管来模拟潜水艇.请同学们请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气.观察到的现象：观察到的现象：吸气时，水逐渐进入管中，管子下吸气时，水逐渐进入管中，管子下沉；吹气时，管中的水被排出，管子上浮沉；吹气时，管中的水被排出，管子上浮.-10-思考题：（思考题：（1）小塑料管浸没在水中所受）小塑料管浸没在水中所受F浮是否变浮是否变化？化？（2）那它是怎样上浮或下沉的呢？）那它是怎样上浮或下沉的呢？解答：解答：（1）由于塑料管

8、形变很小，）由于塑料管形变很小，V排排基本不变，所以可基本不变，所以可以认为以认为F浮不变浮不变.（2）吹气时，水从管子中排出，重力变小，）吹气时，水从管子中排出，重力变小，F浮浮G物，所以上浮；吸气时，水进入管子，重力变大，物，所以上浮；吸气时，水进入管子，重力变大，F浮浮G物物，所以下沉，所以下沉.-11-潜水艇:潜水艇两侧有水舱，当往水舱中充水时，潜水艇加重，就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同体积水重时，潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时，潜水艇变轻，就可上浮了.1.潜水艇原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮潜水艇原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉沉.2.潜

9、水艇浸没在水下不同深度所受浮力相同，因为潜水艇浸没在水下不同深度所受浮力相同，因为排开水的体积不变，始终等于潜水艇的体积排开水的体积不变，始终等于潜水艇的体积.-12-例题例题1 一艘轮船的排水量是一艘轮船的排水量是10000t，它满载货物时的，它满载货物时的总质量是总质量是 t，该船满载货物时受到水的浮力是，该船满载货物时受到水的浮力是 N若该船从大海驶入内河，船的重力大小若该船从大海驶入内河，船的重力大小 （选（选填填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”，下同），受到的，下同），受到的浮力大小浮力大小 ，由于河水密度比海水密度小，所以它，由于河水密度比海水密度小，所以它排开水的体积排

10、开水的体积 ，因此轮船要，因此轮船要 （选填（选填“上浮一上浮一些些”或或“下沉一些下沉一些”）（）（g取取10N/）-13-解析解析:轮船满载时受到的浮力：轮船满载时受到的浮力：F浮浮=G排排=m排排g=10000103kg10N/kg=1108N，轮船漂浮，轮船漂浮，F浮浮=G=mg=m排排g；船满载货物时的总质量：船满载货物时的总质量：m=m排排=10000t；当船从大海驶入内河，船自重不变，当船从大海驶入内河，船自重不变，船漂浮，船漂浮，船受到的浮力不变；船受到的浮力不变；F浮浮=水水V排排g，河水河水海水海水，排开河水的体积大于排开海水的体积，船将下沉排开河水的体积大于排开海水的体积

11、，船将下沉一些一些.答案答案:10000 1108 不变不变 不变不变 变大变大 下沉下沉一些一些.-14-例题例题2 潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，关潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，关于它受到的重力和浮力的说法正确的是（于它受到的重力和浮力的说法正确的是（ ）A.重力不变，浮力不变重力不变，浮力不变 B.重力变大，浮力变小重力变大，浮力变小C.重力变大，浮力不变重力变大，浮力不变 D.重力变小，浮力变大重力变小，浮力变大解析：潜水艇下潜时让水进入载水舱，从而增大了解析：潜水艇下潜时让水进入载水舱，从而增大了自身的重力；而由于潜水艇排开水的体积不变，故所自身的重力；而由于潜水艇排开水

12、的体积不变，故所受浮力不变；受浮力不变； 当重力大于浮力时，潜水艇就会下沉当重力大于浮力时，潜水艇就会下沉.答案：答案：C-15-知识点知识点2 2 气球和飞艇气球和飞艇实验实验“做一个塑料袋热气球做一个塑料袋热气球”问题：用电吹风向袋内吹热空气后袋内空气密度怎问题：用电吹风向袋内吹热空气后袋内空气密度怎样变化？样变化？气体密度变小气体密度变小.为什么热气球和飞艇会飞起来呢？为什么热气球和飞艇会飞起来呢？热气球和飞艇内的气体密度小于外面的空气的密度，热气球和飞艇内的气体密度小于外面的空气的密度，受到的浮力大于自身的重力受到的浮力大于自身的重力. 热气球和飞艇的原理：热气球和飞艇的原理：气球气球

13、空气空气，使它受到的，使它受到的F浮浮G物物而升空而升空.-16-要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，你们能要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，你们能想出什么办法？要使热气球落回地面，又有什么办法？想出什么办法？要使热气球落回地面，又有什么办法？氦气球可以放气氦气球可以放气,热气球可以停止加热热气球可以停止加热.-17-例题例题3 如图是高空中的一只热气球，以下如图是高空中的一只热气球，以下有关它的说法正确的是（有关它的说法正确的是（ ）A.为使静止的热气球下降，必须继续给热为使静止的热气球下降，必须继续给热气球中的空气加热气球中的空气加热B.为使静止的热气球下降，只需把热气球为使静止的热

14、气球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分上的物体抛掉一部分 C.正在匀速下降的热气球，假如有一物体正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将立即上升从热气球上掉下，热气球将立即上升 D.正在匀速下降的热气球，假如有一物体正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升从热气球上掉下，热气球将先下降后上升 -18-解析：静止的热气球处于平衡状态，受到的重力和解析：静止的热气球处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，故两者大小相等通过对气球加浮力是一对平衡力，故两者大小相等通过对气球加热，使气球内的空气膨胀、体积增大，从而使所受的热，使气球内的空气膨胀、体

15、积增大，从而使所受的浮力增大浮力增大.此时浮力大于重力，所以气球上浮而不是下此时浮力大于重力，所以气球上浮而不是下降；当把气球上的物体扔掉一部分，气球的重力减小，降；当把气球上的物体扔掉一部分，气球的重力减小，小于浮力，所以气球上浮而不是下降故小于浮力，所以气球上浮而不是下降故A、B均错误均错误.正在匀速下降的热气球处于平衡状态，受到的重力和正在匀速下降的热气球处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，所以两者大小相等浮力是一对平衡力，所以两者大小相等.假如有一物体假如有一物体从热气球上掉下，此时重力小于浮力，但由于惯性，从热气球上掉下，此时重力小于浮力，但由于惯性，气球不会立即上升，而是先

16、下降后上升故气球不会立即上升，而是先下降后上升故C错误，错误，D正确正确.答案：答案：D-19-知识点知识点3 3 密度计密度计我们在前面学习了用天平、量筒可以测量液体的密我们在前面学习了用天平、量筒可以测量液体的密度，能否设计一个仪器直接测量出液体的密度呢？度，能否设计一个仪器直接测量出液体的密度呢？-20-密度计用途：它是用于测定液体密度的仪器；用途：它是用于测定液体密度的仪器；构造：它是一根上部标有刻度，形状特殊的构造：它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内封装入小铅丸或汞玻璃管，管下部的玻璃泡内封装入小铅丸或汞（如图所示）；（如图所示）；原理：它是根据漂浮时的受力平衡

17、及阿基米原理：它是根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的，密度计在任何液体里都是呈漂德原理制成的，密度计在任何液体里都是呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它的重力浮状态，所受浮力大小不变，都等于它的重力.根据浮力公式根据浮力公式F浮浮=浮浮 gV排排，液体密度较大的时，液体密度较大的时候，密度计露出部分多，反之就少，所以密度候，密度计露出部分多，反之就少，所以密度计上的刻度数是上面较小而下面较大，密度计计上的刻度数是上面较小而下面较大，密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数.如如“1.8”表示该液体密度是表示该液体密度是1.8103kg/m3.-

18、21-请大家仔细观察密度计的刻度值的标注方法，它是请大家仔细观察密度计的刻度值的标注方法，它是按从上到下还是从下到上的方向标注？按从上到下还是从下到上的方向标注？下面大，上面小下面大，上面小.你能说说这种标注的道理吗？你能说说这种标注的道理吗？-22-思考题：（思考题：（1）漂浮在液面上的密度计，所受浮力）漂浮在液面上的密度计，所受浮力F浮浮、重力、重力G关系关系 ；（2）根据阿基米德原理，）根据阿基米德原理，F浮浮= ；（3）排开液体的体积）排开液体的体积V排排= ；（4）密度计的横截面积）密度计的横截面积S可以看作是一定的，因此，可以看作是一定的，因此，浸入液体的深度浸入液体的深度h浸入浸入= .答案：（答案：（1）F浮浮=G （2）液液V排排g （3）h浸入浸入S（4）G/（液液Sg）=m/（液液S）-23-【总结总结】由于密