【初中物理】物体的浮与沉课件 2024-2025学年八年级物理下册（苏科版2024）

苏科版

八年级下册

第九章

压强和浮力

9.5物体的浮与沉

观察下面图片，看它们有哪些不同？氢气球怎么上升的远洋客轮、气球、石块它们为什么有的漂浮、有的上升、有的下沉？上面的现象，都和“浮力”有关。浮力的大小决定了远洋客轮能漂浮在海面上自由航行；气球才能缓缓上升；石块才能慢慢地沉入水底。远洋客轮为何能漂浮在海上石块沉入水底情景引入0102030405CONTENTS

物体的浮沉条件

活动9.9怎样使物体上浮或下沉

浮沉条件的应用PARTONE物体的浮沉条件三个外形完全相同的“乒乓球”浸没在同种液体中，松手后，状态会一样吗？现象：三只乒乓球发生了不同的运动。甲图：乒乓球上浮，最后漂浮在水面上。乙图：乒乓球下沉后，静止在水底。丙图：松手后，乒乓球悬浮不动。为什么呢？甲乙丙上浮：物体在液体中向上浮起的过程；漂浮：上浮的物体最终漂浮在水面上；悬浮：物体停留在液体中的某一深度处

下沉：物体在液体中下沉的过程；演示实验分析：三个外形相同的乒乓球

（体积相同）受到重力的大小不同：G甲>G乙>G丙;根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV

；体积相同的三个乒乓球所受浮力相等。所以，乒乓球的沉浮取决于：物体所受的浮力和重力的大小原因：甲图中的乒乓球掉在地上能弹起来，是一只完好的乒乓球。乙图中的乒乓球打开蜡封的口，倒出不少沙子。丙图中的乒乓球打开蜡封的口，倒出的沙子比乙少。F浮G上浮上浮：F浮＞G悬浮：F浮=G下沉：F浮＜G漂浮是上浮的最终状态：F浮=G沉底是下沉的最终状态：F浮+N支=GF浮G沉底N支F浮G悬浮F浮G漂浮F浮G下沉最终最终1、浮力与重力的关系受力情况所处状态备注F浮=G漂浮V物＞V排悬浮V物=V排F浮＞G上浮直至露出水面，浮力逐渐减小，最终变为漂浮F浮＜G下沉下沉至容器底部小结物体的浮沉条件：当重力等于浮力时，物体处于平衡状态，物体处于平衡状态的两种情况：漂浮在液面上和悬浮于液体中。当重力大于浮力时，物体就会下沉；当重力小于浮力时，物体就会上浮。

物体的浮沉条件

图解物体的浮沉条件取一枚新鲜鸡蛋,放在清水中观察它在水中沉浮的情况.向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,观察到鸡蛋怎样运动？如果再加些清水,又会发生什么现象？浓盐水水现象：鸡蛋放在清水中先是沉底；加盐后，鸡蛋上浮直至漂浮在水面上；再加清水后，鸡蛋又下沉直至沉底。分析：鸡蛋受到的重力不变。根据阿基米德原理ρ液变大，浮力变大了，鸡蛋的状态会发生变化。演示实验：盐水浮鸡蛋视频演示F浮＞G2、物体密度与液体密度间的关系浮力：F浮=ρ液gV排重力：G=ρ物gV物根据浮沉条件进行比较：上浮：ρ液＞ρ物悬浮：ρ液=ρ物下沉：ρ液＜ρ物F浮＜GF浮=G漂浮：Ρ液＞ρ物沉底：Ρ液＜ρ物浸没：

V排=

V物

(1)相同点：都是静止的平衡状态，受力特点相同：F浮＝G物．(2)不同点：①悬浮是物体完全浸没在液体中。

V排＝V物；对于实心物体：

ρ物＝ρ液。

②漂浮是部分浸没，V排<V物。

对于实心物体：

ρ物<ρ液。漂浮：F浮＝G悬浮：F浮＝G

3.悬浮和漂浮的比较：PARTTWO活动9.9怎样使物体上浮或下沉活动9.9怎样使物体上浮或下沉做一做1.把一些物品，如橡皮泥、苹果、蜡块、小玻璃瓶、钉子、螺母等放入盛水的容器中，观察它们的浮沉情况。2.设法使沉底的物品浮起来、漂浮的物品沉下去。展示改变物体浮沉的方法，并从物体受力变化的角度说明这些方法分别改变了哪些力的大小，以及是如何改变的。探究发现，要使物体上浮或下沉，就要改变物体所受浮力的大小或重力的大小。议一议

浸在液体中的物体，受到重力和浮力的作用。根据二力平衡条件可知，当重力等于浮力时，物体处于平衡状态。图9-38所示是物体处于平衡状态的两种情况：漂浮在液面上和悬浮于液体中。当重力大于浮力时，物体就会下沉；当重力小于浮力时，物体就会上浮。

图9-38悬浮和漂浮

物体上浮过程中的受力情况如图9-39所示：从图（a）到图（b）的过程中，浮力大于重力，且浮力大小不变；露出水面部分逐渐增大，浮力逐渐减小，最终处于漂浮状态时浮力等于重力，如图（c）所示。图9-38悬浮和漂浮你能用物体的浮沉条件解释“活动9.9”中所采用的方法为什么能改变物体的浮与沉吗？物体的浮沉条件改变物体的浮与沉解释具体问题：例如，如何让悬浮的小玻璃瓶上浮

物理现象

物理理论知识交流讨论物体的浮沉条件：当重力等于浮力时，物体处于平衡状态，物体处于平衡状态的两种情况：漂浮在液面上和悬浮于液体中。当重力大于浮力时，物体就会下沉；当重力小于浮力时，物体就会上浮。

物体的浮沉条件

图解物理理论知识理论分析问题：如何让悬浮的小玻璃瓶上浮？

方法增大F浮或减小GF浮=ρ液

gV排G=mg增大ρ液

或V排减小m1.让悬浮的小玻璃瓶上浮，本题可操作性是增大ρ液，即向水中逐渐撒盐，直到小玻璃瓶上浮为止。2.对于增大V排，我们可以分析图9-38中，从图（b）到（c）是减小V排；反过来，使图（c）到（b）即是增大V排。图9-38悬浮和漂浮和我们前面探究物体密度与液体密度间的关系，视频演示往水里加盐使鸡蛋上浮，方法是一致的。3.对于减小m，我们可以参考前面浮力与重力的关系，往乒乓球里装沙子，也可以参考后面潜水艇的原理。PARTTHREE

浮沉条件的应用潜艇能在水中上浮、下潜或停留在某一位置。潜艇的两侧有水舱，通过向水舱中充水或从水舱向外排水，可以改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮。处在水面下的潜艇，所受浮力是一定的。如图9-40所示，当F浮＝G时，它能悬浮在水中任何位置；若向水舱中充水，则潜艇自重增大，F浮＜G，潜艇会下沉；若从水舱向外排水，则潜艇自重减小，F浮＞G，潜艇会上浮。需要说明的是，这里只是对潜艇浮沉原理的简单分析。在真实的场景中，潜艇的上浮或下沉还会受到其他多个因素的影响。

图9-40潜艇浮沉示意读一读

潜艇的浮与沉热气球工作原理：F浮=ρ冷空气gV排G总=ρ热空气gV球＋G球面F浮＞G总热气球上浮加热内部空气密度减小，重力减小，使得浮力大于重力而上浮飞艇、孔明灯内部充有小于空气密度的气体（氦气）内部加热是空气密度减小，重力减小例题

装有水的烧杯中有一个质量为55g、体积为50cm3

的鸡蛋。（1）通过计算说明鸡蛋在水中下沉的原因。（2）若向水中加入食盐并搅拌，当食盐水密度大于多少时鸡蛋上浮？分析

比较鸡蛋浸没在水中时所受的浮力与其所受重力的大小关系，可以说明鸡蛋下沉的原因。根据鸡蛋上浮的条件，结合F浮=ρ液V排g，可以计

算食盐水的密度。解答

鸡蛋的质量m=55g=5.5×10-2kg，体积V=50cm3=5×10-5m3，

浸没在水中时V排=V。（1）鸡蛋所受的重力G=mg=5.5×10-2kg×9.8N/kg=0.539N鸡蛋浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3

×5×10-5m3

×9.8N/kg=0.49N由于F浮

＜G，所以鸡蛋下沉。（2）根据上浮条件F浮

＞G可知ρ盐水V排g＞mg，即

。而因此，当食盐水密度ρ盐水＞1.1×103kg/m3

时，鸡蛋上浮。反思

在食盐水密度大于1.1×103kg/m3

时，鸡蛋最终处于什么状态？所受的浮力是多大？

中华民族从站起来、富起来到强起来，必须有强大的国防保障。20世纪50年代中期，我国在极其困难的情况下，陆续启动国防军事重器的研制工程。其中，核潜艇起步较晚，1965年才正式开始研制。

核潜艇的建造是一个复杂而庞大的系统工程。当时，没有任何

参考资料，一切从零开始。据介绍，仅船体的设计建造，就有大量

的数据需要计算，但没有计算机，只好用算盘和计算尺。核潜艇牵

涉五万多个台件、几千米长的管道电缆、一千多吨钢材等，需要保

证整体重心在最佳位置，怎么办？利用磅秤来帮忙！就这样，科研

工作者克服重重困难，靠一些令人难以置信的“土办法”解决了不

少技术难题……国家工程

国防重器—核潜艇

在第一代核潜艇总设计师彭士禄、赵仁恺、黄纬禄、黄旭华（图9-41）的主持下，我国第一艘完全自主研制的核潜艇于1970年12月26日下水，1974年“八一”建军节正式交付海军。整个工程从开始研制到竣工、列装，仅用了9年时间，这在世界核潜艇建造史上是一个奇迹！

从此，中国核潜艇不断更新迭代，以其序列化、跨越式发展震惊世界。这是中国核潜艇人的光荣与骄傲。多少年来，他们隐姓埋名、无私奉献，历尽艰辛、前赴

后继，谱写了科技强国的壮丽篇章。图9-41黄旭华，核潜艇专家，中国工程院院士，“共

和国勋章”获得者1.某物体质量为2kg，体积为3×10-3m3

，将它浸没在水中，释放后它是上浮还是下沉？静止时，它受到的浮力是多少牛？实践与练习G=mg=2kg×10N/kg=20N.物体浸没在水中时，V=V物，它所受的浮力F浮=ρ水gV排

=1×10³kg/m³×10N/kg×3×10³m³=30N.因为F浮>G,所以物体上浮.2.将两个完全相同的球分别放到盛有甲、乙两种不同液体的烧杯中，静止时的情景如图9-42所示。请判断两种液体密度的大小关系。甲液体的密度大于乙液体的密度（提示：二者的浮力均等于小球的重力，根据F浮=ρ液gV排，V排小的液体密度大，由图可知V排甲＜V排乙，所以ρ液甲＞ρ液乙）3.制作潜艇模型。用塑料瓶、密封材料（如透明胶带、蜡等）

、螺母、软管、容器和水等，制作图9-43所示的潜艇模型。试试你制作的“潜艇”能否上浮和下沉，并分析实现浮沉状态改变的原因。提示：软管和塑料瓶之间可用万能胶粘连.瓶盖和瓶颈之间可用万能胶或透明胶带粘贴，螺母用细线绑在塑料瓶有排水孔的一侧且固定在中间位置，并适当调节位置，使塑料瓶能水平悬浮在水中.用容积较大的注射器连在软管的另一端作为打气和抽气设备。1

．把一个密度为0.9g/cm3

、体积为100cm3

的圆柱体，放入盛有

150g水的容器中，该圆柱体最终

(

)A

．一定漂浮

B

．一定悬浮

C

．一定沉底

D

．漂浮或沉底A课堂练习2．重80N的物体挂在弹簧测力计下，将物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数恰好为零．若把该物体浸没在酒精中，该物体将(

)A

．上浮

B

．下沉

C

．悬浮

D

．无法判定浮沉情况B3

．如图所示，水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中，漂浮着冰块

A

，悬浮着物块

B

。当冰块

A完全熔化后，下列分析错误的是(

)A

．烧杯中盐水的密度变小

B

．烧杯内液面不发生变化C

．杯底受到液体的压强变小

D

．物块

B

受到的浮力变小BA

．油桃排开水的质量小于芒果排开水的质量B

．油桃受到的浮力大于芒果受到的浮力C

．芒果排开水的重力等于芒果的重力D

．油桃受到的浮力大于油桃的重力4

．小李洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，如图所示。则下列说法正确的是

(

)A5

．一块木头漂浮在水面上露出

，如果把露出的锯掉

，剩下的将(

)A