第九章浮力第四節(jié)物體的浮與沉第1課時(shí)物體的浮沉條件情景導(dǎo)入亞洲西部，巴勒斯坦和約旦交界處，有一個(gè)“死?！?。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，死海的波濤此起彼伏，無邊無際，但是，誰能想到，如此浩蕩的海水中竟沒有魚蝦、水草，甚至連海邊也寸草不生。這大概就是“死?！钡妹脑虬?！那么，死海海水的浮力為什么這樣大呢？然而，令人驚嘆的是，人們?cè)谶@無魚、無草的海水里，竟能自由游弋；即使是不會(huì)游泳的人，也總是浮在水面上，不用擔(dān)心會(huì)被淹死。真是“死海不死”。合作探究（一）從力的角度認(rèn)識(shí)物體的浮沉探究點(diǎn)物體的浮沉條件演示實(shí)驗(yàn)

將體積相同的鐵塊和蠟塊同時(shí)浸沒在水中后松手，觀察現(xiàn)象。鐵塊蠟塊交流討論根據(jù)前面學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，當(dāng)物體受到的力為非平衡力時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就要發(fā)生改變。那么液體中物體的浮沉取決于什么？上述實(shí)驗(yàn)中，浸沒在水中的鐵塊、蠟塊(松手前)各受到什么力？鐵塊和蠟塊受到的浮力相等嗎？為什么？分析物體的浮沉條件：蠟塊：松手后，浸沒在水中的蠟塊所受到的F?。綠蠟，二力的合力方向向上，所以蠟塊上浮。當(dāng)蠟塊逐漸露出水面，V排減小，浮力減小，當(dāng)F浮減小到與重力G蠟相等時(shí)，即F浮＝G蠟，二力的合力為0，蠟塊最終漂浮在水面。即：F?。綠物，物體上浮，最終漂浮，漂浮狀態(tài)時(shí)，F(xiàn)浮＝G物。蠟塊鐵塊：松手后，浸沒在水中的鐵塊所受到的F浮＜G鐵，二力的合力方向向下，鐵塊下沉。到達(dá)容器底部后，鐵塊受到F浮、G鐵和F支，三力平衡，靜止在容器底，我們說鐵塊沉底，即：F浮＜G物，物體下沉，最終沉底。鐵塊阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響做中學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將右圖中擰緊蓋子的玻璃瓶浸沒于水中，因?yàn)椴Ａ颗砰_水的重力不變，即受到的浮力大小不變，通過改變加入瓶中水的多少從而改變玻璃瓶自身的重力，觀察重力不同的玻璃瓶在水中的浮沉情況。盛水容器玻璃瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)空玻璃瓶裝滿水的玻璃瓶裝適量水的玻璃瓶實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)方法觀察玻璃瓶運(yùn)動(dòng)情況玻璃瓶受力情況分析1把擰緊蓋子的空玻璃瓶浸沒于水中，然后松手2把裝滿水并擰緊蓋子的玻璃瓶浸沒于水中，然后松手3把裝有適量水并擰緊蓋子的玻璃瓶浸沒于水中，然后松手上浮下沉靜止F?。綠F浮＜GF?。紾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納總結(jié)浸沒在液體中的物體，當(dāng)浮力大于重力時(shí)，物體上??；當(dāng)浮力小于重力時(shí)，物體下沉；當(dāng)浮力等于重力時(shí)，物體處于懸浮狀態(tài)。你迷實(shí)驗(yàn)室讓雞蛋浮沉將雞蛋放入清水中，觀察雞蛋的浮沉情況。向杯中逐漸加鹽并小心攪拌，觀察雞蛋的浮沉情況。如果往容器中加水，再次觀察雞蛋的浮沉情況。你能解釋觀察到的現(xiàn)象嗎?（二）從密度的角度認(rèn)識(shí)物體的浮沉將配制好的三杯濃度不同的鹽水放在講臺(tái)上，各放入一個(gè)雞蛋，其中，一個(gè)雞蛋漂浮、一個(gè)雞蛋懸浮、一個(gè)雞蛋下沉。交流討論三種情況下，雞蛋所受的浮力與重力的大小情況、雞蛋的密度與鹽水的密度大小情況各是怎樣的？漂浮懸浮下沉

若一個(gè)物體浸沒在水中，F(xiàn)浮＝G物，受力平衡，松手后物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，我們說物體懸浮在液體中，即F?。紾物。懸浮時(shí)，物體排開液體的體積等于物體自身的體積。漂浮懸浮下沉

漂浮的雞蛋：懸浮的雞蛋：下沉的雞蛋：F?。紾雞蛋，ρ雞蛋＜ρ鹽水F?。紾雞蛋，ρ雞蛋＝ρ鹽水F?。糋雞蛋，ρ雞蛋＞ρ鹽水上浮下沉懸浮漂浮沉底

F浮>Gρ液>ρ物F浮<Gρ液<ρ物F?。紾ρ液＝ρ物F浮＝Gρ液>ρ物F?。獸N＝G

ρ液<ρ物歸納總結(jié)材料拓展為什么肥皂泡總先上升后下降

日常生活中，我們常看到一些小朋友吹肥皂泡，一個(gè)個(gè)小肥皂泡從吸管中飛出，在陽光的照耀下，呈現(xiàn)美麗的色彩。此時(shí)，小朋友們沉浸在歡樂和幸福之中，我們也常希望肥皂泡能飄浮于空中，形成一道美麗的風(fēng)景。但我們常常是看到肥皂泡開始時(shí)上升，隨后便下降，這是為什么呢？這個(gè)過程和現(xiàn)象，我們只要細(xì)心想一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其中包含著豐富的物理知識(shí)。在開始的時(shí)候，肥皂泡里是從嘴里吹出的熱空氣，肥皂膜把它與外界隔開，形成里外兩個(gè)區(qū)域，里面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度，此時(shí)，肥皂泡內(nèi)氣體的密度小于外部空氣的密度，根據(jù)阿基米德原理可知，此時(shí)肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它會(huì)上升。隨著上升過程的開始和時(shí)間的推移，肥皂泡內(nèi)、外氣體發(fā)生熱交換，內(nèi)部氣體溫度下降，因熱脹冷縮，肥皂泡體積逐步減小，它受到的外界空氣的浮力也會(huì)逐步變小，而其受到的重力不變，這樣，當(dāng)重力大于浮力時(shí)，肥皂泡就會(huì)下降。課堂小結(jié)物體的浮沉條件漂浮：F?。紾，ρ液>ρ物，合力為零上浮：F浮>G，ρ液>ρ物，合力豎直向上懸浮：F?。紾，ρ液＝ρ物，合力為零下沉：F浮<G，ρ液<ρ物，合力豎直向下隨堂檢測(cè)1.將同一物體放入密度不同的液體中，其浮沉情況不同。通過比較物體密度與液體密度的大小，可判斷物體的浮沉情況，請(qǐng)推導(dǎo)出用物體的密度與液體的密度表示的浮沉條件。物體的重力G=mg=ρ物V物g，由阿基米德原理可知，浸沒在液體中的物體所受的浮力F?。溅岩篤排g=ρ液V物g，則（1）浸沒在液體中的物體，當(dāng)ρ物＜ρ液時(shí)，G＜F浮，物體上浮。（2）浸沒在液體中的物體，當(dāng)ρ物=ρ液時(shí)，G=F浮，物體處于懸浮狀態(tài)。（3）浸沒在液體中的物體，當(dāng)ρ物＞ρ液時(shí)，G＞F浮，物體下沉。2.一個(gè)小球，在水中能漂浮。如果把它放人酒精中，小球（）一定會(huì)上浮B.一定會(huì)懸浮C.一定會(huì)下沉D.條件不足，無法判斷D3.如圖所示，三個(gè)完全相同的玻璃缸裝滿了水，其中圖(a)只有水，圖(b)水中漂浮著一只玩具小鴨子，圖(c)水中漂浮著同樣材料的玩具大鴨子。若把三個(gè)缸放到臺(tái)秤上稱量，它們的質(zhì)量大小如何？若兩只玩具鴨子的材料(密度)不同，但仍漂浮在水中，則再稱量三個(gè)缸的質(zhì)量時(shí)，它們的大小又如何？三個(gè)缸的質(zhì)量大小相同；若兩只玩具鴨子的材料(密度)不同，但仍漂浮在水中，則三個(gè)缸的質(zhì)量大小仍相同。理由：玩具鴨子處于漂浮狀態(tài)，F(xiàn)浮＝G鴨＝m鴨g，由阿基米德原理可知，F(xiàn)?。紾排＝m排g，則m鴨=m排，玩具鴨子的質(zhì)量等于其排開水的質(zhì)量，所以只要玩具鴨子處于漂浮狀態(tài)，有鴨子的玻璃缸的質(zhì)量就等于只有水的玻璃缸的質(zhì)量，與玩具鴨子的材料（密度）無關(guān)。第2課時(shí)浮沉條件的應(yīng)用滬科版

八年級(jí)物理（下）合作探究探究點(diǎn)一密度計(jì)

用途：測(cè)量液體的密度。

構(gòu)造：密度計(jì)是一根上部標(biāo)有刻度、形狀特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡內(nèi)封裝小鉛丸。

工作原理：

F?。紾密度計(jì)的刻度分布不均勻，上疏下密，上小下大

使用方法：密度計(jì)放入待測(cè)液體中，當(dāng)密度計(jì)靜止時(shí)，讀出液面對(duì)應(yīng)的刻度值即為液體的密度。密度計(jì)上的數(shù)值表示待測(cè)液體的密度與水的密度的倍數(shù)關(guān)系。如“1.2”表示該液體的密度是1.2×103kg/m3歸納總結(jié)

密度計(jì)是利用物體的浮沉條件（即漂浮在液面上的物體，它所受的浮力總是等于它受到的重力）和阿基米德原理工作的。由于F?。紾，F(xiàn)?。紾排＝ρ液V排g＝ρ液Sh入g，所以液體的密度與密度計(jì)浸入液體的深度成反比，密度計(jì)的刻度值是上端小下端大。合作探究探究點(diǎn)二鹽水選種

方法：把種子放入濃度適宜的鹽水中，干癟、蟲蛀的種子就會(huì)上浮直至漂浮，而飽滿的種子則下沉到容器底部。

原理：選小麥種子所用鹽水的密度為(1.16~1.2)×103kg/m3。ρ好＞ρ鹽水G＞F浮好種子下沉到水底ρ壞＜ρ鹽水G＜F浮壞種子上浮直至漂浮合作探究探究點(diǎn)三潛水艇演示實(shí)驗(yàn)點(diǎn)擊畫面播放視頻

當(dāng)注射器從試管中抽氣時(shí)，試管內(nèi)的水增多，此時(shí)試管的總重力增加，當(dāng)其受到的重力大于浮力時(shí)，便會(huì)下沉；當(dāng)其受到的重力等于浮力時(shí)，便會(huì)懸浮在水中；當(dāng)注射器向試管中壓氣時(shí)，試管內(nèi)的水減少，此時(shí)試管的總重力減小，當(dāng)其受到的重力小于浮力時(shí)，便會(huì)上浮。因此試管能夠上浮或下沉是依靠改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)的。潛水艇就是根據(jù)這個(gè)道理制造的。歸納總結(jié)工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛。排出水，潛艇受到的重力減小，G＜F浮，潛艇上浮注入水，潛艇受到的重力增大，G＞F浮，潛艇下沉浸沒在水中時(shí)，V排不變，故F浮不變合作探究探究點(diǎn)四熱氣球釋放一個(gè)氫氣球，氫氣球上浮至天花板?，F(xiàn)場(chǎng)吹一個(gè)氣球，扎緊口并松手，氣球降至地面。演示實(shí)驗(yàn)交流討論兩個(gè)氣球都受浮力嗎？為什么一個(gè)上浮，另一個(gè)下降呢？如何才能讓氣球浮在空中？節(jié)日放飛的氣球如圖所示，節(jié)日放飛的氣球、攜帶氣象儀的高空探測(cè)氣球等，里面充的是密度小于空氣的氣體，例如氫氣或氦氣等。攜帶氣象儀的高空探測(cè)氣球如圖所示，體育、娛樂活動(dòng)用的熱氣球，充的是被燃燒器加熱而體積膨脹的熱空氣。

原理：利用空氣的浮力升空

工作過程：熱氣球的升降與熱氣球體積及其內(nèi)部氣體的密度變化有關(guān)。熱氣球的巨大氣袋中充滿空氣，從燃?xì)庋b置中噴出的火焰加熱氣袋中的空氣，熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高、密度減小(忽略體積變化)。當(dāng)熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時(shí)，熱氣球便上浮了。歸納總結(jié)科學(xué)書屋“奮斗者”號(hào)深潛器“奮斗者”號(hào)深潛器通過電磁鐵吸附了大鐵塊，還有一部分鐵砂放置在一個(gè)容器中，這些總質(zhì)量加起來之后使得深潛器的總重力大于浮力，深潛器得以不斷下沉，同時(shí)通過控制傾倒容器中的鐵砂可以控制深潛器下沉的速度。當(dāng)深潛器需要上浮時(shí)，電磁鐵斷電，拋掉電磁鐵吸附的鐵塊，深潛器可以快速上浮。如果遇到緊急情況，系統(tǒng)斷電后，電磁鐵會(huì)自動(dòng)拋掉鐵塊，從而讓深潛器快速上浮。課堂小結(jié)密度計(jì)鹽水選種潛水艇熱氣球浮沉條件的應(yīng)用隨堂檢測(cè)1.如圖所示是體育、娛樂活動(dòng)用的熱氣球，充的是被燃燒器燒熱而體積膨脹的熱空氣.要使已經(jīng)升空的熱氣球上升或下降，下列說法正確的是（）A.繼續(xù)對(duì)熱空氣加熱可以使熱氣球上升B.繼續(xù)對(duì)熱空氣加熱可以使熱氣球下降C.停止對(duì)熱空氣加熱可以使熱氣球上升D.熱氣球停在空中靜止不動(dòng)時(shí)球內(nèi)空氣的密度與球外空氣密度一樣大A2.質(zhì)量相等的實(shí)心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的浮力

鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中靜止時(shí)，則鐵球受的浮力

鋁球受的浮