初中物理鲁教版（五四学制）（2024）八年级下册（2024）第三节 浮与沉教学演示ppt课件

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1．知道物体的沉浮条件，会根据沉浮条件判断物体的浮沉。2．能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件。3．能应用沉浮条件解释简单的物理现象。
根据物体的受力情况分析判断物体的浮沉：
以浸在水中的鸡蛋为例分析：把鸡蛋浸入水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。这两个力的方向相反、作用在同一直线上。
物体的浮沉就取决于重力G与浮力F浮两个力的大小。
物体在液体中，为什么有的漂浮、有的悬浮、有的沉底呢？
演示实验——“水”中的鸡蛋：将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋下沉，鸡蛋沉入杯底;逐渐将食盐溶解在水中鸡蛋恰好悬浮；继续溶解食盐，鸡蛋上浮，最终鸡蛋漂浮。鸡蛋在不同的“水”中可以处于下沉、沉底、悬浮、上浮和漂浮这五种浮沉状态。
几个词语：浸没：物体完全没入了液体中，整个物体在液面以下。浸入：也就是“浸在”，包括完全浸没和部分浸没。漂浮：物体在液面处，部分体积浸没。悬浮：物体在液面以下，完全浸没，可以存在于液面下任何位置。上浮：物体正在向上加速运动，可能完全浸没，也可能部分浸没，最终状态是漂浮。下沉：物体正在向下加速运动，可能完全浸没，也可能部分浸没，最终状态是沉在液体底部。沉底：物体完全浸在液体中，处于静止状态。
探究点一 物体的浮沉条件
思考：五种状态，哪些状态是平衡状态，哪些是非平衡状态？
平衡状态：漂浮、悬浮、沉底
非平衡状态：上浮、下沉
分析五种状态下鸡蛋受到的浮力与重力的关系，分别画出上述五种状态下鸡蛋受力示意图。
漂浮、悬浮、沉底时，V排与 V物的关系
上浮、下沉，处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用
处于静态，受平衡力作用。
ρ液gV排＞ρ物gV物
物体上浮（最终漂浮）
ρ液gV排 = ρ物gV物
ρ液gV排 < ρ物gV物
物体下沉（最终沉底）
比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉
ρ液与ρ物 的大小与物体的浮沉的关系
悬浮: ρ鸡蛋=ρ盐水
用阿基米德原理证明物体的浮沉条件
判断物体浮沉 状态的两个角度
中国古代就将浮力用于生产、生活中。从独木舟到郑和出使西洋用的大型“宝船”船队，从孔明灯到浮船打捞技术，从盐水选种到密度计，都体现出中华民族的智慧。
探究点二 浮沉条件的应用
设计实验：想办法让橡皮泥漂浮在水面上，并让橡皮泥承载“货物”。
往水里加盐是通过改变液体的密度可以改变鸡蛋的浮沉状态，还有没有其他方法可以改变物体的浮沉状态？如何让橡皮泥在水中漂浮呢？
橡皮泥是通过增大排开液体的体积改变物体浮沉状态。
橡皮泥在水中沉底和漂浮时受到的浮力有什么变化？是怎样改变浮力的？
轮船的原理：制成空心，增大V排，增大浮力。
排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮=G排= m排g m船+m货= m排
载重线：船舶在允许的最大载重情况时水面位置的水平线。
现代轮船是使用密度比水大的钢铁制造的，那么轮船是怎么浮在水面上的？
汤圆煮熟后变成空心，增大了V排，从而增大了浮力，使其浮起来。
为什么生汤圆沉底，煮熟后会浮起来？
例题 一艘轮船的排水量是104t，在密度是1.0×103kg/m3的河水中航行，它满载时排开水的体积是多大？如果该轮船从长江驶入大海（海水密度为1.03×103kg/m3）中航行，它排开海水的体积是多大？它从江河驶入海中是上浮一些还是下沉一些？
自制潜水艇模型：按图用注射器、试管、软管、短玻璃管等器材自制一个潜水艇模型，把模型浸在水中，从管中抽气，模型将怎样运动？向管中打气，模型又会怎样？
抽气时，水逐渐进入“潜水艇”中，“潜水艇”下沉。打气时，“潜水艇”内的水被排出，“潜水艇”上浮。
潜水艇的工作原理是什么？
潜水艇的沉浮靠改变自身重力实现的。
潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，隐蔽性强，是一种很重要的军用舰艇。
因为潜水艇浸没在水里时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排 可知，所受浮力基本不变，所以只能靠改变自身重力实现浮沉的。
气球：通过充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气等），使气球受到的浮力大于自身的重力而升空。
用塑料袋、铁架台和酒精灯演示热气球升空的实验。分析为什么加热后塑料袋能升空？
在加热过程中气囊中气体受热膨胀，密度变小，则自身重力减小，当重力小于浮力时开始上升；当气囊中气体温度降低，密度增大，则自身重力变大，当重力大于浮力时下沉。
归纳：热气球通过改变自身重力实现浮沉。
用塑料袋制作“热气球”
为了能定向航行而不随风飘荡，人们还制成了飞艇，在大气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人装货的吊篮。
20世纪20～30年代，飞艇曾盛极一时，用来进行军事侦察、轰炸敌方目标或作为空中交通工具。后来连续发生了几次气囊中氢气爆炸的事故。飞行速度又不及飞机，便逐渐被飞机取代。近年来由于能源危机，且可以用不会爆炸的氦气代替氢气，人们对飞艇又重新重视起来。
飞艇通过充气或放气改变自身体积，从而改变浮力实现上升和下降。
①密度计是测量液体密度的仪器。
②构造：密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管，管的下部装有少量密度较大的铅丸。
③原理：密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力，F浮=G，且不变。
密度计的刻度不均匀，数值是上小下大
根据 F浮=ρ液gV排可知， F浮不变，把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积就大，下沉一些。所以密度计的刻度从下往上的示数是越来越小的。