八年级物理下册《物体的浮沉条件及应用》导学案.docx
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八年级物理下册《物体的浮沉条件及应用》导学案
物体的浮沉条件及应用
【学习目标】
1．巩固前面所学的阿基米德原理、力与运动的关系，并在此基础上推导物体的浮沉条件。
2．能够应用物体的浮沉条件分析、解释生活中的相关现象，对某些有关浮力的应用的问题能够提出自己的见解与解决问题的思路。
3．在研究物体的浮沉条件的过程中，体会科学、技术、社会的密切联系。
【学习重、难点】
重点：
物体的浮沉条件。
难点：
运用阿基米德原理分析物体在液体中受到的浮力的变化，并比较浮力和重力的大小。
【学习过程】
一、课前
（一）复习
阿基米德原理的表述：
___________________________________________________。
阿基米德原理的数学表达式：
______________________________________________。
（二）预习
用力的关系来表示物体的浮沉条件：
________________________________________。
用密度的关系来表示物体的浮沉条件：
_______________________________________。
二、课堂
视频《木块与铁块的浮与沉》中，将体积相同的铁块和木块浸没在水中，同时由静止释放，木块上浮，铁块下沉。
再将质量相等的铁块和木块浸没在水中，同时由静止释放，木块上浮，铁块下沉。
为什么铁块会下沉，木块会上浮呢？
（一）物体的浮沉条件
（1）分别将木块、装有水的保鲜袋、铁块浸没入水中，木块受到的浮力_______重力，合力_______，所以木块______；水袋受到的浮力______重力，二力________，合力_______，水袋处于________状态；铁块受到的重力_______浮力，合力________，铁块________。
（2）当F浮＞G，物体将________，最终_________；当F浮=G，物体将_______；当F浮＜G，物体将_______，最终________。
物体的沉浮条件：
物体的浮沉取决于物体浸没时所受的_______和_______的大小。
（3）把一个鸡蛋轻轻地放入浓盐水中，使鸡蛋处于漂浮状态；然后将清水缓缓倒入浓盐水中，并轻轻地搅拌，随着盐水密度的减小，鸡蛋处于________状态；继续倒入清水，鸡蛋__________，再加入适量盐粒，鸡蛋又重新缓慢地_________。
（4）一个实心物体浸在液体中，V排____V物（填“＞”，“＜”或“=”）。
当物体上浮时，F浮____G（填“＞”，“＜”或“=”），则ρ液__ρ物（填“＞”，“＜”或“=”），最终______。
物体悬浮时，F浮____G，则ρ液_____ρ物。
物体下沉时，F浮____G，则ρ液_____ρ物。
因此浸在液体中的物体的浮沉情况，还可以通过比较________来判断。
ρ物是________，而不是构成该物体的物质的密度。
（二）浮力的应用
（1）轮船
将轮船做成_______的形状，这样就增大了所能排开水的体积，又减轻了自身的重量，因此钢铁制成的轮船也可以漂浮在水面上
货轮从长江（淡水）驶入东海，它受到的浮力______（填“变大”、“变小”、“不变”），轮船将______（填“上浮”、“下沉”、“不变”）。
（2）潜水艇
在潜水艇上升或下降的过程中，因为其体积未变，故在其完全漏出水面前，其所受的浮力的大小___________（填“变大”、“变小”、“不变”）。
当向水舱充水时，潜水艇的重力增大，F浮______G（填“＞”，“＜”或“=”），潜水艇______；当F浮_____G（填“＞”，“＜”或“=”）时，潜水艇悬浮；而排水时，潜水艇的重力减小，F浮______G（填“＞”，“＜”或“=”），则潜水艇________。
可见潜水艇的工作原理是：
浸没水中后浮力不变，靠改变_______________来实现沉浮。
（3）气球和飞艇
请分析气球和飞艇的工作原理：
____________________________________________
______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
（4）密度计
请分析密度计的工作原理：
____________________________________________________
______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
密度计刻度的特点：
______________________________。
（5）盐水选种
盐水选种的原理：
__________________________________________________________。
典型例题
例1．如图所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立地漂浮在水面上，蜡烛露出水面的长度为L，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分（）
A．还会重新露出水面
B．不会重新露出水面
C．以上两种可能都有
D．无法判断是否会重新露出水面
【答案】A
【解析】蜡烛原来能漂浮在水面上，此时蜡烛受到的重力等于浮力。
当把蜡烛水面以上部分截掉的瞬间，蜡烛受到的重力减小，而浮力不变，此时浮力将大于重力，所以剩余部分将上浮露出水面。
【课堂小结】
【课堂检测】
1．测量液体密度的仪器叫密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。
图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断（ ）
A．密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B．密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C．乙烧杯中液体的密度较大
D．丙烧杯中液体的密度较大
2．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示。
则（ ）
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压强较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器中物块受到液体的浮力较大
3．将冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将（ ）
A．上升B．下降C．不变D．无法确定
4．将同一个新鲜鸡蛋分别放入装有盐水的甲、乙两个玻璃杯中，鸡蛋静止后所处的位置如图所示，关于鸡蛋所受的浮力F甲、F乙以及盐水的密度的说法中，正确的是（ ）
A．F甲＞F乙、ρ甲＜ρ乙B．F甲＜F乙、ρ甲＞ρ乙
C．F甲=F乙、ρ甲＜ρ乙D．F甲=F乙、ρ甲=ρ乙
5．将一方形木块（体积为V木）放于水中，再将一方形冰块（体积为V冰）放于木块上，静止时水面正好和木、冰交界面共面（如图），已知水、冰、木密度之比为10︰9︰8，则V冰︰V木为（说明：
图中冰块、木块大小不具暗示意义）（ ）
A．9︰8B．8︰9C．1︰8D．2︰9
6．如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮。
经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示。
现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（ ）
A．先下沉然后上浮B．浮力变小，一直下沉
C．先上浮然后下沉D．浮力变大，一直上浮
7．如图所示，海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化。
监测发现，从春季至夏季，海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小。
此过程中，若浮标体积保持不变，则（ ）
A．浮标所受浮力变大，露出海面体积变小
B．浮标所受浮力变小，露出海面体积变大
C．浮标所受浮力不变，露出海面体积变大
D．浮标所受浮力不变，露出海面体积变小
8．如图所示，歼-15舰载机在辽宁舰上进行起降飞行训练，下列说法中正确的是（ ）
A．舰载机升空前后航空母舰受到的浮力不变
B．舰载机飞回航空母舰后航空母舰上浮一些
C．舰载机上升高度增加，机舱外大气压增大
D．舰载机上升时机翼上方空气流速大于下方流速
三、课后
完成课后练习题。
参考答案
1．D
2．B
3．A
4．C
5．D
6．C
7．D
8．D
物体的浮沉条件及应用
【学习目标】
1．巩固前面所学的阿基米德原理、力与运动的关系，并在此基础上推导物体的浮沉条件。
2．能够应用物体的浮沉条件分析、解释生活中的相关现象，对某些有关浮力的应用的问题能够提出自己的见解与解决问题的思路。
3．在研究物体的浮沉条件的过程中，体会科学、技术、社会的密切联系。
【学习重点、难点】
重点：
物体的浮沉条件。
难点：
运用阿基米德原理分析物体在液体中受到的浮力的变化，并比较浮力和重力的大小。
【课前准备】
（一）复习
阿基米德原理的表述：
___________________________________________________。
阿基米德原理的数学表达式：
______________________________________________。
（二）预习
用力的关系来表示物体的浮沉条件：
________________________________________。
用密度的关系来表示物体的浮沉条件：
_______________________________________。
【课堂活动】
（一）知识内容
物体的浮沉条件
1．将鸡蛋浸没在不同密度的盐水中，鸡蛋出现了如下图所示三种情况。
学生对鸡蛋进行受力分析，鸡蛋在液体里受到___________和___________。
当F浮_______G时，物体将上浮，直到有部分体积露出液面，浮力减小到和重力________，就不再上浮，最终_______在液面，此时F浮，______G；当F浮_______G，合力为______，即二力平衡，此时物体将静止在液体中任意深度的地方,称为__________；当F浮______G，合力方向________，物体在液体中向下运动，称为___________，最终沉底。
因此物体的浮沉取决于物体浸没时所受的________和_______的大小G。
当F浮＞G时，合力方向_______，物体就_______。
当F浮＝G时，合力为______，即二力平衡，此时物体将_______。
当F浮＜G时，合力方向_______，物体就_______。
物体漂浮时，F浮，_____G。
2．漂浮与悬浮的共同点：
都处于平衡状态；浮力_______重力（填“大于”，“小于”或“等于”）。
不同点：
漂浮是物体一部分浸入液体中，V排______V物（填“＞”，“＜”或“=”）；悬浮是整个物体浸没在液体中V排________V物（填“＞”，“＜”或“=”）。
3．通过比较液体密度与物体密度（物体平均密度）也能判断物体的沉浮情况。
当一个实心物体浸在液体中，V排____V物（填“＞”，“＜”或“=”）。
当物体上浮时，F浮____G（填“＞”，“＜”或“=”），则ρ液__ρ物（填“＞”，“＜”或“=”），最终______。
物体悬浮时，F浮____G，则ρ液_____ρ物。
物体下沉时，F浮____G，则ρ液_____ρ物。
因此浸在液体中的物体的浮沉情况，还可以通过比较________来判断。
ρ物是________，而不是构成该物体的物质的密度。
浮力的应用
1．浮力的利用思路
（1）改变排开流体的体积来改变自身所受的浮力。
（2）通过改变自身所受的重力来改变自己的浮沉状态。
2．浮力的利用实例
（1）轮船
轮船的为什么能够漂浮在水面上？
__________________________________________________________________________。
轮船在河里和海里都是漂浮的，因而所受浮力________。
根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积________。
（2）潜水艇
在潜水艇上升或下降的过程中，因为其体积未变，故在其完全漏出水面前，其所受的浮力的大小___________（填“变大”、“变小”、“不变”），其上浮或下沉是通过_________来实现的。
（3）气球和飞艇
气球和飞艇内部有______（填“大于”，“小于”或“等于”）空气密度的气体，如______、_____。
由于ρ气______ρ空气，使F浮______G物（填“＞”，“＜”或“=”），靠空气浮力升空。
那么又如何使气球或飞艇回到地面呢？
________________________________________________________________________。
（4）打捞沉船
现代打捞沉船的方法是：
将几个充满水的大型浮筒沉入水底，用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起，然后用高压空气把浮筒中的水排出，沉船就随着浮筒一起浮出水面。
请解释这样打捞沉船所用到的物理原理。
__________________________________________________________________________。
（二）典型例题
例1．用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮。
在木球未露出水面的时候，下列说法中正的是（）
A．木球所受的重力、浮力都不变
B．木球所受的重力不变，浮力变大
C．木球所受的重力、浮力都变小
D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小
【答案】A
例2．密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍
放入水中，则（）
A．大块下沉，小块悬浮
B．大块下沉，小块上浮
C．两块都上浮
D．两块都悬浮
【答案】D
【课堂小结】
【课堂检测】
1．如图所示，将苹果放在水中，静止后会漂浮在水面上。
若将苹果露出水面的部分切掉，余下部分重新放入水中，则余下苹果将（）
A．漂浮B．悬浮C．下沉D．无法确定
2．如图所示，实心小球在甲液体中悬浮，在乙液体中沉底。
则下列判断正确的是（）
A．球的密度大于甲液体的密度
B．甲液体的密度小于乙液体的密度
C．球在甲液体中受到的浮力大于它在乙液体中受到的浮力
D．球在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力
3．以下是某同学对几处生活情景的分析，正确的是（）
A．投入水中的石块没有漂浮在水面上，说明下沉的物体并不受浮力
B．人远离平面镜常常感到像变小，说明平面镜成像大小与物距有关
C．冬天用热水袋暖手，手感到温暖，说明热传递可以改变物体内能
D．教室内的一个开关可以同时控制八盏灯，说明这八盏灯是串联的
4．下列工业设备或交通工具主要是利用浮力原理的是（）
A．轮船B．船闸C．飞机D．滑板车
5．将一物块缓慢地放入盛满水的大烧杯中，静止后有76g水溢出；将其缓慢地放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64g酒精溢出。
已知酒精的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是（）
A．悬浮，1.0×103kg/m3B．漂浮，0.95×103kg/m3
C．下沉，1.2×103kg/m3D．漂浮，0.90×103kg/m3
6．用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置。
若用力向下轻轻拨动一下铁块，则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将（）
A．下沉变小B．下沉变大
C．上浮变小D．悬浮不变
7．质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球，分别静止在水中的不同深度处，如图所示。
则这4个小球在水中所受浮力最小的是（）
A．甲B．乙C．丙D．丁
参考答案
1．A
2．C
3．C
4．A
5．B
6．A
7．D
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