第3節(jié)《物體的浮沉條件及應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案(原卷版)

新課標(biāo)八年級(jí)第十章浮力第3節(jié)《物體的浮沉條件及應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道物體浮沉的條件,能根據(jù)物體的浮沉條件判斷物體的浮沉狀態(tài)；2.了解輪船漂浮的原理，知道輪船的排水量（m排）；3.了解潛水艇漂浮和懸浮的原理；4.了解氣球和飛艇的原理?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】：掌握物體的浮沉條件及浮力的應(yīng)用。掌握物體的浮沉條件及如何改變物體的浮沉?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1.能用浮力知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題；2.與浮力的四種計(jì)算方法有關(guān)的計(jì)算?！咀灾黝A(yù)習(xí)】1.物體的沉浮取決于物體所受的_______和_______的大小。浸沒(méi)在液體中的物體：特別提醒判斷物體浮沉的兩種方法：①比較浮力F浮與重力G的大?。虎诒容^液體密度ρ液與物體密度ρ物的大小(1)當(dāng)F浮＞G時(shí)：物體_______,最后物體_______（部分浸入）。(2)當(dāng)F浮=G時(shí)：物體_______；可停在液體內(nèi)部任意位置。(3)當(dāng)F?。糋時(shí)：物體_______；最終沉在水底（對(duì)容器底部有壓力）。2.輪船：把密度大于水的材料做成_______的方法,可以使排開水的體積增加,從而增大可以利用的_______，實(shí)現(xiàn)_______；輪船的大小通常用_______表示,它表示輪船滿載貨物時(shí)排開水的質(zhì)量。3.潛水艇：通過(guò)_______來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉。潛水艇在水下時(shí)排開水的體積不變，其所受浮力不變。4.氣球、飛艇：通過(guò)改變氣囊里氣體的密度，從而改變其受到浮力的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)升降的。5.密度計(jì)：在任何液體中都處于_______狀態(tài)，越靠上示數(shù)越_______。【合作探究】探究性問(wèn)題一：物體的浮沉條件1.當(dāng)把物體浸沒(méi)在液體中時(shí),物體受到豎直向上的和豎直向下的的作用,如上圖所示,是物體浸沒(méi)在液體中時(shí)的受力情況。（1）當(dāng)F浮>G物時(shí)：物體受到非平衡力的作用,物體_______,會(huì)露出液面一部分體積,最終漂浮在液面上,如圖所示。漂浮時(shí):F浮_______G物(選填“>”、“=”或“<”)。（2）當(dāng)F浮=G物時(shí)：，這兩個(gè)力相互抵消,物體保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),會(huì)_______在原來(lái)的位置,如圖所示.（3）當(dāng)F浮<G物時(shí)：物體受到非平衡力的作用,物體_______,最終沉在底部,并受底部的支持力,如圖所示.沉到底部時(shí):F浮<G物(選填“>”、“=”或“<”)。2.如果實(shí)心物體（質(zhì)量均勻）浸沒(méi)在液體中：物體的重力G物可表示為:G物=_______,排開液體的重力G排可表示為G排=_______,又因F浮=G排,所以F浮=ρ液gV排,當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí),V物=V排,所以:(1)當(dāng)F浮>G物時(shí),即ρ液gV排>ρ物gV物,可得出_______時(shí),物體上浮,最終漂浮在液面上。(2)當(dāng)F浮=G物時(shí),即ρ液gV排=ρ物gV物,可得出_______時(shí),物體懸浮在液體中。(3)當(dāng)F浮<G物時(shí),即ρ液gV排<ρ物gV物,可得出_______時(shí),物體下沉,最終沉在底部。【例題1】如圖所示，質(zhì)量相同，而形狀不同的甲、乙兩實(shí)心物體，分別靜止在水面以下1m和2m深處，由此可以判定A．甲物體受到的浮力大于乙物體受到的浮力B．甲物體受到的浮力等于乙物體受到的浮力C．甲物體受到的浮力小于乙物體受到的浮力D．甲物體的密度比乙物體小探究性問(wèn)題二：浮力的應(yīng)用教材（想想做做）鹽水浮雞蛋問(wèn)題：取一枚新鮮雞蛋，放在清水中，觀察它在水中沉浮的情況。向水中慢慢加些鹽，并輕輕攪拌，觀察到雞蛋怎樣運(yùn)動(dòng)？如果再加些清水，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？水濃鹽水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：雞蛋放在清水中先是_______；加鹽后，雞蛋上浮直至_______在水面上；再加清水后，雞蛋又_______直至沉底。分析：雞蛋受到的_______不變。根據(jù)阿基米德原理_______變大，_______變大了，雞蛋的狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。提出問(wèn)題：根據(jù)浮沉條件，要想改變物體的浮沉情況，有哪幾種辦法呢？解決問(wèn)題：（1）可用改變物體所受的____力（2）改變自身的____力來(lái)實(shí)現(xiàn)。拓展：輪船，潛水艇和氣球和飛艇就是用上面的方法實(shí)現(xiàn)浮沉的。我們一起看下面的實(shí)驗(yàn)。1.輪船輪船是鋼鐵制成的，鋼鐵的密度遠(yuǎn)大于水的密度，為什么可以漂浮在水面上，還能承載那么多貨物呢？教材（想想做做）制作橡皮泥小船橡皮泥的密度比水的密度大橡皮泥放入水中會(huì)下沉。怎么使它漂浮在水面？看看誰(shuí)做的船能承載更多的重物？將這塊橡皮泥做成小船形再次放在水中，看到什么現(xiàn)象？怎樣能讓橡皮泥載更多物體？同一塊橡皮泥做成船狀能漂浮的原因是它變成了的，增大了的體積，因而增大了，所以能飄起來(lái)。（1）輪船的工作原理：采用“_______”的辦法，增大可以利用的_______。具體方法是把密度比水大的鋼材做成空心的，使輪船能排開更多的水，根據(jù)阿基米德原理可知，浮力增大，從而_______在水面上。解題技巧：輪船在不同液體中都處于漂浮狀態(tài)，即F浮=G船，當(dāng)輪船從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛r(shí)，由于都處于漂浮狀態(tài)，所以浮力不變，根據(jù)F?。紾排＝ρ液gV排可知，ρ液變大——>V排變小輪船將上浮一些；（2）排水量（m排）輪船的大小通常用排水量表示，排水量是輪船滿載時(shí)排開的水的_______。當(dāng)輪船滿載航行時(shí)處于漂浮狀態(tài)，所受浮力等于船所受到的總重力，即F?。紾船總，而F?。絤排g、G船總＝(m船＋m貨)g，因此m排＝_______，即輪船排水量等于船自身的質(zhì)量與滿載時(shí)貨物的質(zhì)量之和。2.潛水艇(1)工作原理：通過(guò)水艙充放水改變自身_______來(lái)實(shí)現(xiàn)潛水艇的下潛、上浮的。(2)方法：潛水艇兩側(cè)有水艙,向水艙中充水時(shí),潛水艇的重力逐漸_______,增大到F浮_______G時(shí)，可懸浮于某一位置航行；至F浮_______G時(shí)，則潛水艇下潛。當(dāng)用壓縮空氣將水艙內(nèi)的水排出一部分時(shí),當(dāng)F浮_______G時(shí),而上浮.解題技巧：潛水艇在水面下航行時(shí)，根據(jù)F?。紾排＝ρ液gV排可知ρ液不變，V排不變，所以浮力不變。當(dāng)潛水艇從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛r(shí)，要想讓潛水艇仍處于懸浮狀態(tài)，潛水艇需吸水；3.氣球和飛艇工作原理氣球和飛艇是漂浮在空中的，內(nèi)部所充氣體密度必須小于空氣密度，一般充有氫氣和氦氣。充氣時(shí)體積增大，排開空氣重力增大，浮力也增大。當(dāng)浮力增大到大于重力時(shí)，氣球或飛艇就上升；反之，排出一部分氫氣或氦氣時(shí)，氣球或飛艇就下降。因此，它們是通過(guò)改變浮力來(lái)實(shí)現(xiàn)上升、下降的。要指出的是，有一種熱氣球是通過(guò)加熱方式使球內(nèi)氣體熱脹達(dá)到減小氣體密度增大浮力，因此熱氣球只要停止加熱，氣球體積就會(huì)縮小而減小浮力，降回地面。4.密度計(jì)(1)工作原理：密度計(jì)_______在被測(cè)液體中,F?。紾，浮力大小_______。(2）用它來(lái)測(cè)量液體密度時(shí)，密度計(jì)_______在液體中，F(xiàn)浮=_______且不變，利用阿基米德推導(dǎo)式F浮=ρ液gV排，ρ液改變，_______改變，從而可以比較_______的大小，且可以讀數(shù)。(3)刻度分布特點(diǎn)：上面刻度_______，下面刻度_______。（刻度分布不均勻）【例題2】下列說(shuō)法正確的是（）A．輪船在河里和海里航行時(shí)，在海里受到浮力大一些B．航空母艦甲板上的飛機(jī)起飛以后，航母要上浮一些C．氫氣球在空中上升過(guò)程中，氣球內(nèi)的氣體質(zhì)量不變D．潛水艇在海面下和江面下懸浮時(shí)，受到浮力一樣大【精講點(diǎn)撥】1.物體的浮沉主要是由物體的重力和浮力所決定的，進(jìn)而可以推出根據(jù)物體的密度和液體密度的關(guān)系判斷物體的浮沉，但是物體的浮沉不是密度決定的，在判斷物體的最終狀態(tài)的時(shí)候，要判斷它這一時(shí)刻重力和浮力的關(guān)系。2增大浮力的方法：①增大液體的密度：如在水中加鹽并攪拌，可以使沉底的雞蛋浮起來(lái)。②增大物體排開液體(或氣體)的體積：如體積龐大的萬(wàn)噸巨輪等。減小浮力的方法：①減小液體的密度：如漂浮在鹽水中的雞蛋，可以采用加清水的方法減小液體的密度，使雞蛋下沉。②減小物體排開液體(或氣體)的體積：如飛艇降落時(shí)，將輔助氣囊中的氣體放出，使飛艇排開空氣的體積減小?！練w納整理】一、物體的浮沉條件。浸沒(méi)在液體中時(shí)：判斷方法比較F浮和G物比較ρ液和ρ物上浮F浮>G物ρ液>ρ物懸浮F浮=G物ρ液=ρ物下沉F浮<G物ρ液<ρ物判斷物體浮沉的條件：通常情況下，判斷物體的浮沉有兩種方法：一是根據(jù)力的關(guān)系來(lái)判斷，即根據(jù)浮力和重力的大小關(guān)系，結(jié)合浮沉條件來(lái)判斷；二是根據(jù)物體密度與液體密度的關(guān)系來(lái)判斷。解讀：總有同學(xué)認(rèn)為“上浮的物體受到的浮力大，下沉的物體受到的浮力小”，這種說(shuō)法是不正確的。事實(shí)上物體的沉浮決定于物體受到的浮力和物體重力的大小關(guān)系，而不是只決定于物體受到的浮力大小。大石塊受到的浮力再大，只要還小于自身的重力，就不會(huì)上??；小木塊受到的浮力再小，只要還大于自身的重力，就不會(huì)下沉。懸浮與漂浮有相似之處，也有重要區(qū)別。相似之處是：物體都處于平衡狀態(tài)，各自所受重力和浮力是大小相等的一對(duì)平衡力。重要區(qū)別是：（1）它們?cè)谝后w中的位置不同，懸浮是物體可以靜止在液體內(nèi)部任一地方，而漂浮則是物體靜止在液體表面上；（2）處于懸浮狀態(tài)的物體，其密度與液體密度相等，處于漂浮狀態(tài)的物體，其密度小于液體的密度，其體積大于物體排開液體的體積。二、浮力的應(yīng)用：(1)重力不變，改變_______：輪船(2)浮力不變，改變自身_______：潛艇的沉浮(3)同時(shí)改變_______和_______的大?。簹錃馇?、熱氣球【當(dāng)堂練習(xí)】1.小明將一個(gè)西瓜和一個(gè)梨子放入水缸中，發(fā)現(xiàn)西瓜浮在水面上，而梨子卻沉入水底，如圖所示。此時(shí)西瓜與梨子受到的浮力相比較(

)A.西瓜受到的浮力大 B.梨子受到的浮力大

C.它們受到的浮力一樣大 D.無(wú)法比較浮力大小2.將一小石塊和大木塊拋入水中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)木塊浮在水面上，而石塊卻沉入水底。就此現(xiàn)象，下列分析正確的是(

)A.石塊比木塊重

B.石塊沉入水底，所受浮力小于自身的重力

C.木塊受到的浮力一定大于石塊所受的浮力

D.木塊浮在水面上，是因?yàn)槠渌艿母×Υ笥谧陨淼闹亓?.如圖所示我國(guó)山東艦航母，一架艦載機(jī)飛離航母后(

)

A.航母始終漂浮，所受浮力不變 B.航母將沉下去一點(diǎn)，所受浮力增大

C.航母將浮上來(lái)一點(diǎn)，所受浮力減小 D.航母將沉下去一點(diǎn)，所受浮力減小4.如圖所示，將同一個(gè)雞蛋先后放入甲、乙兩杯鹽水中，雞蛋在甲杯中處于漂浮狀態(tài)，在乙杯中處于懸浮狀態(tài)。下列判斷中正確的是(

)

A.甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度

B.甲杯中鹽水的密度小于乙杯中鹽水的密度

C.雞蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力

D.雞蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力5.如圖所示是常見的熱氣球?，F(xiàn)把熱氣球點(diǎn)火升空后，停留在空中某一高度處。若想讓熱氣球降落回地面，可能的做法及原理是(

)

A.增強(qiáng)火力，減小浮力 B.增強(qiáng)火力，增大重力

C.減小火力，減小浮力 D.減小火力，增大重力6.如圖所示，水面下有兩艘完全相同的潛艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潛，以下判斷正確的是(

)

A.正在下潛的是甲艇

B.沒(méi)露出水面前，上浮潛艇所受的浮力不斷增大

C.正在下潛的潛艇，所受的浮力不斷減小

D.兩艘潛艇所受的浮力相同7.將乒乓球壓入水底，松手后乒乓球上浮過(guò)程中經(jīng)過(guò)位置1和位置2，躍出水面到位置3，最終在位置4靜止，如圖所示。則乒乓球(

)

A.在位置1、2時(shí)處于懸浮狀態(tài)，受到的浮力等于自身重力

B.從位置1至2的過(guò)程中，受到的浮力逐漸變小，與潛水艇上浮的工作原理相同

C.從位置3落到位置4后，受到水的浮力逐漸變大

D.將這個(gè)球放入密度更大的液體中，靜止時(shí)比它在位置4所受浮力更大8.如圖所示，體積相同的三個(gè)物體靜止在水中，第三個(gè)物體沉底，以下說(shuō)法正確的是(

)

A.三個(gè)物體所受浮力F1<F2=F3 B.三個(gè)物體所受浮力F19.取一只空牙膏皮，一次將它擠癟，一次將它撐開，兩次都擰緊蓋后，先后放入桌面上同一杯水中，靜止時(shí)如圖甲、乙所示。牙膏皮在水中所受浮力大小分析正確的是(

)

A.在甲中受到的浮力小 B.在乙中受到的浮力小

C.在甲、乙中受到的浮力一樣大 D.在甲、乙中受到的浮力無(wú)法比較10.如圖所示，水平桌面上兩個(gè)相同的長(zhǎng)方體玻璃缸裝滿了水，水中分別漂浮著大、小兩只玩具鴨。甲、乙兩圖中水對(duì)缸底的壓強(qiáng)分別為p1和p2.兩只玩具鴨受到的浮力分別為F1和F2，則它們的大小關(guān)系為(

)A.p1>p2 B.p1<p211.如圖，小瓷碗漂浮在水面上，傾斜后能沉入水底，對(duì)這一情景分析正確的是(

)

A.小瓷碗能沉入水底是因?yàn)樗闹亓ψ兇罅?/p>

B.小瓷碗漂浮時(shí)受到的浮力小于它的重力

C.小瓷碗浸沒(méi)時(shí)和漂浮時(shí)相比所受的浮力變小了

D.小瓷碗下沉過(guò)程中浮力大于重力12.如圖，將同一密度計(jì)分別放入盛有甲、乙兩種液體的燒杯中，它豎