10.5 物體的浮與沉學案 【目標】1通過物體的浮沉現象的研究，知道物體的浮沉條件。    2通過浮沉條件的實際應用，了解物理知識在生產、生活和社會中的應用【重點】理解物體的浮沉條件和改變物體浮沉的方法【難點】靈活利用浮力知識解決實際問題【問題1】物體的浮沉條件思考閱讀課本P95第一段內容，提出問題：物體的浮與沉是由什么因素決定？活動1怎樣使物體上浮或下沉將如下物品：橡皮泥、空的有蓋塑料小瓶、生雞蛋、硬幣、泡沫塑料等浸沒在水中后松開手，它們將如何運動？ 上浮的物體有： 下沉的物體有： 思考：用怎樣的方法可以使原來沉下去的物體浮上來，使浮在水面上的物體沉下去呢？（還能提供的器材有：鹽、注射器）橡皮泥： 。從受力角度看，此方法中改變的力是 。是怎樣改變的？ 。塑料小瓶： 。此方法中改變的力是 。生雞蛋： 。此方法中改變的力是 。是怎樣改變的？ 。結論：可見改變物體的 力和 力的關系就可以改變物體的浮與沉。總結1物體的浮與沉由 力和 力的大小關系決定自學P96信息快遞，了解漂浮和懸浮的概念。（1）漂?。?。（2）懸浮： 。活動2探究物體的浮沉條件問題：在物體上浮和下沉時，重力和浮力之間會存在怎樣的關系呢？即物體的浮沉條件是什么？議一議：怎樣測量物體所受的重力？。怎樣利用所給的器材和配重物使小瓶上浮、下沉和漂浮。在小瓶中分別裝入不同的配重物就可使小瓶上浮、下沉和漂浮。怎樣利用所給的量筒測量和計算物體上浮、下沉和漂浮時受到的浮力？答：a.在量筒中倒入適量的水，記下水面到達的刻度V1。b.將小瓶放入水中利用配重物使其處于上浮、下沉或漂浮狀態(tài)，再記下 V2。c.則V排= ，F浮= 。d.對于上浮時要使小瓶保持浸沒狀態(tài)，可用一根針將瓶子按入水中。物體的狀態(tài)重力/N浮力/N重力所浮力的關系V1/mlV2/ml浮力/N下沉上?。ń]）漂浮將所得到的數據填寫在下表中。（填寫表格中所缺部分）如果物體在浸沒時浮力和重力相等，物體即不上浮也不下沉，可以停在液體內任何深度的地方，人們把這種狀態(tài)叫 。結論則物體的浮沉條件可以歸納為：當物體浸沒時： 如果F浮G，則物體 。如果F浮G，則物體 。如果F浮=G，則物體 。當物體部分浸入時，如果F浮=G，則物體 。總結2物體浮沉的條件：浸入液體中的物體同時受到兩個力的作用： 力和 力，物體的沉浮就取決于這兩個力的大小關系。一共有三種受力情況：1.當F浮 G時，上?。ㄎ矬w處于不平衡狀態(tài)），最后逐漸調整浸入液體中的體積，最后漂浮在水面； 2.當F浮 G時，下沉（物體處于不平衡狀態(tài)），最后沉在容器底部；3.當F浮 G時，懸浮或者漂浮（物體處于平衡狀態(tài)），。思考判斷物體浮沉的另一種方法對實心的物體而言，根據重力和浮力的關系我們還可以推導出另一種判斷浮沉的方法。根據阿基米德原理可得：F浮=液V排g ， 又因為G=mg=物V物g 對于浸沒的物體而言：V排=V物 若 ,則F浮<G，物體下沉。 若液=物,則F浮=G,物體懸浮在液體中任何深度的地方。 若 ,則F浮>G，物體上浮。上浮穩(wěn)定后處于漂浮狀態(tài)，這時F浮=G對實心的物體而言液物, 物體上浮，上浮穩(wěn)定后處于漂浮狀態(tài)液=物, 物體懸浮在液體中任何深度的地方液物, 物體下沉總結3思考懸浮和漂浮有什么異同？答：(1)相同之處: 物體受到的浮力都等于物體受到的重力. 即F浮 G物 (2)不同之處: 排液體積不同:懸浮時,對實心物體而言,V排 V物;漂浮時,V排 V物. 密度不同:對實心物體而言，懸浮時, 物 液; 漂浮時物 液.【問題2】典型例題例1. 將體積木球和鐵球同時浸沒于水中后放手，根據它們在水里的浮沉現象，定性畫出它們受到的另一個力的示意圖。例2. 質量為200g的物體，浸入盛滿水的容器中，溢出120g的水，則此物體將（ ）A、浮在水面上 B、懸浮在水中 C、沉在容器的底部 D無法判定例3. 如圖所示，容器的下半部分是水，上半部分是食用油，把一只水果投入其中時，水果恰好是懸浮在液體的圖中位置，由此可知它們的密度關系是（ ）A、油<水=果 B、水>果>油 C、果>水=油 D、水>油>果例3圖 例4圖 例5圖例4.有甲、乙、丙三個材料不同的小球，質量相同，放入容器中靜止時，如圖所示，則 球受到的浮力最小， 球的密度最小。例5. 如圖所示，甲、乙是將相同的木塊分別放人兩種不同液體中的情形，由圖可知；(1) 木塊在兩種液體中受到的浮力相比較：F甲 F乙。 (選填 “>”、“”或“<”) (2)兩種液體的密度相比較：甲 乙。例6. 密度為0.6×103kgm3，邊長為l0cm的正方形木塊，靜止在水面上，（g取l0Nkg）求： (1)木塊所受的重力； (2)木塊受到的浮力； (3)在木塊上表面至少要加多大的力才能使木塊全部浸入水中。1一個雞蛋沉沒在一杯清水中，將下列添加物(足量)分別加入杯內的水中經攪拌后，最終能使雞蛋浮起來的是 ( ) A、水 B、食鹽 C、酒精 D、食用油2.如圖所示，將一個質量為8g的小木塊緩慢放入一個盛有適量水的燒杯，漂浮在水面上，待木塊靜止時，燒杯中溢出水6g，則被木塊排開的水的質量為（ ）A、8g B 、6g C、 2g D 、3g3.小明星期天給家里的金魚缸換水，他剛把魚缸裝滿水時，不小心將一個質量為20g的小物塊掉入魚缸中，此時從魚缸中溢出水14g，則小物塊在魚缸中將會（ ）A、上浮 B、下沉 C、懸浮 D、無法判斷4.一密度均勻的實心物體懸浮在某一種液體中，若將此物體分成大小不等兩塊，那么 ( ) A、大塊將上浮，小塊將下沉 B大塊將下沉，小塊將下沉將上浮C、兩塊都懸浮 D兩塊都上浮5.如圖所示，浸沒在水中的物體，當F浮>G物時，物體在水中將 ，最終物體將 在水面處，此時F浮 G物，當F浮=G物時物體在水中將 ，當F浮<G物時，物體將 。最終物體將 。第5題圖 第6題圖 第7題圖6.將體積相同的三個實心小球，分別放入盛有水的A、B、C三個容器中，靜止后的位置如圖所示，若三個小球所受的浮力分別用FA、FB、FC表示，則它們的大小關系是 _ ；_ 容器中的小球密度最大.7.如圖所示，將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形，分別放入相同的甲、乙兩杯水中，靜止時甲杯中橡皮泥所受的浮力_乙杯中橡皮泥所受的浮力（選填“大于”、“小于”或“等于”），_杯中水面升高得多。8.一個質量為100g的小鐵球，投入到一個盛有適量水銀的容器中，待小球靜止時，小球受到的浮力為 N，小球的自身的重力 （填“大于”、“小于”或“等于”）小球受到水銀對它的浮力。（g取l0Nkg）9.有一木塊，放入水中靜止后，有的體積露在水面上，（1）求木塊的密度？（2）若將它放入另一種液體中時，有的體積浸入液體中，求液體的密度？10如圖，將邊長為a的實心正方體木塊輕輕放入裝滿水的溢水杯中，設水的密度為水，木塊靜止時，從杯中溢出水的質量為m 。根據以上條件，求出五個與木塊有關的物理量（木塊面積、體積除外）。【課后反思】10.5物體的浮與沉（二）【目標】1通過物體的浮沉現象的研究，知道物體的浮沉條件。    2通過浮沉條件的實際應用，了解物理知識在生產、生活和社會中的應用【重點】理解物體的浮沉條件和改變物體浮沉的方法【難點】靈活利用浮力知識解決實際問題物體的浮沉條件在液體中的情況F浮與G物之間的大小關系液與物之間的大小關系（實心的物體）上浮漂浮懸浮下沉【問題1】物體浮沉條件的應用應用1判斷物體浮沉：練習1.如圖所示，把一個蘋果放入濃鹽水中，蘋果處于漂浮狀態(tài)。如果把水面以上的部分切去，則余下的部分 （ ）A.沉入水底 B.仍然漂浮 C.剛好懸浮 D.無法判斷應用2控制物體浮沉：查閱分析下列物體是如何改變自己的浮沉狀態(tài)的。1.輪船信息1：輪船是漂浮的，浮力和重力始終相等，所以當輪船從江里駛入大海，所受的浮力不變，但由于海水的密度大于江水的密度，所以船身要上浮一些信息2：輪船的排水量是指輪船滿載時排開水的質量練習2.在遠洋輪船的船舷上,都漆著五條"吃水線",又稱"載重線",如圖所示.其中標有W的是北大西洋載重線，標有S的是印度洋載重線，當船從北大西洋駛向印度洋時,輪船受到的浮力以及北大西洋1與印度洋的海水密度2的關系有（ ）A.浮力增大, 12 B.浮力減小, 12 C.浮力不變, 1>2 D.浮力不變, 1<2（2）氣球：信息：孔明燈、熱氣球、氫氣球等球內氣體密度必須比外部空氣體密度小到一定程度時才上升。（3）潛水艇：閱讀課本P97的內容，了解潛水艇的浮沉原理。練習3.潛水艇的潛水和上浮是靠改變_ _來實現的，氣球和飛艇都是利用_ _來實現升空的，球殼內必須充滿了密度_ _空氣密度的的氣體(選填“大于”、“等于”或“小于”)。練習4.用塑料瓶、透明膠帶、螺母、麥管（或塑料管）、容器和水等，按圖制作了一只潛水艇模型.為使?jié)撍鲁?，則必須從進排氣管處 （吹氣/吸氣）,潛水艇在下沉的過程中所受到水的壓強 （減小/不變 /增大）應用3物質密度測量：密度計信息：密度計是測定液體密度的儀器，它是利用物體漂浮條件工作的，它是一個密封的玻璃管，其下端裝有鉛粒，上端有刻度把它放在待測的液體中時，它漂浮在液面上，液面所對的刻度值就是待測液體的密度值。練習4. 小明將一支密度計分別放入兩種不同的液體中，如圖所示，若兩種液體的密度分別甲、乙，靜止時密度計所受浮力分別為F甲、F乙，則 （ ）A甲>乙 F甲F乙 B甲<乙 F甲>F乙C乙>甲 F甲<F乙 D乙>甲 F甲F乙練習5.在裝有液體的甲、乙兩燒杯中，同時放入兩個完全相同的物體，如圖所示，當物體靜止后兩燒杯內液面恰好相平。若液體對甲、乙兩燒杯底部壓強分別是P甲，、P乙，液體對兩物體的浮力分別是F甲、F乙，則對它們的判斷正確的是（ ）AP甲P乙，F甲F乙 BP甲P乙，F甲F乙CP甲P乙，F甲F乙 DP甲P乙，F甲F乙【問題2】歸納總結（1）怎樣正確理解物體的浮沉條件？答 (1)物體的浮沉取決于它受到的重力和浮力的大小. (2)當F浮G物 上?。?當F浮G物 下沉； 當F浮G物 懸浮或漂浮 (3)比較實心物體的密度與液體密度的大小，也可以判斷物體的浮沉.當物液 上浮直至漂??； 當物液 下沉； 當物液 懸浮(4)應用: 潛水艇、飛艇、氣球等是物體浮沉條件的實際應用. （5）物體的漂浮條件 物體漂浮在液面的條件: 漂浮在液面上的物體受到的浮力等于物體受到的重力 即F浮G物； 應用: 輪船. 密度計（2）計算浮力有哪些方法？答： (1) 利用稱重法求浮力, 即F浮GF¢ (2)利用阿基米德原理求浮力, 即F浮G排液液gV排 (3)利用物體的浮沉條件求浮力, 即F浮G物(懸浮或漂浮)1600年前，我國明代航海學家鄭和從南京開始下西洋的壯舉，鄭和使用的名為“寶船”的大帆船從長江駛入海洋時，若船上載重不變，則船所受的浮力 ，排開水的體積 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。 一艘輪船滿載時的排水量為2×107kg，輪船自重為5×107N，這艘輪船滿載時受到的浮力為_ _N，最多能裝_ _kg的貨物。2潛水艇的體積為100 m3，質量為0.7×104 kg，當它充水潛入海中時，受到的浮力大小是 N；當它排出水艙中的水浮在海面上時，潛水艇受到的浮力大小是 N。3一個物體的體積是5×10-4m3，如果這個物體重4N，那么，它浸沒在水中將 (選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”)。它靜止在水中時浮力大小是 N。4一平底水泥船(截面可近似看作長方形)截面積為10m2，空載時船的吃水深度為0.2m，滿載時吃水深度為0.8m。這艘船的自重為 N，最多能裝貨物的重為 N。(g取10Nkg)5氫氣球、熱氣球和飛艇能從地面上浮到空中，這是因為氫氣球、熱氣球以及飛艇中氣的密度比空氣 ，它們所排開空氣的重力 它們本身的重力(選填“大于”、“小于”或“等于”)。春天播種季節(jié)農民常用鹽水浸泡法選種。在濃度適宜的鹽水中，飽滿的種子沉在底部，是因為 ；干癟、蟲蛀的種子浮在液面上，是因為 。6海水密度大干河水密度，在以下情況中，有下畫線的物體所受浮力不發(fā)生改變的是( )A. 河中的木筏漂流人海 B海面下的潛水艇從大江中駛入大海 C. 海面下的潛水艇逐漸露出水面 D. 給停泊在海港內的油輪輸入原油7一個木塊與一個空心鋼球質量相等，均漂浮在水面上，比較它們浸在水中的體積( )A. 木塊大 B. 鋼球大 C. 一樣大 D無法比較大小8 魚體內有一器官叫魚瓢，魚在水中可以自由地沉浮，就是靠改變魚瓢的體積來實現的當一只魚在水中沉浮時，你認為它主要是改變 ( ) A所受的重力 B. 所受的浮力 C. 水的密度 D無法確定9在亞洲的西部，離地中海不遠的地方有一個內陸湖，叫做死海，死海里沒有一條魚，它的名字由此而來。為什么沒有魚呢?因為死海的水太咸了，每百千克海水中含鹽二十千克以上，它所產生的浮力比淡水高出近三成。因此，當人入水后可自然漂起，且水不沒腹根據以上內容，你認為死海的密度可能是 ( )。 A1.0×103kgm3 B0.8×103kgm3 C1.3×103kgm3 D7×103kgm310在一個裝滿水的容器中，放入一個質量為20g的物體，從容器中溢出15g的水，則該物體在水中的浮沉情況和水對容器底部的壓強是 （ ）A下沉，壓強不變B上浮，壓強不變C漂浮，壓強減小D懸浮，壓強增大11如圖氣球下面掛個小石子，懸浮在水中，輕輕觸碰氣球，則氣球受到的浮力將（ ）A變大 B變小 C不變 D上述三種情況都有可能12把重5N、體積為0.6dm3的物體投入水中，若不計水的阻力，當物體靜止時，下列說法正確的是 （ ）A物體上浮，F浮= 6N B物體懸浮，F浮= 5NC物體漂浮，F浮= 5N D物體沉在水底，F浮= 6N13. 小軍同學在探究“浮力的大小等于什么”時，用彈簧秤、塑料塊、燒杯、小桶等進行實驗操作測量，如圖a、b、c是其中的三個步驟示意圖，還差一個步驟圖d，才能完成探究任務，則d是 的。設四個圖中彈簧秤的讀數分別是F1、F2、F3、F4。由四個圖中 _兩個圖的彈簧秤的讀數可以求出塑料塊受到的浮力；被排開液體的重力為_ ；如果關系式_ _成立，就可以得到著名的阿基米德原理。14在學習了浮力的有關知識后，甲、乙兩同學對“物體的上浮或下沉與哪些因素有關”進行了探究。他們各自將一根新鮮蘿卜浸沒在水中，松手后，發(fā)現蘿卜要上浮直至漂浮在水面上（如圖1所示）。為了使漂浮的蘿卜沉下去，兩同學分別進行了實驗：甲將一根鐵釘全部插入蘿卜中（如圖2所示），將蘿卜浸沒水中松手，發(fā)現蘿卜沉入水底。乙也用同樣的鐵釘，但只將其一半插入蘿卜中（如圖3所示），將蘿卜浸沒水中松手，發(fā)現蘿卜 葉沉入水底。請回答下列問題：（1）從物體受力的角度看，他們在蘿卜中插入鐵釘是為了改變 的大小。（2）結合兩位同學的實驗目的、過程及現象，可以得出的結論是 。（3）雖然兩同學的實驗結果基本一致，但老師認為甲同學的方法更科學。你認為老師這樣評價的主要理由是 。15. 2020年4月，墨西哥灣的海底石油開采平臺發(fā)生火災，泄漏的石油造石油公司和科學家對泄露量上發(fā)生爭論小明認為應先測量石油密度才能估算，他設計了如圖所示的裝置在底面積為200cm2杯子內盛有適量石油，放入一個質量是75g，邊長是5cm的正方體物塊，有3/4的體積浸沒在石油中，此時杯子的總質量為500 g。(g =10Nkg)求：(1) 杯子對桌面的壓強？（2）物塊受到的浮力是多少？（3）石油的密度是多少?h115小明自制土密度計（如圖所示）并測定鹽水的密度。實驗器材：刻度尺、圓柱形竹筷、細鉛絲、燒杯、水、待測鹽水。實驗步驟：在竹筷的一端纏上適量細鉛絲，制成土密度計。用刻度尺測出竹筷的長度L。把土密度計放入盛水的燒杯中，靜止后用刻度尺測出水面上竹筷的長度h1。 。請將上面實驗步驟補充完整并回答下列問題：（1）竹筷一端纏上鉛絲，是為了 。（2）密度計是利用 條件工作的。被測液體的密度越大，密度計排開液體的體積 （選填“越小”或“越大”）。（3）被測鹽水的密度表達式：鹽水= （不計鉛絲體積）