初中物理人教版八年级下册10.3 物体的浮沉条件及其应用学案

这是一份初中物理人教版八年级下册10.3 物体的浮沉条件及其应用学案，共3页。

1.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，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。（重点）
2.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。（重点、难点）
自主学习
1.浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的________和竖直向上的________。根据物体所受这两个力的不同，物体的浮沉存在三种情况：
（1）浮力大于重力时，物体__ ______；
（2）浮力等于重力时，物体受力____ ____，可以____ ____在液体内；
（3）浮力小于重力时，物体_____ ___。
2.浸没在液体中的物体，如果它的密度小于液体的密度，物体________；如果它的密度等于液体的密度，物体可以________在液体内；如果它的密度大于液体的密度，物体________。
3.把橡皮泥捏成________状放在水面，虽然它所受的重力没有改变，但是排开的水____ ____，因而受到较大的________，所以能________在水面上。轮船就是根据这个原理制造的。轮船的大小通常用________来表示，就是轮船装满货物时排开水的___ _____。
4.潜水艇是靠改变____ ____来实现上浮和下潜的。
5.气球和飞艇是靠充入密度比空气的密度____ ____的气体而升空的。
合作探究
探究点一 物体的浮沉条件
1.分析图中物体的受力情况，根据物体的运动状态分析力的大小关系，填在下面的空白处。
物体上浮时，F浮________G物；上浮的物体最终要漂浮，物体漂浮时，F浮________G物；物体下沉时，F浮________G物；物体悬浮时，F浮________G物。（根据图你能说出什么是悬浮吗？）
其中物体处于平衡状态的是________，处于非平衡状态的是________。
2.根据F浮=ρ液gV排，G物=ρ物gV物，利用上浮、悬浮、下沉时F浮和G物的关系推导实心物体ρ物与ρ液的关系：
物体上浮，ρ物________ρ液；
物体下沉，ρ物________ρ液；
物体悬浮，ρ物________ρ液。
物体上浮过程中：未露出液面时，F浮________（选填“不变”“变大”或“变小”），露出液面后，F浮________（选填“不变”“变大”或“变小”），直到F浮________G物时，物体漂浮在液面上。
3.分组实验：如图所示，新鲜的鸡蛋在清水中要下沉，为什么？你能想办法让它悬浮吗？大家动手做做看。这是通过哪种方法来增大浮力，从而通过调节浮力和重力关系来实现悬浮的呢？增大浮力还有什么方法？
结论1：物体的浮沉条件：
上浮：F浮________G物，ρ液________ρ物；
悬浮：F浮________G物，ρ液________ρ物；
下沉：F浮________G物，ρ液________ρ物；
漂浮：F浮________G物，ρ液________ρ物。
针对练习1 （2019·四川遂宁中考）如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内，待小球静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是（ ）
A.容器底部受到水的压强关系：p甲=p乙=p丙
B.小球受到的浮力关系：FA>FB>FC
C.容器对桌面的压力关系：F甲D.小球的质量关系：mA=mB探究点二 浮力的利用
1.采用“空心”的办法增大浮力——轮船的发明
（1）分组实验：进行教材图10.3-5所示的实验。
（2）思考：①橡皮泥为什么能漂浮在水面上？
②轮船原理：采用________的办法，增大可以利用的________，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。
（3）什么是轮船的排水量？轮船的排水量与轮船的浮力之间有什么关系？
结论2：轮船采用________的办法增大可利用的浮力；轮船的大小用________表示，即m排________m船+货。
针对练习2 （2019·江苏淮安中考）长江上一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后。该艘轮船（ ）
A.会浮起一些，所受浮力变小
B.会浮起一些，所受浮力变大
C.会下沉一些，所受浮力变大
D.会始终漂浮，所受浮力不变
2.潜水艇
阅读教材第59页第一段，思考并完成下列问题。
（1）潜在水下的潜水艇受________力和________力作用。上浮时，浮力________，重力________，使浮力________重力而上浮；下潜时，浮力________，重力________，使浮力________重力而下沉。
（2）潜水艇原理：潜水艇是通过改变________实现上浮和下沉的。
结论3：潜水艇是靠改变________实现浮沉的。
针对练习3 （2019·甘肃武威中考）潜水器在水面下匀速下潜过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力________（选填“变大”“不变”或“变小”），潜水器下表面受到的压强________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
3.气球和飞艇
阅读教材第59页第二段，思考并完成下列问题。
（1）气球里充的是________的气体，高空探测气球充的是________，热气球充的是________，飞艇充的是________。
（2）假如由你来设计一个可以载人的带吊篮的气球，气球里充的是氦气，为了使乘客能降回地面，你打算采用什么办法？如果气球里充的是热空气，你又打算用什么办法？
结论4：气球和飞艇是靠充入密度比空气________的气体实现升空的。
参考答案
针对练习
1.A 解析：由题知，A、B、C三个小球的体积相同；小球静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p=ρgh可知，容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙，故A正确。由题图可知，A、B、C三个小球排开水的体积关系为VA排GB排，所以GB=GB排（即B球的重等于B排开水的重）；两个关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重，由于甲乙容器内水面相平，则甲乙两容器内水和小球的总重相等，甲乙两容器完全相同，则两容器的重力相等，故甲乙容器的总重相等，甲容器和乙容器对桌面的压力相等，即F甲=F乙；而C球在丙容器的底部，所以GC>FC。此时浮力FC=GC排，此时GC>GC排，即C球的重力大于C排开水的重力，故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，即F乙FB，GC>FC，由于FA2. A 解析：轮船在水中始终是漂浮的，所以浮力等于重力，当卸完一半货物后，轮船总重减小，所以浮力减小，据F浮=ρ水gV排，得V排=，故V排也减小，轮船会浮起一些，故选A。
3.不变 变大 解析：潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜水器受到的浮力不变。由于潜水器在水中的深度逐渐增加，所以根据公式p=ρgh可知，潜水器受到的压强增大。