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苏科版八年级下册物体的浮与沉优质课课件ppt
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这是一份苏科版八年级下册物体的浮与沉优质课课件ppt，共53页。PPT课件主要包含了导入新课，想一想，物体的浮沉条件，猜一猜，试一试，通过实验发现，做一做，交流与小结，④漂浮与悬浮，解析见下页等内容，欢迎下载使用。
奴隶为什么没有沉到水里淹死呢？
①请同学们看一个历史典故——“死海不死”
相传大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，击溃了这里的土著人，并下令将俘虏来的奴隶投入死海。但奇怪的是奴隶并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。
今天我们就来一起学习有关知识。
请同学们欣赏《泰坦尼克号》片段
①这么大的轮船它是怎么漂浮在海面上的呢？②撞击冰山后，为什么又沉入海底呢？③物体的漂浮和下沉有什么条件？
1. 探究怎样使物体上浮或下沉
把一些物品，如橡皮泥、苹果、蜡烛、小玻璃瓶（内有配重物）和自备的各种小物体，浸没在水中。松手后，它们将如何运动？自备下列一些物体：鸡蛋、食盐、硬币、小铁块、小木块、小泡沫塑料块、金属牙膏壳……
中空的橡皮泥、鼓的牙膏壳、苹果、蜡烛、小木块、小泡沫塑料块、密封的小玻璃瓶（内无重物）…
实心的橡皮泥、瘪的牙膏壳、小铁块、硬币、鸡蛋、内装较多配重的密封的小玻璃瓶…
①将瘪的牙膏壳浸没在水中后放手会下沉（甲图），而鼓的牙膏壳却会上浮（乙图）；②将内无配重的密封的小玻璃瓶浸没到水中后放手，玻璃瓶会上浮，而内装较多配重的密封的小玻璃瓶却下沉；③向水中加人适量的食盐后，鸡蛋会由沉底变为悬浮，进而上浮，直至漂浮（右图）.……
怎样使下沉的物体浮起来？怎样使漂浮的物体沉下去?
（1）使物体上浮的方法有两种 ①减小自身的重力：在浮力不变时，通过减小物体的质量，以减小物体受到的重力。如减小玻璃瓶中的配重；在体积不变的情况下，将实心物体挖成空心；在气球内部充入密度比空气小的气体等.②增大物体受到的浮力：在重力不变时，通过增大液体的密度或增大物体排开液体的体积，以增大物体受到的浮力。如向水中加入一些食盐；使瘪的牙膏壳变成鼓的牙膏壳等。
（2）使物体下沉的方法与使物体上浮的方法相反.
（2）从物体受力角度看，分别改变了哪些力的大小?,
以橡皮泥、配重瓶、鸡蛋为例分析：
①橡皮泥：做成空心的，增大排开水的体积V排，增大浮力。②配重瓶：减少配重，减小自身的重力。③鸡蛋：在水中加盐增大液体的密度ρ液，增大浮力。
浸没在液体中的物体同时受到浮力F浮和重力G的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系.
（1）物体的浮沉条件（根据重力与浮力的大小判断）
①当F浮②当F浮=G时，物体悬浮，即物体处于平衡状态，可停留在液体中任何深度的地方，如图（c）所示.③当F浮＞G时，物体上浮，最终稳定时漂浮，此时物体所受浮力F浮=G，如图（d）、（e）所示.
在重力和浮力的作用下，若物体静止在液面上，并有一部分露出液面，这种状态称为漂浮.
在重力和浮力的作用下，若物体浸没在液体中，处于平衡状态，则称为悬浮.
演示实验——《物体在液体中的三种状态》
质量均匀分布的实心物体，重力为：G=m物g＝ρ物gV物根据阿基米德原理可得：F浮＝ρ液gV排 当物体浸没在液体中时： V排=V物，所以：①若ρ液＜ρ物，则F浮＜G，物体下沉.②若ρ液 = ρ物，则F浮=G，物体可悬浮在液体内部任何深度.③若ρ液＞ρ物，则F浮＞G，物体上浮；稳定后，物体漂浮在液面上，这时F浮=G.
（2）物体的浮沉条件（根据物体与液体的密度大小判断）
【例题1】如图所示，把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的 _____，使鸡蛋受到的浮力增大而上升。鸡蛋在液面静止时，F浮_____G鸡蛋（选填“＞”“＝”或“＜”）。
盐的密度大于水，所以盐溶于水后，水的密度变大，这样就改变了液体的密度，根据F浮=ρ液gV排可知，鸡蛋受到的浮力增大，当鸡蛋受到的浮力大于重力时鸡蛋上升。当鸡蛋在液面静止时，即鸡蛋漂浮在液面，根据物体的浮沉条件可知，漂浮的物体浮力等于鸡蛋的重力，即F浮=G鸡蛋。
【例题2】把一些物品，如橡皮泥、苹果、蜡烛、小玻璃瓶（内有配重物）等物体，浸没在水中松手后，可观察到有的物体下沉，有的物体上浮，有的物体静止。刚松手时，对这些物体判断正确的是（ ）A．上浮物体受到的浮力较大B．下沉物体受到重力较大C．上浮物体的密度小于下沉物体的D．物体都处于平衡状态
A．根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排，物体受到的浮力与排开液体的体积有关，与上浮还是下沉没有直接关系，故A错误；B．物体下沉时受到的重力大于浮力，物体受到的浮力与排开液体的体积有关，重力大小与物体的质量有关，故B错误；C．物体上浮时，受到的浮力大于重力，即ρ液gV排＞ρ物gV物，此时物体完全浸在液体中，即V排= V物，可得ρ液＞ρ物；物体下沉时，受到的浮力小于重力，即ρ液gV排1＜ρ物1gV物1，此时物体完全浸在液体中，即V排1= V物1，可得ρ液＜ρ物1，即ρ物＜ρ物1，故C正确；D．物体漂浮、悬浮和沉底时处于平衡状态，物体上浮和下沉时处于非平衡状态，故D错误。
【例题3】如图所示，A、B两物体静止在水中，则（ ）
A．两物体受到的浮力一定相等 B．两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大 C．两物体的密度不等，B物体的密度大 D．两物体的重力不等，B物体的重力大
A、B两物体静止在水中，A是漂浮，则A的密度一定小于水的密度；B是悬浮，则B的密度一定等于水的密度，所以两物体的密度不等，B物体的密度大；所以C选项正确。因物体的体积、重力都未知，故不能判断重力与浮力的大小关系。
二、物体浮沉条件的应用
从理论上分析，要改变物体的浮沉情况，需要改变物体受到的浮力和自身的重力。有如下三条基本途径：
①改变液体的密度ρ液.
②改变排开液体的体积V排.
轮船是用密度大于水的钢铁制成的。由于把它做成空心，增大了排开水的体积，从而增大了受到的水的浮力，使它能够漂浮在水面上。
根据轮船的设计要求，当它满载时，排开水的质量叫作轮船的排水量。
②轮船的排水量——表示轮船的大小
舷号17的国产第一艘航空母舰“山东舰”，满载排水量为6.5万吨。表示航空母舰满载时，航空母舰的质量和全部其他舰载物体（例如舰载机、武器、弹药、物资等等）的质量之和是6.5万吨。
∵轮船漂浮，∴浮力与轮船的总重力是一对平衡力： F浮=G物船 根据阿基米德原理，轮船所受浮力大小等于排开水的重力： F浮=G排水 所以轮船总的重力等于排开水的重力： G排水= G物船 m排水= m物船 即轮船排开水的质量等于等于轮船和货物的总质量
推导：轮船的排水量等于等于轮船和货物的总质量。
同一艘轮船在不同的水面上航行，由二力平衡条件可知：F浮=G总，即所受的浮力都相同。由于不同的水，密度不一定相同，由F浮= ρ液gV排可知，水的密度越大，轮船排开水的体积越小。为了保障安全，轮船上都标有在不同水面上航行的“吃水线”，最上面的“吃水线”表示在内河航行时允许的最大“吃水”深度.
标有字母FW的线段，表示轮船在淡水中航行时的“吃水线”；字母S表示轮船在夏季海水中航行时的“吃水线”；字母W表示轮船在冬季海水中航行时的“吃水线”。
①潜水艇的沉浮靠改变自身重力实现的。
潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在任何深度。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。潜水艇的两侧有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而控制其下沉或上浮。
若G＞F浮，则下潜
若G＜F浮，则上浮
视频欣赏——《潜水艇的浮沉》
气球的主要组成部分是气囊，在气囊中充人密度小于空气的气体，当气球与下面所载物体的总重力小于浮力时，气球就升空。气球主要用来进行气象观测，气象台每天都要放出探测气球，带着探空仪把高空的温度、气压、湿度、风速、风向等数据通过无线电传递给地面观测站。气球的顶部装有放气阀门，气球工作完毕，自动打开放气阀，放掉一部分空气，使气球体积缩小，从而使浮力减小得比重力减小得多，当浮力小于重力时，气球就缓慢地落回地面.
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。飞行速度有不及飞机，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。
视频演示——《用塑料袋制作“热气球”》
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。
视频讲解——《密度计》
【例题4】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？
①满载时排开水的质量是 m=104t= 107kg 排开水的体积②轮船从长江到大海都是漂浮，根据二力平衡条件可知：浮力等于船与货物的总重力， F浮=G船+G物，是不变的；根据阿基米德原理：F浮=ρ液gV排 ，浮力不变，海水的密度大，因此轮船排开海水的体积小，所以从江河驶入海中是上浮一些。
AD．因为同一支密度计在甲、乙两种液体中都是漂浮，根据物体的浮沉条件得，在甲、乙两种液体中浮力都等于重力，即浮力相等，故A错误，D正确；B. 根据F浮=ρ液gV排： ∵ V乙排＞V甲排， ∴密度ρ甲＞ ρ乙，故B错误；C．由B知，甲所示的刻度大于乙图所示的刻度， 所以密度计的刻度是上小下大，故C错误。
【例题5】如图所示，用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度，下列说法正确的是（ ）A．密度计在乙液体中所受的浮力大B．乙液体的密度大于甲液体的密度C．密度计上的刻度值上大下小D．密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等
【例题6】学习了浮力的知识后，小明对潜水艇的浮沉原理产生了很大的兴趣；①如图甲所示，小明用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等制作了一只潜水艇模型，当小明从管里吸气时，潜水艇的重力将______（填“不变”“增大”或“减小”），它在水中将______（填“上浮”或“下沉”）；
②同一艘潜水艇在同海域三次执行任务的情况如图乙中a、b、c所示，a漂浮，b悬浮，c沉入海底，则受到的浮力大小关系是a____b____c（填“＞”、“＝”或“＜”）。
①当从管里吸气时，瓶排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，瓶（模型）受到的浮力不变；吸气时瓶内气压减小，则瓶内的水增多，使瓶和瓶内水的总重变大，重力大于浮力，它将在水中下沉。②三个潜水艇型号相同，说明其体积相等，b和c完全浸没，排开液体的体积相等，等于潜水艇的体积，a漂浮排开液体的体积小于潜水艇的体积，根据阿基米德原理可知，三处浮力的大小关系为Fa＜Fb= Fc
若F浮＞G，则上浮（漂浮时F浮=G）
若F浮=G， 则悬浮
若F浮
是靠改变自身的重力，实现上浮和下潜的。
密度计是漂浮的，受到的浮力等于重力且不变
①轮船靠挖“空心”的方法增大浮力。②排水量：轮船满载时，排开水的质量。
1. 在八年级上册的“引言”中，我们曾经做过如图所示的实验：向清水中加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮。请用本节学过的知识说明其中道理.
向清水中加盐，使液体的密度增大，鸡蛋受到的浮力增大，当F浮＞G鸡蛋时，鸡蛋就上浮.
2. “远望三号”航天测量船，满载时的排水量为25000t.当它满载航行在海面上时，受到的浮力是多大？
G排水=mg=2.5×107kg×10N/kg=2.5×108N 因为漂浮时，F浮=G排水，所以物体受到的浮力为2.5×108N
3. 某物体的质量为2kg，体积为3×10-3m³。将其浸没在水中，然后松手，该物体是上浮，还是下沉？（请通过计算得出结论)
G=mg=2kg×10N/kg=20N 物体浸没在水中时，V排= V物，它所受的浮力 F浮= ρ水gV排 = 103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N因为F浮＞G，所以物体上浮.
4. 我国汉代曾发明过一种作为军事信号的“孔明灯”，它其实就是一个灯笼：先用很轻的竹篾扎成框架，再用纸糊起来，并在下端留口。在灯笼的下端固定一个小碟，在碟内放入松脂，点燃松脂后，灯笼就能腾空而起，如图所示。这种灯笼升空的原理是什么?
点燃松脂后，灯笼内部的空气被加热，由于热胀冷缩，灯笼内的空气密度变小，重力变小，而灯笼受到的浮力保持不变，当F浮＞G时，灯笼就能上升.说明：教师可组织学生在课外用宣纸制作一只纸灯笼，在课堂上演示。实验时注意安全.
5. 制作“浮沉子”如图所示，将装有适量水的小瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上.将大塑料瓶密封后，用力挤压侧面，你会看到什么现象？松手后，又能看到什么现象?
课外实践与练习——WWW
说明：本题安排“浮沉子”小制作，可以作为课外活动开展，“浮沉子”可用在瓶口绕有适量漆包线的小瓶制成。将制成的“浮沉子”倒置于大塑料瓶内，调节装在小瓶中水的多少，使其漂浮在水面上。当用力压塑料瓶后，瓶内气体体积变小、压强变大，进入小瓶中的水增多，小瓶的重力变大，就会沉入水底.
6. 制作潜水艇模型.用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型。试一试，你制作的“潜水艇”能否上浮或下沉？
提示：塑料管和塑料瓶之间可用万能胶粘连。瓶盖和瓶颈之间可用万能胶或透明胶带粘贴。螺帽可用细线绑在塑料瓶有排水孔的一侧且固定在中间位置，并适当调节位置，使塑料瓶能水平悬浮在水中。用容积较大的注射器连在塑料管的另一端作为打气和抽气设备.
为观察到小瓶在水中的浮沉现象，大瓶内的空气必须是密封的，所以大瓶瓶盖应该旋紧；小瓶需要改变瓶内的水的多少改变自身的重力，所以小瓶瓶口应该开口，且开口方向应该向下。 为使漂浮于水面上的小瓶下沉，应使整个小瓶所受重力大于浮力，故要使小瓶中水的质量增加，则需要用力挤压大瓶，大瓶侧壁在力的作用下发生形变，大瓶中的水面上升，瓶内空气被压缩，空气压强增大，将水压入小瓶中，所以小明应捏紧手指。
1. 如图是小明制作的“浮沉子”。为观察到小瓶在水中的浮沉现象，大瓶瓶盖应该_______（选填“旋紧”“拧开”或“旋紧拧开都可以”）；小瓶瓶口应该向_____（选填“上”或“下”）为使漂浮于水面上的小瓶子下沉，小明的手指应______（选填“松开”“捏紧”）大瓶。
2. 2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示，输水过程中，五指山舰（ ）A．舰体略上浮受到浮力不变B．舰体略上浮受到浮力变小C．舰体略下沉受到浮力不变D．舰体略下沉受到浮力变大
五指山舰始终漂浮在海面上，受到的浮力与重力大小相等，输水过程中，因舰的重力减小，所以浮力减小，根据F浮=ρgV排可知，排开海水的体积变小，所以五指山舰上浮，故B符合题意，ACD不符合题意。
3. 取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图。不计操作中水量的减少，两次牙膏袋的质量一样，则两次所受的浮力F甲、 F乙的大小关系是 ____ （选填“＞”“ =”或“＜”，下同）；两次杯底受到的水的压强p甲和 p乙的大小关系是 ____ 。
①两次牙膏袋的形状发生了变化，但是牙膏袋的质量不变， 所以 m甲=m乙 由图甲知道，甲下沉，所以F甲＜G 由图乙知道，乙漂浮，所以F乙=G 所以 F甲＜ F乙②根据F浮=ρgV排可知，V排甲＜ V排乙由于两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，所以有h甲＜h乙由液体压强公式p=ρgh可得： p甲＜p乙
4．如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜的情景，其中图______正在下潜，潜水艇受到的浮力F甲______F乙（选填“＞”“= ”或“＜” ）。
由图知，甲图中水舱的水较少，潜水艇自身重力较小，乙图中水舱较多，潜水艇自身重力较大。而潜水艇浸没在水中时，排开水的体积不变，受到的浮力的大小不变，通过改变自身重力来实现沉浮的，那么下潜时，所受浮力小于自身重力，上浮时，所受的浮力大于自身重力，所以乙图中潜水艇正在下潜。两图中，潜水艇所受的浮力 F甲= F乙。
5．如图所示，充满氢气的气象探测气球携带探空仪悬停在高空测量，工作完毕后释放部分氢气，气球体积减小，浮力随之______（选填“增大”、“减小”或“不变”），气球将______（选填“上升”、“下落”或“悬停”）。
探测气球携带探空仪悬停在高空，此时气球所受的浮力等于自身的重力。工作完毕后释放部分氢气，气球体积缩小，排开空气的体积变小，根据F浮=ρ空气gV排可知，气球所受浮力随之减小，气球所受的重力几乎不变（氢气密度较小），故气球所受的浮力小于气球的重力，故气球将下落。
6. 水平桌面上的深桶容器中装有水，小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜，将其置于水中某一深度处，恰好悬浮，如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水，在水面上升的过程中，下列判断错误的是（ ）
A．玻璃瓶保持静止B．玻璃瓶下沉至容器底C．水对容器底的压强增大D．桌面对容器的支持力增大
AB．空玻璃瓶口蒙上橡皮膜悬浮在水中时，竖直方向受浮力和重力且这两个是一对平衡力，当向试管中加入水时，橡皮膜所处的深度增加，压强增加，会向里凹陷，排开水的液体变小，浮力变小，重力不变，所以空玻璃瓶会下沉到容器底部。故A错误，A符合题意，B正确，B不符合题意；C．向试管中加入水时，水的深度增加，所以水对容器底的压强增大，故C正确，C不符合题意；D．桌面对容器支持力的大小等于容器自身重力和容器中水的重力之和，向试管中加入水，水的重力增大，所以桌面对容器支持力的大小增大，故D正确，D不符合题意。
①乒乓球在A点时处于浸没状态，排开水的体积VA排＝V在B点时乒乓球处于漂浮状态，排开水的体积VB排＜V 所以 VA排＞VB排根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知：FA＞FB ②当乒乓球漂浮在水面上时，受到的浮F浮＝G球＝G排所以m球＝m排＝ρ水V排＝1g/cm3×3cm3＝3g
7．如图所示，乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A、B位置时受到的浮力分别为FA、FB，则它们的大小关系是FA_____FB（选填“＞”“＝”或“＜”）；已知乒乓球最终漂浮在水面时排开水的体积为3cm3，则乒乓球的质量是_____g．
在两种液体内，密度计均漂浮于液体中，则浮力与重力相等，故在两种液体内所受浮力相同，密度计在A中时排开液体的体积大，由F浮＝ρ水gV排可知：液体A的密度小，即 ρA＜ρB ．
8. 如图所示是测量液体密度的密度计．若把它放入密度为ρA的液体中，静止时液面在它的A刻度处；若把它放入密度为ρB的液体中静止时，液面在它的B刻度处，则（ ）A．它在密度为ρA的液体中受到的浮力比放在密度为ρB的液体中大 B．B处的读数比A处的小C．ρA＞ρB D． ρA＜ρB
9．2019年12月17日，我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰（如图），正式交付海军。该舰满载时标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼15舰载机。若每架舰载机质量为25t。求：（海水的密度取1.03×103kg/m3，g取10 N/kg）①在标准排水量时，航母所受的浮力。②当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少？（结果保留一位小数）
奴隶为什么没有沉到水里淹死呢？
①请同学们看一个历史典故——“死海不死”
相传大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，击溃了这里的土著人，并下令将俘虏来的奴隶投入死海。但奇怪的是奴隶并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。
今天我们就来一起学习有关知识。
请同学们欣赏《泰坦尼克号》片段
①这么大的轮船它是怎么漂浮在海面上的呢？②撞击冰山后，为什么又沉入海底呢？③物体的漂浮和下沉有什么条件？
1. 探究怎样使物体上浮或下沉
把一些物品，如橡皮泥、苹果、蜡烛、小玻璃瓶（内有配重物）和自备的各种小物体，浸没在水中。松手后，它们将如何运动？自备下列一些物体：鸡蛋、食盐、硬币、小铁块、小木块、小泡沫塑料块、金属牙膏壳……
中空的橡皮泥、鼓的牙膏壳、苹果、蜡烛、小木块、小泡沫塑料块、密封的小玻璃瓶（内无重物）…
实心的橡皮泥、瘪的牙膏壳、小铁块、硬币、鸡蛋、内装较多配重的密封的小玻璃瓶…
①将瘪的牙膏壳浸没在水中后放手会下沉（甲图），而鼓的牙膏壳却会上浮（乙图）；②将内无配重的密封的小玻璃瓶浸没到水中后放手，玻璃瓶会上浮，而内装较多配重的密封的小玻璃瓶却下沉；③向水中加人适量的食盐后，鸡蛋会由沉底变为悬浮，进而上浮，直至漂浮（右图）.……
怎样使下沉的物体浮起来？怎样使漂浮的物体沉下去?
（1）使物体上浮的方法有两种 ①减小自身的重力：在浮力不变时，通过减小物体的质量，以减小物体受到的重力。如减小玻璃瓶中的配重；在体积不变的情况下，将实心物体挖成空心；在气球内部充入密度比空气小的气体等.②增大物体受到的浮力：在重力不变时，通过增大液体的密度或增大物体排开液体的体积，以增大物体受到的浮力。如向水中加入一些食盐；使瘪的牙膏壳变成鼓的牙膏壳等。
（2）使物体下沉的方法与使物体上浮的方法相反.
（2）从物体受力角度看，分别改变了哪些力的大小?,
以橡皮泥、配重瓶、鸡蛋为例分析：
①橡皮泥：做成空心的，增大排开水的体积V排，增大浮力。②配重瓶：减少配重，减小自身的重力。③鸡蛋：在水中加盐增大液体的密度ρ液，增大浮力。
浸没在液体中的物体同时受到浮力F浮和重力G的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系.
（1）物体的浮沉条件（根据重力与浮力的大小判断）
①当F浮
在重力和浮力的作用下，若物体静止在液面上，并有一部分露出液面，这种状态称为漂浮.
在重力和浮力的作用下，若物体浸没在液体中，处于平衡状态，则称为悬浮.
演示实验——《物体在液体中的三种状态》
质量均匀分布的实心物体，重力为：G=m物g＝ρ物gV物根据阿基米德原理可得：F浮＝ρ液gV排 当物体浸没在液体中时： V排=V物，所以：①若ρ液＜ρ物，则F浮＜G，物体下沉.②若ρ液 = ρ物，则F浮=G，物体可悬浮在液体内部任何深度.③若ρ液＞ρ物，则F浮＞G，物体上浮；稳定后，物体漂浮在液面上，这时F浮=G.
（2）物体的浮沉条件（根据物体与液体的密度大小判断）
【例题1】如图所示，把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的 _____，使鸡蛋受到的浮力增大而上升。鸡蛋在液面静止时，F浮_____G鸡蛋（选填“＞”“＝”或“＜”）。
盐的密度大于水，所以盐溶于水后，水的密度变大，这样就改变了液体的密度，根据F浮=ρ液gV排可知，鸡蛋受到的浮力增大，当鸡蛋受到的浮力大于重力时鸡蛋上升。当鸡蛋在液面静止时，即鸡蛋漂浮在液面，根据物体的浮沉条件可知，漂浮的物体浮力等于鸡蛋的重力，即F浮=G鸡蛋。
【例题2】把一些物品，如橡皮泥、苹果、蜡烛、小玻璃瓶（内有配重物）等物体，浸没在水中松手后，可观察到有的物体下沉，有的物体上浮，有的物体静止。刚松手时，对这些物体判断正确的是（ ）A．上浮物体受到的浮力较大B．下沉物体受到重力较大C．上浮物体的密度小于下沉物体的D．物体都处于平衡状态
A．根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排，物体受到的浮力与排开液体的体积有关，与上浮还是下沉没有直接关系，故A错误；B．物体下沉时受到的重力大于浮力，物体受到的浮力与排开液体的体积有关，重力大小与物体的质量有关，故B错误；C．物体上浮时，受到的浮力大于重力，即ρ液gV排＞ρ物gV物，此时物体完全浸在液体中，即V排= V物，可得ρ液＞ρ物；物体下沉时，受到的浮力小于重力，即ρ液gV排1＜ρ物1gV物1，此时物体完全浸在液体中，即V排1= V物1，可得ρ液＜ρ物1，即ρ物＜ρ物1，故C正确；D．物体漂浮、悬浮和沉底时处于平衡状态，物体上浮和下沉时处于非平衡状态，故D错误。
【例题3】如图所示，A、B两物体静止在水中，则（ ）
A．两物体受到的浮力一定相等 B．两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大 C．两物体的密度不等，B物体的密度大 D．两物体的重力不等，B物体的重力大
A、B两物体静止在水中，A是漂浮，则A的密度一定小于水的密度；B是悬浮，则B的密度一定等于水的密度，所以两物体的密度不等，B物体的密度大；所以C选项正确。因物体的体积、重力都未知，故不能判断重力与浮力的大小关系。
二、物体浮沉条件的应用
从理论上分析，要改变物体的浮沉情况，需要改变物体受到的浮力和自身的重力。有如下三条基本途径：
①改变液体的密度ρ液.
②改变排开液体的体积V排.
轮船是用密度大于水的钢铁制成的。由于把它做成空心，增大了排开水的体积，从而增大了受到的水的浮力，使它能够漂浮在水面上。
根据轮船的设计要求，当它满载时，排开水的质量叫作轮船的排水量。
②轮船的排水量——表示轮船的大小
舷号17的国产第一艘航空母舰“山东舰”，满载排水量为6.5万吨。表示航空母舰满载时，航空母舰的质量和全部其他舰载物体（例如舰载机、武器、弹药、物资等等）的质量之和是6.5万吨。
∵轮船漂浮，∴浮力与轮船的总重力是一对平衡力： F浮=G物船 根据阿基米德原理，轮船所受浮力大小等于排开水的重力： F浮=G排水 所以轮船总的重力等于排开水的重力： G排水= G物船 m排水= m物船 即轮船排开水的质量等于等于轮船和货物的总质量
推导：轮船的排水量等于等于轮船和货物的总质量。
同一艘轮船在不同的水面上航行，由二力平衡条件可知：F浮=G总，即所受的浮力都相同。由于不同的水，密度不一定相同，由F浮= ρ液gV排可知，水的密度越大，轮船排开水的体积越小。为了保障安全，轮船上都标有在不同水面上航行的“吃水线”，最上面的“吃水线”表示在内河航行时允许的最大“吃水”深度.
标有字母FW的线段，表示轮船在淡水中航行时的“吃水线”；字母S表示轮船在夏季海水中航行时的“吃水线”；字母W表示轮船在冬季海水中航行时的“吃水线”。
①潜水艇的沉浮靠改变自身重力实现的。
潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在任何深度。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。潜水艇的两侧有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而控制其下沉或上浮。
若G＞F浮，则下潜
若G＜F浮，则上浮
视频欣赏——《潜水艇的浮沉》
气球的主要组成部分是气囊，在气囊中充人密度小于空气的气体，当气球与下面所载物体的总重力小于浮力时，气球就升空。气球主要用来进行气象观测，气象台每天都要放出探测气球，带着探空仪把高空的温度、气压、湿度、风速、风向等数据通过无线电传递给地面观测站。气球的顶部装有放气阀门，气球工作完毕，自动打开放气阀，放掉一部分空气，使气球体积缩小，从而使浮力减小得比重力减小得多，当浮力小于重力时，气球就缓慢地落回地面.
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。飞行速度有不及飞机，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。
视频演示——《用塑料袋制作“热气球”》
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。
视频讲解——《密度计》
【例题4】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？
①满载时排开水的质量是 m=104t= 107kg 排开水的体积②轮船从长江到大海都是漂浮，根据二力平衡条件可知：浮力等于船与货物的总重力， F浮=G船+G物，是不变的；根据阿基米德原理：F浮=ρ液gV排 ，浮力不变，海水的密度大，因此轮船排开海水的体积小，所以从江河驶入海中是上浮一些。
AD．因为同一支密度计在甲、乙两种液体中都是漂浮，根据物体的浮沉条件得，在甲、乙两种液体中浮力都等于重力，即浮力相等，故A错误，D正确；B. 根据F浮=ρ液gV排： ∵ V乙排＞V甲排， ∴密度ρ甲＞ ρ乙，故B错误；C．由B知，甲所示的刻度大于乙图所示的刻度， 所以密度计的刻度是上小下大，故C错误。
【例题5】如图所示，用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度，下列说法正确的是（ ）A．密度计在乙液体中所受的浮力大B．乙液体的密度大于甲液体的密度C．密度计上的刻度值上大下小D．密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等
【例题6】学习了浮力的知识后，小明对潜水艇的浮沉原理产生了很大的兴趣；①如图甲所示，小明用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等制作了一只潜水艇模型，当小明从管里吸气时，潜水艇的重力将______（填“不变”“增大”或“减小”），它在水中将______（填“上浮”或“下沉”）；
②同一艘潜水艇在同海域三次执行任务的情况如图乙中a、b、c所示，a漂浮，b悬浮，c沉入海底，则受到的浮力大小关系是a____b____c（填“＞”、“＝”或“＜”）。
①当从管里吸气时，瓶排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，瓶（模型）受到的浮力不变；吸气时瓶内气压减小，则瓶内的水增多，使瓶和瓶内水的总重变大，重力大于浮力，它将在水中下沉。②三个潜水艇型号相同，说明其体积相等，b和c完全浸没，排开液体的体积相等，等于潜水艇的体积，a漂浮排开液体的体积小于潜水艇的体积，根据阿基米德原理可知，三处浮力的大小关系为Fa＜Fb= Fc
若F浮＞G，则上浮（漂浮时F浮=G）
若F浮=G， 则悬浮
若F浮
是靠改变自身的重力，实现上浮和下潜的。
密度计是漂浮的，受到的浮力等于重力且不变
①轮船靠挖“空心”的方法增大浮力。②排水量：轮船满载时，排开水的质量。
1. 在八年级上册的“引言”中，我们曾经做过如图所示的实验：向清水中加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮。请用本节学过的知识说明其中道理.
向清水中加盐，使液体的密度增大，鸡蛋受到的浮力增大，当F浮＞G鸡蛋时，鸡蛋就上浮.
2. “远望三号”航天测量船，满载时的排水量为25000t.当它满载航行在海面上时，受到的浮力是多大？
G排水=mg=2.5×107kg×10N/kg=2.5×108N 因为漂浮时，F浮=G排水，所以物体受到的浮力为2.5×108N
3. 某物体的质量为2kg，体积为3×10-3m³。将其浸没在水中，然后松手，该物体是上浮，还是下沉？（请通过计算得出结论)
G=mg=2kg×10N/kg=20N 物体浸没在水中时，V排= V物，它所受的浮力 F浮= ρ水gV排 = 103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N因为F浮＞G，所以物体上浮.
4. 我国汉代曾发明过一种作为军事信号的“孔明灯”，它其实就是一个灯笼：先用很轻的竹篾扎成框架，再用纸糊起来，并在下端留口。在灯笼的下端固定一个小碟，在碟内放入松脂，点燃松脂后，灯笼就能腾空而起，如图所示。这种灯笼升空的原理是什么?
点燃松脂后，灯笼内部的空气被加热，由于热胀冷缩，灯笼内的空气密度变小，重力变小，而灯笼受到的浮力保持不变，当F浮＞G时，灯笼就能上升.说明：教师可组织学生在课外用宣纸制作一只纸灯笼，在课堂上演示。实验时注意安全.
5. 制作“浮沉子”如图所示，将装有适量水的小瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上.将大塑料瓶密封后，用力挤压侧面，你会看到什么现象？松手后，又能看到什么现象?
课外实践与练习——WWW
说明：本题安排“浮沉子”小制作，可以作为课外活动开展，“浮沉子”可用在瓶口绕有适量漆包线的小瓶制成。将制成的“浮沉子”倒置于大塑料瓶内，调节装在小瓶中水的多少，使其漂浮在水面上。当用力压塑料瓶后，瓶内气体体积变小、压强变大，进入小瓶中的水增多，小瓶的重力变大，就会沉入水底.
6. 制作潜水艇模型.用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型。试一试，你制作的“潜水艇”能否上浮或下沉？
提示：塑料管和塑料瓶之间可用万能胶粘连。瓶盖和瓶颈之间可用万能胶或透明胶带粘贴。螺帽可用细线绑在塑料瓶有排水孔的一侧且固定在中间位置，并适当调节位置，使塑料瓶能水平悬浮在水中。用容积较大的注射器连在塑料管的另一端作为打气和抽气设备.
为观察到小瓶在水中的浮沉现象，大瓶内的空气必须是密封的，所以大瓶瓶盖应该旋紧；小瓶需要改变瓶内的水的多少改变自身的重力，所以小瓶瓶口应该开口，且开口方向应该向下。 为使漂浮于水面上的小瓶下沉，应使整个小瓶所受重力大于浮力，故要使小瓶中水的质量增加，则需要用力挤压大瓶，大瓶侧壁在力的作用下发生形变，大瓶中的水面上升，瓶内空气被压缩，空气压强增大，将水压入小瓶中，所以小明应捏紧手指。
1. 如图是小明制作的“浮沉子”。为观察到小瓶在水中的浮沉现象，大瓶瓶盖应该_______（选填“旋紧”“拧开”或“旋紧拧开都可以”）；小瓶瓶口应该向_____（选填“上”或“下”）为使漂浮于水面上的小瓶子下沉，小明的手指应______（选填“松开”“捏紧”）大瓶。
2. 2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示，输水过程中，五指山舰（ ）A．舰体略上浮受到浮力不变B．舰体略上浮受到浮力变小C．舰体略下沉受到浮力不变D．舰体略下沉受到浮力变大
五指山舰始终漂浮在海面上，受到的浮力与重力大小相等，输水过程中，因舰的重力减小，所以浮力减小，根据F浮=ρgV排可知，排开海水的体积变小，所以五指山舰上浮，故B符合题意，ACD不符合题意。
3. 取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图。不计操作中水量的减少，两次牙膏袋的质量一样，则两次所受的浮力F甲、 F乙的大小关系是 ____ （选填“＞”“ =”或“＜”，下同）；两次杯底受到的水的压强p甲和 p乙的大小关系是 ____ 。
①两次牙膏袋的形状发生了变化，但是牙膏袋的质量不变， 所以 m甲=m乙 由图甲知道，甲下沉，所以F甲＜G 由图乙知道，乙漂浮，所以F乙=G 所以 F甲＜ F乙②根据F浮=ρgV排可知，V排甲＜ V排乙由于两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，所以有h甲＜h乙由液体压强公式p=ρgh可得： p甲＜p乙
4．如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜的情景，其中图______正在下潜，潜水艇受到的浮力F甲______F乙（选填“＞”“= ”或“＜” ）。
由图知，甲图中水舱的水较少，潜水艇自身重力较小，乙图中水舱较多，潜水艇自身重力较大。而潜水艇浸没在水中时，排开水的体积不变，受到的浮力的大小不变，通过改变自身重力来实现沉浮的，那么下潜时，所受浮力小于自身重力，上浮时，所受的浮力大于自身重力，所以乙图中潜水艇正在下潜。两图中，潜水艇所受的浮力 F甲= F乙。
5．如图所示，充满氢气的气象探测气球携带探空仪悬停在高空测量，工作完毕后释放部分氢气，气球体积减小，浮力随之______（选填“增大”、“减小”或“不变”），气球将______（选填“上升”、“下落”或“悬停”）。
探测气球携带探空仪悬停在高空，此时气球所受的浮力等于自身的重力。工作完毕后释放部分氢气，气球体积缩小，排开空气的体积变小，根据F浮=ρ空气gV排可知，气球所受浮力随之减小，气球所受的重力几乎不变（氢气密度较小），故气球所受的浮力小于气球的重力，故气球将下落。
6. 水平桌面上的深桶容器中装有水，小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜，将其置于水中某一深度处，恰好悬浮，如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水，在水面上升的过程中，下列判断错误的是（ ）
A．玻璃瓶保持静止B．玻璃瓶下沉至容器底C．水对容器底的压强增大D．桌面对容器的支持力增大
AB．空玻璃瓶口蒙上橡皮膜悬浮在水中时，竖直方向受浮力和重力且这两个是一对平衡力，当向试管中加入水时，橡皮膜所处的深度增加，压强增加，会向里凹陷，排开水的液体变小，浮力变小，重力不变，所以空玻璃瓶会下沉到容器底部。故A错误，A符合题意，B正确，B不符合题意；C．向试管中加入水时，水的深度增加，所以水对容器底的压强增大，故C正确，C不符合题意；D．桌面对容器支持力的大小等于容器自身重力和容器中水的重力之和，向试管中加入水，水的重力增大，所以桌面对容器支持力的大小增大，故D正确，D不符合题意。
①乒乓球在A点时处于浸没状态，排开水的体积VA排＝V在B点时乒乓球处于漂浮状态，排开水的体积VB排＜V 所以 VA排＞VB排根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知：FA＞FB ②当乒乓球漂浮在水面上时，受到的浮F浮＝G球＝G排所以m球＝m排＝ρ水V排＝1g/cm3×3cm3＝3g
7．如图所示，乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A、B位置时受到的浮力分别为FA、FB，则它们的大小关系是FA_____FB（选填“＞”“＝”或“＜”）；已知乒乓球最终漂浮在水面时排开水的体积为3cm3，则乒乓球的质量是_____g．
在两种液体内，密度计均漂浮于液体中，则浮力与重力相等，故在两种液体内所受浮力相同，密度计在A中时排开液体的体积大，由F浮＝ρ水gV排可知：液体A的密度小，即 ρA＜ρB ．
8. 如图所示是测量液体密度的密度计．若把它放入密度为ρA的液体中，静止时液面在它的A刻度处；若把它放入密度为ρB的液体中静止时，液面在它的B刻度处，则（ ）A．它在密度为ρA的液体中受到的浮力比放在密度为ρB的液体中大 B．B处的读数比A处的小C．ρA＞ρB D． ρA＜ρB
9．2019年12月17日，我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰（如图），正式交付海军。该舰满载时标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼15舰载机。若每架舰载机质量为25t。求：（海水的密度取1.03×103kg/m3，g取10 N/kg）①在标准排水量时，航母所受的浮力。②当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少？（结果保留一位小数）
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