人教版8下物理10.3 物体的浮沉条件及应用（导学案）【学生版】.docx

10.3物体的浮沉条件及应用（导学案）

【学习目标】

1.能描述物体的浮沉条件，并运用其说明生产生活中的有关现象，发展运动与相互作用的观念。

2.在得出物体浮沉条件的过程中，根据同一直线上二力合成的规则和力与运动的关系进行演绎推理，发展推理论证的能力。

3.设计实验改变物体的浮沉状态，发展科学探究的素养及使用科学证据的意识。

4.运用物体的浮沉条件解释和解决生产生活中的一些现象和实际问题，了解我国古代和现代利用浮沉条件的科技成就，感受物理学对人类生活和社会发展的影响，激发学习科学的兴趣和探究的热情，培养民族自豪感与使命感。

【学习重点】

能根据同一直线上二力合成的规则和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。

【学习难点】

将受力分析、力和运动的关系以及与浮力知识结合起来综合起来解决问题。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.物体的沉浮条件：物体的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小；或比较物体与液体密度的大小。浸没在液体中的物体：

①当F浮＞G或ρ物＜ρ液时，物体，最后漂浮（部分浸没）。

②当F浮=G或ρ物=ρ液时，物体，可停在液体内部任意位置。

③当F浮＜G或ρ物ρ液时，物体，最终沉在液体底部。

2.轮船：把轮船做成“空心”体后放在水里，虽然它所受的重力没有改变，但是排开的水的体积变大，因而受到较大的力，所以能漂浮在水面上。轮船的大小通常用表示，排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的。例如，一艘轮船，它的排水量是1×104t，说明此船满载时，货物质量和船身质量之和为。

3.潜水艇：潜水艇浸没在水中时，所受浮力不变，是通过水舱充水和排水的方式，改变来实施下沉和上浮的。

4.气球和飞艇：气球和飞艇内部充有密度空气的气体（如氢气、氦气或热空气），使浮力重力而升空。（均选填“大于”或“小于”）

5.密度计：密度计在不同的液体中都是的，根据二力平衡条件可知，它受到的浮力始终等于它受到的且不变，即F浮=G。根据F浮=ρ液gV排可知，把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积就会一些，因此会上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积就变一些，因此会下沉一些。所以密度计的示数越靠下越。（后三空均选填“大”或“小”）

【合作探究】

探究一、物体的浮沉条件

【想一想】浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用，但是有的物体上浮，有的物体下沉，有的物体还会悬浮在液体中。这是为什么?

【分析】根据力与运动的关系可知：由静止释放的物体如何运动，取决于它所受力的合力。要分析浸没在液体中的物体向哪个方向运动，需要分析它所受力的合力的。

1.比较浮力与重力的大小判断浮沉

（1）物体浸在液体中时的受力分析

浸没在液体中的物体受到两个力：一个是竖直向下的；另一个是竖直向上的。我们知道力是改变物体运动状态的原因，根据物体所受浮力与重力大小关系的不同，由静止释放的物体，其浮沉存在三种情况。

（2）物体的浮沉条件

甲上浮乙悬浮丙下沉

物体浸在液体中时：

①当浮力F浮大于重力G时，二力的合力方向向，物体由静止开始；

②当浮力F浮等于重力G时，二力的合力为，物体保持状态；

③当浮力F浮小于重力G时，二力的合力方向向，物体由静止开始。最终静止在底部。

2.比较物体密度与液体密度的大小判断物体的浮沉

（1）比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉。

当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。物体浸没在水中时V排=V物；浮力的大小为F浮＝ρ液gV排；重力的大小为G＝ρ物gV物

①当F浮＞G时，得出ρ液＞ρ物，物体；

②当F浮=G时，得出ρ液=ρ物，物体；

③当F浮＜G时，得出ρ液＜ρ物，物体。

（2）物体的浮沉与密度大小有关的实例

①冰的密度小于水的密度，所以冰浸没在水中会上浮，最后漂浮在水面；

②当鸡蛋的密度等于水的密度时，鸡蛋会在水中悬浮；

③石块的密度大于水的密度，所以石块在水中下沉。

④盐水选种

【问题】在农业生产中，通过盐水选种可选出饱满、结实的种子，从而促进农作物产量的提高。农民采用盐水浸泡法来选种时，把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮，而饱满的种子则下沉到容器底部。请你说说这是为什么?

【分析】根据浮沉条件，当物体的密度比液