4.4.3水的浮力(课件 21张ppt 含教案)

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4.4.3水的浮力(课件 21张ppt 含教案)

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八年级上册第四章第四节《水的浮力》第三课时教案
一、核心概念与跨学科概念
1.核心概念
运动与相互作用:物体沉浮由浮力与重力相对大小决定,可转化为物体密度与液体密度的比较。
技术与工程:盐水选种、煮汤圆等体现沉浮调控在生活与生产中的应用。
2.跨学科概念
系统与模型(把“物体-液体”视为受力系统)
稳定与变化(加盐→液体密度↑→沉浮状态变化)
二、教学目标
维度 目标内容
科学观念 说出上浮、漂浮、悬浮、下沉、沉底五种状态及判断条件(F浮与G,ρ物与ρ液);能解释盐水选种、煮汤圆现象。
科学思维 能用“密度-密度”模型快速预判沉浮;能用比例法计算加盐后液体密度变化。
探究实践 完成“盐水选种模拟”实验,使汤圆由沉底→悬浮,记录加盐量与密度变化,误差≤5%。
态度责任 认识滥用盐水选种可能浪费食盐;愿意在社区科普“科学选种与节约用盐”。
教学重难点
重点:五种沉浮状态的判断条件;密度比较法的应用。
难点:悬浮与漂浮的异同(V排不同);加盐后液体密度连续变化的计算。
四、教学准备
教师:沉浮套件:汤圆(生)、电子天平、量筒、烧杯、细盐、勺子、密度计,五种状态V排对比、加盐密度连续变化。
学生:任务单、计算器、红蓝贴纸
五、教学过程
1 情境导入 播放泰坦尼克号视频→钢铁巨轮为什么能浮在海面上?撞上冰山后, “泰坦尼克”号为什么会沉没? 设计意图:生活情境
2 为什么有些物体上浮?有些物体下沉?物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?
鸡蛋的沉浮
力是改变物体运动状态的原因,上浮与下沉都是动态过程。在液体中的物体受到两个力的作用---浮力与重力。物体受到向上的浮力和向下的重力,这两个力的大小决定着物体的浮沉状态。
鸡蛋受到的重力是一定的,由于三种情况下,液体(盐水)的密度不同,根据阿基米德原理 F浮=ρ液g V排液可知,鸡蛋在不同浓度的盐水中受到的浮力不同而导致浮沉状态不同。
沉浮条件1: 取决于物体所受的浮力和重力的大小。浸没的物体:当F浮<G时,下沉;当F浮=G时,悬浮;当F浮>G时,上浮;物体漂浮时,F浮=G.
思考 :漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
共同点:在平衡力的作用下静止不动。漂浮与悬浮在液面上的物体,浮力=重力。
不同点:漂浮是物体一部分浸入液体中,V排3 浸没在水中的实心物体,能否根据其密度与水密度的比较,来判断该物体的浮沉?如何判断?
还可取决于物体的密度和液体的密度的大小。ρ液<ρ物 下沉;ρ液=ρ物 悬浮;ρ液> ρ物 上浮或漂浮。注意:实心物体:ρ物指物体的实际密度;空心物体: ρ物物体的平均密度。
4 五种状态 动画:同一物体由沉→悬浮→漂浮V排变化→板书五种状态 用手势比V排大小
悬浮与漂浮 5 min 对比:悬浮V排=V物,漂浮V排设计意图:可视化模型
5 判断方法 推导:F浮与G→ρ物与ρ液;板书判断表
设计意图:模型转化
6 密度比较应用 利用种子密度和盐水的密度ρ液关系。ρ物< ρ液,物体上浮 干瘪、虫蛀的种子
ρ物> ρ液,物体下沉 饱满的种子
盐水选种比清水选更容易将不饱满的稻谷清除,盐水密度在1.13左右,可用鲜鸡蛋测试,当鸡蛋横浮盐水水面露出五分硬币大时可将种子放入,适当搅拌后静置一段时间,清除水面漂浮的空粒、瘪粒。
7 生活应用 案例:① 煮汤圆浮起 分析汤圆为什么会浮起来? 汤圆的体积变大 迁移应用
8 节约用盐 5 min 数据:选种每公顷多耗5kg盐→讨论:“怎样减少用盐?” 写1条“节约用盐”建议 责任升华
六、板书设计
4.4.3物体沉浮的判断
判断条件:F浮与G ρ物与ρ液
五种状态:上浮→漂浮 悬浮 下沉→沉底
密度比较:ρ物<ρ液:漂浮 ρ物=ρ液:悬浮 ρ物>ρ液:下沉
生活应用:盐水选种、煮汤圆
七、作业设计
作业本对应作业。
家庭实验:用鸡蛋+盐水实现悬浮并记录加盐量。
设计“节约盐水选种”方案(循环使用)。
八、教学反思
鸡蛋在水中悬浮、漂浮实验可以前置(共21张PPT)
4.4 水的浮力
【第四单元 水与人类】
八年级上册
像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上?
撞上冰山后, “泰坦尼克”号为什么会沉没?
鸡蛋的沉浮
为什么有些物体上浮?有些物体下沉?
物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?
产生以上各现象的原因是什么?
你能用浮力的知识来解释吗?
下沉
悬浮
上浮
物体浮沉的条件
力是改变物体运动状态的原因,上浮与下沉都是动态过程。
在液体中的物体受到两个力的作用---浮力与重力。
物体受到向上的浮力和向下的重力,这两个力的大小决定着物体的浮沉状态。
F浮<G时
下沉
下沉
G
F浮
F浮=G时
物体静止在液体中任意深度的地方--悬浮
悬浮
F浮
G
当F浮>G时
上浮
上浮
G
F浮
F浮=G时
漂浮
漂浮
G
F浮
根据物体浮沉的条件,对右图中鸡蛋的浮沉状况作出解释。
鸡蛋受到的重力是一定的,由于三种情况下,液体(盐水)的密度不同,根据阿基米德原理 F浮=ρ液 g V排液可知,鸡蛋在不同浓度的盐水中受到的浮力不同而导致浮沉状态不同。
☆浸没的物体:
  当F浮<G时,下沉.
  当F浮=G时,悬浮.
  当F浮>G时,上浮.
物体漂浮时,F浮=G.
沉浮条件1:
取决于物体所受的浮力和重力的大小。
思考 :漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
共同点:
在平衡力的作用下静止不动。
漂浮与悬浮在液面上的物体,浮力=重力。
不同点:
漂浮是物体一部分浸入液体中,V排悬浮是整个物体浸没在液体中,V排=V物
浸没在水中的实心物体,能否根据其密度与水密度的比较,来判断该物体的浮沉?如何判断?
根据你的日常生活经验判断一下下面哪些東西会浮在水面上?哪些会沉下去?你的判断依据是什么?
  泡沫碎片 玻璃珠  食用油
  小石头   铁 钉  石 蜡
橡皮擦 铜 片
物体密度和物体在水中浮沉情况对照表
物体 物体浮沉情况 密度 (千克/米 ) 物体 物体浮 沉情况 密度(千克/米 )
铜片 下沉 8.9X103 食用油 漂浮 0.88X103
泡沫 上浮 18 橡皮擦 下沉 1.67X103
玻璃珠 下沉 2.75X103 小石头 下沉 3.2X103
石蜡 上浮 0.87X103 铁钉 下沉 7.8X103
水 1X103
浸没在水中的实心物体,能否根据其密度与水密度的比较,来判断该物体的浮沉?如何判断?
ρ液<ρ物 下沉
ρ液=ρ物 悬浮
ρ液> ρ物 上浮或漂浮
注意:实心物体:ρ物指物体的实际密度;
空心物体: ρ物物体的平均密度.
物体的沉浮条件2:还可取决于物体的密度和液体的密度的大小。
沉浮情况 受力情况 密度关系 体 积
物体浮沉的条件
①上浮
②下沉
③ 悬浮
④ 漂浮
F浮
>
G物
F浮
=
G物
F浮
<
G物
F浮
=
G物
ρ液
>
ρ物
ρ液
ρ物
<
ρ液
ρ物
=
ρ液
>
ρ物
V浸
V物

V浸
V物
=
V浸
V物
=
V浸
V物
<
应用:盐水选种
——利用种子密度和盐水的密度ρ液关系。
干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮,而饱满的种子下沉到容器底部。
ρ物< ρ液,物体上浮
ρ物> ρ液,物体下沉
干瘪、虫蛀的种子
饱满的种子
盐水选种比清水选更容易将不饱满的稻谷清除,盐水密度在1.13左右,可用鲜鸡蛋测试,当鸡蛋横浮盐水水面露出五分硬币大时可将种子放入,适当搅拌后静置一段时间,清除水面漂浮的空粒、瘪粒。
例题:如图所示,某同学在一杯密度为1.03×103kg/m3的橙汁饮料中,加入柠檬片、奇异果块等水果。柠檬片、奇异果块大小、质量如表。
当柠檬片、奇异果块静止时分别处于橙汁饮料中的哪个位置?此时柠檬片、奇异果块所受的浮力各为多大?
汤圆刚放入水中时,会沉入锅底
汤圆煮熟时,则会浮出水面
这是为什么?
5.某同学买了一袋观赏鱼,每一袋观赏鱼内约有1/3的体积是封闭的空气。回到家后.他将装着水和观赏鱼的塑料袋直接放入家里的鱼缸中。如果不计塑料袋的自重、那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中将处于什么状态?
练习与应用
练习与应用
7.有甲、乙、丙三个物体,其密度分别为:ρ甲= 0.85g/cm3,ρz=1.05g/cm3,ρ丙=1.25g/cm3。现将它们放在密度为1.05g/cm3的液体中。图是这三个物体在液体中的四个可能的位置请为这三个物体选择合适的位置。
练习与应用
8.医生给病人体检.有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液测量,需要的血液量较多。分析人员采用了一个巧妙的方法:先在几个试管内分别装人密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然 后分别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫酸 铜溶液中.就能判断出血液的密度。说说这一做法的依据。

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