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第十章 浮力
10.3 物体的浮沉条件及应用
教学目标：
1.物理观念：
（1）理解沉浮条件。
（2）利用沉浮条件解释潜艇、气球的原理。
（3）应用沉浮条件解释一些简单的问题。
2.科学思维：
通过对物体的受力分析，理解物体的沉浮条件。
3.科学探究：
（1）经历探究沉浮条件的过程。
（2）通过做橡皮泥船、热气球，培养学生的动手能力。
4.科学态度与责任：
（1）通过学习沉浮条件及应用，让学生体验科学、技术与社会的联系。
（2）通过本节大量优美的图片，给予学生美的熏陶。
教学重点：理解沉浮条件。
教学难点：应用沉浮条件解释问题。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、烧杯、水、食盐、鸡蛋、橡皮泥、薄塑料袋、吹风机。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
我国解放军海军是世界上仅有的5个装备核潜艇的国家之一，攻击型核潜艇和导弹核潜艇是海军的“杀手锏”装备，威慑力更是不容小觑。
我国首批建造完三艘093G核潜艇。潜水艇怎样实现上浮和下沉的呢？潜水艇在水中受到浮力的作用，有时要上浮，有时要下沉，这是为什么？
二、新课讲授，师生互动
（一）物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。
根据物体所受浮力和重力大小不同，物体的浮沉存在三种情况。你能画出图中物体所处三种状况下的受力示意图吗？
通过分析可知，物体的沉浮条件如下：
浮力大于重力，物体上浮。
浮力等于重力，物体受平衡力，可以悬浮在液体内。
浮力小于重力，物体下沉。
由于浸没在液体中的物体，其排开液体的体积跟物体自身体积相等，因此物体的沉浮情况也可以用物体的密度跟液体的密度的大小来描述。
ρ液 >ρ物 ，物体上浮。
ρ液=ρ物，物体受平衡力，可以悬浮在液体内。
ρ液 < 物，物体下沉。
浸没在液体中的物体，
ρ液 >ρ物 ，物体上浮。
ρ液=ρ物，物体受平衡力，可以悬浮在液体内。
ρ液 < 物，物体下沉。
人们根据这个原理，在盐水选种时，把漂浮的种子清除掉，保留下沉的种子。
想想做做
盐水浮鸡蛋
如图，将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。
如图，将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，实验结论：
ρ水<ρ蛋，鸡蛋下沉；
ρ盐水>ρ蛋，鸡蛋上浮。
（二）浮力的应用
人类从远古时代就开始利用浮力了，最初可能是抱住或骑在一段树干上顺水漂流，这是人类最早的航行方式。后来人们发明了船。
轮船
轮船是用钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，怎样用沉重而坚硬的钢铁制成可以承载那么多货物的船呢？
想想做做
橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉。根据阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面，并能承载重物？
把橡皮泥捏成瓢状放在水面，虽然它所受的重力没有变化，但是排开的水较多，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上。轮船就是根据这个道理制成的。
轮船的大小通常用排水量来表示。排水量就是轮船满载时排开谁的质量。例如一艘轮船的排水量是1×104t，表示此船满载时，货物质量和船身质量之和为1×104t 。
轮船漂浮，受平衡力作用，浮力与重力平衡，浮力等于重力。
F浮=G物=m物g
= 1×107kg×10 / =1×108N。
潜水艇
潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。潜水艇的挺身装有水舱，向水舱充水时，潜水艇变重，逐渐潜入水中。
当水舱充水后潜水艇重等同于同体积的水重时，它可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，从而上浮。实际航行时，上浮和下沉过程中潜水艇总要开动推进器加快上浮和下潜的速度。
气球和飞艇
如果气球里充的是密度小于空气的气体，那么气球可以漂浮在空中。
如果气球里充的是密度小于空气的气体，那么气球可以漂浮在空中。例如，节日里放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球，充的是氢气或氦气；体育、娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器加热而膨胀的热空气。
想想做做
做一个塑料袋热气球
取一个稍大的塑料袋，袋口用很细的铜丝框成一个圆口，开口朝下，用吹风机向袋内吹热空气。放手后，塑料袋热球球便冉冉上升。
气球和飞艇
为了定向航行而不随风飘荡，人们还制成了飞艇：在大气囊下面装有带螺旋桨的发动机和载人。
20世纪20至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，飞行速度又不及飞机，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，人们对造价低廉、消耗燃料少、装载量大的飞艇又重新重视起来。
密度计
测量液体的密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值。
三、总结反思，超越自我
1.物体沉浮条件，浸没在液体中的物体，同时受到重力G和浮力F浮，
F浮>G（ρ液> ρ物），上浮；
F浮=G（ρ液= ρ物），悬浮；
F浮2. 浮力的应用
（1）轮船采用“空心”的方法，增大可利用的浮力。轮船漂浮，浮力=重力，浮力一定，液体密度增大，排开液体体积减小。密度计也是利用漂浮条件工作的。
（2）潜水艇改变自身重力实现上浮和下潜。
（3）气球和飞艇，充满密度小于空气密度的气体。
四、板书设计，整合提升
1.物体沉浮条件，浸没在液体中的物体，同时受到重力G和浮力F浮，
F浮>G（ρ液> ρ物），上浮；
F浮=G（ρ液= ρ物），悬浮；
F浮2. 浮力的应用
（1）轮船采用“空心”的方法，增大可利用的浮力。轮船漂浮，浮力=重力，浮力一定，液体密度增大，排开液体体积减小。密度计也是利用漂浮条件工作的。
（2）潜水艇改变自身重力实现上浮和下潜。
（3）气球和飞艇，充满密度小于空气密度的气体。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 浮力大于重力，物体上浮
B. 浮力等于重力，物体一定悬浮
C. 浮力小于重力，物体下沉
D. 浮力等于重力，物体可能漂浮
2．浸没在水中的物体，下列说法不正确的是（ ）
A. ρ水>ρ物，物体上浮
B. ρ水=ρ物， 物体悬浮
C. ρ水<ρ物， 物体下沉
D. ρ水=ρ物， 物体漂浮
3．排水量为1000t的轮船在河水中航行，下列说法正确的是（ ）
A.轮船受到的浮力为1000N
B.轮船所载的货物为1000t
C.轮船排开水的质量为1000t
D.轮船受到的浮力为1×106 N
4．下列关于浮力的应用说法正确的是（ ）
A.轮船用钢铁制成，做成“空心”的可以增大可利用的浮力
B.潜水艇是靠改变浮力的大小实现上浮的
C.气球里充的是密度大于空气的气体
D.用密度计测量液体的密度，被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积越大
5．体积为100cm3，重为0.8N的物体，浸在水中静止时，物体受到的浮力是（ ）
A. 100g
B. 80g
C. 0.8N
D. 0.2N
参考答案1.B；2.D；3.C；4.A；5.C。
六、作业：P60.T3
课外作业P60T1、T2、T4、T5 。
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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