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物体的沉浮条件
教案
一、学情分析
本节在认识了浮力产生的原因、学习了阿基米德原理的基础上，从知识应用的角度学习物体沉浮条件。本节知识综合性较强，涉及受力分析、力与运动的关系、浮力知识综合起来解决物体的浮沉条件及应用。
二、教学目标
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；
2.会根据浮沉条件判断物体的浮沉。
三、重点难点
【教学重点】
物体的浮沉条件。
【教学难点】
运用浮沉条件解决问题。
四、教学过程
【教具准备】水、盐、新鲜鸡蛋、水槽等。
第一板块 【创设情境 导入新课】
教师提问：怎样打捞沉在海底的船呢？
【播放视频】打捞沉船小实验（让学生初步了解打捞原理，吸引学生兴趣，从而顺利引入新课）。
第二板块 【合作交流 探索新知】
教师释疑：打捞原理解释
首先，将装满水的浮筒沉入水底，绑在沉船两侧；此时浮筒和沉船所受的浮力小于浮筒和沉船的总重力F浮然后，用高压气体将浮筒中的水排出, 浮筒的重力在慢慢减小；直到浮筒和沉船的总重力减小到小于所受的浮力F浮>G2+G，则浮筒和沉船会开始上浮；
最后，随着水慢慢的排除，沉船和浮筒漂浮在水面。这样沉船就被打捞出来了。
物体的浮沉条件
（1）用浮力和重力的关系比较
①当F浮＞G，物体上浮；
②当F浮=G，物体悬浮；
③当F浮④当F浮=G，物体漂浮（漂浮是上浮的最终状态）；
⑤当F浮用实心物体密度与液体密度的关系比较
教师提问：物体沉浮时物体密度和液体密度有怎样的关系呢？
教师点拨：利用阿基米德原理，可把物体的沉浮条件改写为用密度表示的形式。
因为浮力F浮=ρ液gV排 ；物体的重力G=ρ物gV物；又由于实心物体全部浸没在液体中，所以V排 = V物，所以可以用比较液体密度ρ液和物体密度ρ物的关系来比较浮力和重力。
①F浮＞G 上浮： ρ液＞ρ物；
②F浮= G 悬浮： ρ液=ρ物；
③F浮＜G 下沉： ρ液＜ρ物；
④F浮= G 漂浮： ρ液＞ρ物 ，V排＜V物。
学生实验：盐水浮蛋。
将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，鸡蛋下沉至沉底，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。
同一个鸡蛋在水中下沉，加入盐水后可悬浮或漂浮，这是因为增大了液体密度，从而使浮力增大，由沉浮条件知，浮力大于物体重力时会上浮。
（3）浮沉条件的讨论
①上浮和下沉是不平衡态；悬浮和漂浮是平衡（静止）态；
②上浮、下沉和悬浮：V排=V物；漂浮：V排＜V物。
③空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度ρ物与液体密度ρ液比较。
第三板块 【随堂练习 巩固基础】
关于浮力，下列说法中正确的是（ C ）
A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力
C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ B ）
A．浮在水面上 B．沉到水底
C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能
小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面，如图所示，于是，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉，在此过程中，鸡蛋受到的浮力随时间的变化图像可能是（ D ）
如图所示，放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计，向杯中倒入200 g的水，水深20 cm；再轻轻放入质量为40 g的木块，木块静止后漂浮，水面升高了4 cm（水未溢出，g取10N/kg）。求此时：
（1）水对杯子底部的压强是多少？
（2）木块受到的浮力是多少？
（3）杯子底部对水平桌面的压力是多少？
解：
（1）p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.24m)=2400 Pa；
（2）F浮=G木=m木g=0.04 kg×10 N/kg=0.4 N；
（3）F= G总=G木+m水g=0.4 N+0.2 kg×10 N/kg=2.4 N。
如图所示，甲、乙两个小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态，此时容器中液体深度不同，但液体对容器底部的压强相同，则（ C ）
A. 甲球的密度大于乙球的密度
B. 甲球的密度等于乙球的密度
C. 甲球的密度小于乙球的密度
D. 甲球、乙球的密度关系无法判断
第四板块 【明辨易错 精准理解】
1.一木块漂浮在水面上，露出水面部分占总体积的2/5，现将木块切成相等的两块，将其中的一块仍放入水中，那么这一木块露出水面的体积占它体积的（ B ）
A．1/5 B．3/10
C．2/5 D．无法判断
2.把重5 N、体积为6×10 4 m3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（ C ）
A．物体上浮， F浮＝6 N
B．物体悬浮， F浮＝5 N
C．物体漂浮， F浮＝5 N
D．物体沉在水底， F浮＝6 N
第五板块 【当堂检测 及时反馈】
鸡蛋放在清水中会下沉，这是因为鸡蛋受到的浮力 小于 它的重力；在清水中倒入适量的浓盐水，鸡蛋会上浮，这是因为鸡蛋受到的浮力 大于 它的重力。（均填“大于”“等于”或“小于”）
一块重9.8 N的木块浮在水面上，它的密度为0.5×103 m3，木块受到的浮力是9.8 N，要把木块全部浸入水中，需加 竖直向下 方向的力 9.8 N。
请在下面图像下面填上浮力F和重力G的关系
4．关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中不正确的是（ B ）
A．浮力的方向竖直向上
B．浮力的施力物一定是水
C．浮力的大小与排开液体的质量成正比
D．实心的铁球也能浮在液面上
5．用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是（ A ）　　　
A．木球所受的重力、浮力都不变　　　
B．木球所受的重力不变，浮力变大
C．木球所受的重力、浮力都变小
D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小
6．密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍放入水中，则（ D ）
A．大块下沉，小块悬浮
B．大块下沉，小块上浮
C．两块都上浮
D．两块都悬浮
7．将体积相同的A、B、C三个小球投入水中，出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（　D　）
A．A球浮在水面上，受到的浮力最大
B．C球沉在底部，受到的浮力为零
C．A球受到的浮力与B球受到的浮力相等
D．B球受到的浮力与C球受到的浮力相等
8．浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到的浮力（　C ）
越大　　 　B. 越小　　
C. 不变　　　 D. 都有可能
9．一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（ C ）
A. 水 B. 酒精
C. 水银 D. 无法确定
10.质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力 ＜ 铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力 = 铝球受的浮力（选填“＞”、“＜”、“=”）
第六板块【拓展延伸 能力提升】
密度计：密度计的读数是下大上小，当它浸入不同的液体中，体积不变示数发生变化，密度计底部的铁砂或铅粒是用来保持平衡的
密度计根据重力和浮力平衡的变化上浮或下沉，仅能处于漂浮状态，因此浮力向上推的力要比重力向下拉的力稍微大一点。但在平衡的时候，其受的重力大小等于浮力。
1．用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（ B D ）（多选题）
A. 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大
B. 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等
C. 密度计排液体积越大，液体密度越大
D. 密度计漂浮的越高，液体密度越大
2. 如图所示，正方体A的边长为10 cm，在它的上面放一个重为2 N的物体，此时正方体恰好没入水中，已知g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3。求：
（1）正方体A受到的浮力；
（2）正方体A的密度。
解：
（1）V排=V=a3=1×10-3 m3，
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3 =10 N；
（2）如图，A和B一起处于漂浮状态，
所以F浮=GA+GB，则GA=F浮-GB=10 N - 2 N=8 N，
，
。
第七板块【总结反思 知识内化】

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