资源简介

物体的浮沉条件及应用
第1课时　物体的浮沉条件
教材分析
一、课标分析
1.知道物体的浮沉现象,能从受力分析和密度的角度判断物体的浮沉状况。
2.知道物体的浮沉条件,能运用它解释浮沉现象。
二、内容和地位分析
本节内容是在学生认识了浮力的基础知识和阿基米德原理的基础上,从知识应用的角度学习物体浮沉条件的。教学内容分两部分:探究分析物体的浮沉条件以及了解浮力的应用。其中用到前面学习的力、二力平衡、力和运动的关系等有关知识,是一节综合性很强的课程,是初中力学部分的一个重点,也是一个难点。本节内容密切联系社会生活实际,较好地突出了理论与实践的统一,也充分体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念,共分两课时完成。本节为第一课时,综合性强,难度较大,涉及受力分析、力和运动的关系,以及与浮力知识结合起来解决问题等。
学情分析
已有知识及方法:从知识基础上看,学生已经学习了受力分析、二力平衡、阿基米德原理和浮力的相关知识。本节所需要的力、二力平衡、力和运动、压强、浮力、阿基米德原理等知识学生已经学习并掌握;从心理上看,本节课面向的对象是八年级学生,他们的好奇心和求知欲都很强,因此在教学过程中要投其所好,因材施教,从而提高教学质量。
未知知识及方法:学生对生活中物体的浮沉现象是比较熟悉的,但是对物体的浮沉条件并没有深刻的理解,有的学生会认为重的物体就会下沉,轻的物体就会上浮。来自生活的前期经验和感性认识的错误性对很多学生有了主观想象力的干扰,会对结论产生影响,日常生活中的错误潜概念会造成学生在学习本节课的过程中形成认知困难。如何能让学生科学地看问题、想问题,不受主观想象力的干扰,也是教学的重点。
教学目标
1.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.运用力学知识综合分析解决浮力问题。
3.通过实验观察,认识物体浮与沉现象。锻炼学生观察分析能力。
核心素养
运用浮沉条件解释生产、生活中的一些现象,认识浮力知识在生产、生活中的价值。
重点难点
重点:理解物体的浮沉条件。
难点:利用物体的浮沉条件分析物体的运动状态。
教学过程
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节一:知识回顾 　　1.浸在液体中的物体所受到的浮力等于物体　　　　　　　　　　,这就是阿基米德原理。 2.阿基米德原理公式及推导: F浮=　　　　=　　　　=　　　　。 3.物体漂浮时,由　　　　　　　　得: F浮　　　　G物。 4.物体沉底时,由　　　　　　　　得: F浮+F支　　　　G物。 　　学生填写学案,回忆知识。 　　回顾本节课需要用的公式及力和运动的关系,为学习新知识扫清障碍。
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环节二:导入新课 　　观看潜水艇在海水中上浮和下沉,提出问题:物体的浮与沉是由什么因素决定的呢 　　学生观看并思考物体受力与运动状态的关系。 　　继续用力和运动的关系思考问题。
环节三:新课教学 1.物体重力与浮力大小的关系 探究一:探究物体的浮沉条件。 【实验设计】从浸在液体里的物体的受力情况去分析,设计如图所示的实验来验证。 【进行实验】 【探究结论】(1)物体在液体中的沉浮取决于物体所受浮力和重力的大小。 (2)通过改变重力或浮力的大小,可以改变物体的浮沉状态。当F浮>G时,物体上浮;当 F浮G物时,物体上浮。 学生实验: 探究物体的浮沉条件。 学生进行实验,分析并得出结论。 学生画受力分析图: 学会用实验结合理论分析的方法,解决归纳浮力问题。 结合力和运动的关系,对物体进行受力分析及运动状态的分析。 在分析中,注重画受力分析示意图,养成做浮力题及做力学题先分析画图的良好做题习惯。 熟悉有关概念术语,准确描述浮沉条件。
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环节三:新课教学 物体在水中的三种状态:漂浮、悬浮和沉底。 (1)漂浮:物体浮在水面,有一部分露出水面。漂浮条件:F浮=G物。 (2)悬浮:物体完全浸没在水中,可以停留在水中的任何位置。悬浮条件:F浮=G物。 (3)沉底:物体沉在水底。受力情况:F浮+F支=G物。 例1.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(　　) A.浮在水面上　B.沉在水底 C.悬浮在水中 D.以上几种情况都有可能 例2.质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受到的浮力　　　　铝球受到的浮力;若把它们都放在水银中静止时,则铁球受到的浮力　　　　铝球受到的浮力。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 2.物体密度与液体密度之间的关系 探究二:推导密度与物体浮沉的关系。 一个实心物体浸在液体中,你能否根据物体密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作出判断 演示实验: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。 现象:鸡蛋在水中下沉到杯底,在浓盐水中可以悬浮。 结论:可以通过改变液体和物体的密度来改变物体的浮沉状态。 引导学生推导:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力时的密度关系。 浮力:F浮=ρ液gV排;重力:G物=ρ物gV物。 (1)上浮:由F浮>G物、V排=V物可得,ρ液>ρ物。 (2)下沉:由F浮续表
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环节三:新课教学 (3)悬浮:由F浮=G物、V排=V物可得,ρ液=ρ物。 (4)漂浮:由F浮=G物、V排ρ物。 例3.如图所示,A、B两物体静止在水中,下列说法正确的是(　　) A.两物体受到的浮力一定相等 B.两物体受到的浮力不相等,A物体受到的浮力大 C.两物体的密度不相等,B物体的密度大 D.两物体的重力不相等,B物体的重力大 例4.一个空心工艺铁球重5 N,将它用细线系在弹簧测力计下浸没水中时,弹簧测力计的示数恰好为0 N,则铁球受到的浮力是　　　　N。若此时将细线剪断,铁球将　　　　(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”);将重为12 N、体积为2×10-3 m3的物体浸没在水中,当静止后受到的浮力是　　　　N。(水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg)。 探究三:对浮沉条件的理解及推论。 (1)ρ物是物体的密度(平均密度),而不是构成该物体的物质的密度。 (2)由物体的浮沉情况可以判断物体重力与浮力的大小关系及物体密度与液体密度的大小关系,反过来由物体重力与浮力的大小关系及物体密度与液体密度的大小关系也可以判断物体的浮沉情况。 (3)求解某物体在液体中所受的浮力,首先要明确物体在液体中所处的状态,若漂浮或悬浮,则浮力等于物体的重力;若沉底,则浮力应根据阿基米德原理求解。 根据阿基米德原理和浮沉条件作出的有关推论 (1)密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块仍都悬浮(或漂浮)。 　　 学生思考讨论悬浮与漂浮的异同,然后思考回答问题。 学生运用称重法和阿基米德原理计算浮力,进而判断物体的浮沉。 学生尝试领会浮沉条件的推论,并积极思考、讨论。 　　 熟悉公式的推导过程,加深对密度与物体浮沉关系的理解,有利于解题。 加深对浮沉关系的理解和运用。 拓宽学生知识视野,使学生形成灵活应用的思维。
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环节三:新课教学 (2)漂浮在水中的冰或含有木块、蜡块等密度小于水的物体的冰,熔化成水后液面不变;若冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体,冰熔化成水后液面下降。 (3)漂浮的物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体的密度就是液体密度的几分之几。 (4)将漂浮的物体全部浸入液体里,需加竖直向下的外力,且力的大小等于液体对物体的浮力的增量。 3.浮沉条件的应用:盐水选种 人们根据物体的浮沉条件,在用盐水选种时,把漂浮的种子清除掉,保留下沉的饱满种子。 学生观看讨论原理。 由生活走向物理,由物理回归生活,学以致用。
环节四:课堂例题 例5.水平桌面上有甲、乙、丙三个相同容器,装有不同液体,将三个相同的长方体物块A、B、C分别放入三种液体中,静止时三个容器的液面相平,如图所示,则下列判断正确的是(　　) A.物体受到的浮力F浮A>F浮B=F浮C B.容器对桌面的压力F甲p乙>p丙 D.放物体之后,液体对容器底的压力FA'课堂练习 相关练习
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课堂小结 本节课你学到了什么 有哪些收获呢
板书设计 第3节　物体的浮沉条件及应用 第1课时　物体的浮沉条件 1.放在水中的物体会出现五种情形:漂浮、沉底、下沉、上浮、悬浮。 2.物体的浮沉条件及物体密度与液体密度的关系: 上浮下沉漂浮悬浮沉底F浮>G物F浮ρ物ρ液<ρ物ρ液>ρ物 V排作业布置 第十章第3节第1课时。

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