资源简介

(共25张PPT)
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
教学分析
课前准备
学习目标
1.观察物体上浮、下沉的现象，寻求使物体上浮与下沉的方法。
2.探究、理解物体的浮沉条件。
3.知道浮力的应用。
课前准备
教学分析
学习重点 ：用浮沉条件解释上浮、下沉、悬浮、漂浮等各种浮沉现象。
学习难点 ：归纳物体的浮沉条件。
学习方法 ：通过分组实验，了解物体在液体中处于不同状态时物体重力与所受浮力大小的比较，学会判断物体在液体中所处状态。
相关准备：多媒体课件、饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、装水的透明水槽、打 气筒、饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、装水的透明水槽、打气筒。
教学内容
01
情境引入
02
互动新授
03
巩固拓展
04
课堂小结
点我喔
情境引入
想一想
同学们想过这幅图片里面蕴含着什么物理知识吗
今天我们一起来研究一下。
互动新授
知识点一 物体的浮沉条件
小活动
人在游泳圈上漂浮
潜水艇的上浮、下沉、悬浮
热气球升空
感知三种浮沉状态：上浮、下沉、悬浮
互动新授
想一想
问题一：将一个乒乓球浸没于水中，松手后，乒乓球将会怎样
乒乓球会上浮。
说明：像乒乓球这样往上运动的过程称作上浮，最后静止在水面上，称作漂浮。
问题二：大家再看，将一重物浸没在水中，松手后，该重物将会怎样
重物下沉。
说明：把重物往下运动最终静止在水底的这一过程称作下沉。
问题三：有没有这样一种情况：物体静止在液体内部任一地方
小结：这种情况我们称之为“悬浮”。悬浮的物体是浸没状态，同时它可以停留在液面下任何位置。
互动新授
悬浮和漂浮异同
(1)相似之处：物体都处于平衡状态，各自所受重力G 和浮力F的大小相等， 是一对平衡力。
(2)不同之处：
①它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮则是物体静止在液体表面；
②处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，其体积等于物体排开液体的体积；处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。
互动新授
想一想
问题一：上浮的物体受几个力的作用 下沉的物体受几个力的作用
各受两个力，重力和浮力。
问题二：既然乒乓球和重物都受到重力和浮力，那么为什么一个会上浮 一 个会下沉
我们知道力是改变物体运动状态的原因，物体浸在液体中运动状态的改变也应和它的受力情况有关，而物体浸在液体中只受到重力和浮力的作用，通过分析重力和浮力的合力可找到原因。
互动新授
(1)当浸没在液体中的物体受到的浮力大于重力时，即F浮>G, 则物体就上浮， 如图甲。
(2)当物体受到的浮力小于重力时，即F浮(3)当物体受到的浮力等于重力时，即F浮 =G, 二力的合力为零，其运动状态不发生改变，物体将保持悬浮状态即物体静止在液面下任何位置，如图丙。
(4)当图甲中物体上浮后，露出水面，最终就成为漂浮，由于此时物体排开液体的体积变小，重力与浮力平衡，所以漂浮时，也有F浮=G, 如图丁。
互动新授
(1)当物体浸没时：
若G>F浮，则物体下沉；
若G若G=F浮， 则物体悬浮。
(2)当物体部分浸没时：
若G=F浮，则物体漂浮。
总结
上浮：
F浮＞ G
悬浮：
F浮＝ G
下沉：
F浮＜ G
ρ液 ρ物
提示
浮力：F浮=ρ液V排g
重力：G=mg=ρ物V物g
浸没：V排=V物
ρ液＞ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＜ρ物
物体的浮沉条件
加深理解
互动新授
想一想
大家明确了物体的浮沉条件，下面思考两个问题。
(1)铁块放入水中后，能够下沉到水底，而用钢铁制成的轮船却能够漂浮在水面上，这是为什么呢
(2)潜水艇在水中能够自由自在地上浮、下潜或水平航行，这是为什么呢
互动新授
知识点二 浮力的应用
如何使原来下沉的物体漂浮 如何使原来漂浮的物体下沉
说明：关键是调节物体的重力与所受浮力的关系，若保持浮力不变，可改变自身重力；若重力不变，可改变物体受到的浮力。
其实在我们的生产、生活中，也有很多这样的例子。
想一想
阅读教材相关内容。
自主阅读
互动新授
轮船
辽宁舰
福建舰
互动新授
思考：轮船是如何实现漂浮的
说明：根据物体的浮沉条件可知，物体在液体中的浮与沉取决于浮力和重 力的大小关系.这样就给了我们一个思路，要改变物体的浮沉情况，就应该从物体受到的浮力和重力这两个方面入手。
通过增大排开水的体积从而增大浮力。
总结：
①工作原理为空心法，即把密度比水大的钢材制成空心的，能使它排开水的体积变大，因而受到较大的浮力，从而漂浮在水面上。这是浮沉条件的应用。
②轮船的大小通常用排水量来表示，排水量即轮船满载货物时排开水的质量。
排水量=船自身的质量+满载时货物的质量，即m 排=m 船 +m货。
互动新授
潜水艇
互动新授
思考：潜水艇是通过改变什么来控制浮沉的
通过改变自身的重力来实现浮沉的。
说明：潜水艇的工作原理是靠向水舱充放水来改变自身的重力实现上浮 和下潜的。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所受的重力等于浮力时，它可以是悬浮在水中，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。
互动新授
气球和飞艇
热气球
氦气球
飞艇
互动新授
思考：探测气球又是如何实现浮沉的
改变自身的重力。
思考：要使升到空中的氦气球落回地面，可采用什么办法
可以放出一些气体，减小排开空气的体积，从而减小浮力。
说明：气球和飞艇都是利用空气浮力升空的。其实，热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球的体积及热气球内部气体的密度变化有关，当热气球的大气袋中充满空气(忽略体积变化),用喷嘴加热热气球中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小，当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升。
互动新授
密度计
请看这个装置叫作密度计，它可以十分方便地测量液体密度。下面我们来观察一下它的基本构造。
说明：密度计的下面是一个带有配重的玻璃泡，中间是一个体积较大的中空玻璃泡，上面是一个带有刻度的玻璃管。
思考：向量筒中倒入水，然后将密度计放入水中。请大家观察此时密度计处于什么状态
漂浮状态。
互动新授
说明：我们利用这个密度计就可以知道此时水的密度为1.0×10 kg/m 。
思考：将密度计从水中拿出，并向水中加入食盐，待其全部溶解后，将密度计置于盐水中。请大家观察此时密度计处于什么状态
漂浮状态。
说明：我们利用这个密度计就能知道此时盐水的密度为1. 1×10 kg/m 。
小结：这是不是比我们以前利用天平、量筒等实验装置测量液体密度的方法要方便得多 那么密度计的工作原理是什么 它是怎样测量液体密度的呢 这就是我们下一节课要探究的问题。
拓展巩固
A
拓展巩固
课堂小结
1.物体浮沉的条件
①上浮：F浮>G;最终漂浮在液面
②悬浮：F浮=G;可停留在液体内任何位置
③下沉：F浮④漂浮：F浮=G;是上浮的最终结果
2.
①轮船
②潜水艇
③气球与飞艇
④密度计

下节课，再见！

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