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(共20张PPT)
第四节 物体的浮与沉
第2课时 物体的浮沉条件的应用
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学习目标
1.改变物体浮力大小的方法
新课导入
探究点：
2.物体浮沉条件应用
课堂小结
当堂评价
对点训练
对点训练
3.我国深潜器及浮沉
学习目标
物理观念：能通过实例说明物体的浮沉条件在生产生活中的应用，知道密度计、潜水艇、热气球的原理
科学态度与责任：知道科技发展促进了人类对大自然的探索；能关心我国在深潜方面的成就，能为我国深潜成就而自豪
科学思维：通过物体浮沉条件在生产生活中的巧妙应用，体验人们在应用浮力方面的方法与思维
科学探究：经历液体和气体浮力的探究过程，结合实验现象和数据，推断出初步的因果关系
新课导入
1
老师播放“曹冲称象”的故事视频：
这个故事我们耳熟能详，曹冲成功的称出了大象的质量。内行看门道，外行看热闹。它主要利用了浮力的知识，你能分析其中的道理吗？
新课导入
2
几个小朋友踢皮球时，不小心把球踢进了树洞里。手够不到，树枝夹又施展不开，怎么办呢？
往树洞里灌水，用浮力使皮球浮起来。
方法小朋友都会，我们今天主要从专业角度分析，在水中，皮球为什么能漂浮起来，利用了哪些知识。
复习回顾：
物体浮沉条件
1、物体所受重力与浮力大小对物体浮沉的影响：
当F浮当F浮=G时，合力为 ，物体处于 或 状态；
当F浮>G时，合力方向 ，物体 。
2、物体密度与液体密度大小对物体浮沉的影响： 　
当ρ液<ρ物时，物体 ；
当ρ液=ρ物时，物体处于 状态；
当ρ液>ρ物时，物体 或 。
下
下沉
0
悬浮
漂浮
上
上浮
下沉
悬浮
上浮
漂浮
探究点1
改变物体浮力大小的方法
1.提出问题：老师拿一个放有适量水的小玻璃瓶，然后放入水槽内的水中，小玻璃瓶慢慢下沉。
现在想让瓶子在液体中上浮，你有什么具体做法，做法的依据是什么？请分小组讨论，并拿出方案，并解释原因。
（1）方案演示：往水中加适量盐，小玻璃瓶逐渐上浮
（2）方案演示：将瓶中水到出一部分，小瓶上浮
（3）方案演示：将泡沫和小玻璃瓶用细线绑在一起，放入水中，它们一起漂浮
探究点1
改变物体浮力大小的方法
老师拿出两块橡皮泥，放入水中都下沉。提示问问题：谁还有不同于上面的方法，使橡皮泥漂浮？
方案演示：学生将一块橡皮泥捏成碗状或船状，结果漂浮
播放视频解释：
对点训练
为了研究物体的浮沉条件，小瑞同学先将一枚鸡蛋放在配制好的盐水中，鸡蛋刚好悬浮在水中，如图甲所示。

（1）图甲中盐水的密度 （填“大于”、“小于”或“等于”）鸡蛋的密度。
（2）要使鸡蛋处于漂浮状态（如图乙），应向甲图烧杯中加适量的 （填“水”或“盐”）。
（3）请你在图乙中画出鸡蛋所受重力和浮力的示意图。
等于
改变物体浮力大小的方法
盐
G
F浮
探究点2
物体浮沉条件应用
2.密度计
（1）原理
如果船从淡水中进入海水区域，船会上浮一些还是会下沉一些呢？
（2）设计制作密度计
①密度计可以设计得粗些还是细一些好呢？
②怎么让细长的密度计直立在水中？太重行吗？
③学生利用橡皮和吸管制作密度计，并演示。
（3）用自制简易密度计辨别清水和盐水。
（4）观察并测量水和盐水的密度。
浮力不变，液体密度变大，V排变小，故船身浮起一些；可见在浮力里一定时，吃水线位置跟液体密度相对应
排开液体体积变化都是一定的，细一些高度变化明显
提示：一头重一头轻，便会竖直站立；太重不行，有可能不漂浮。
探究点2
物体浮沉条件应用
潜水艇：
老师演示或播放视频潜水艇模型在水中的浮沉过程。
交流讨论并回答，潜水艇由漂浮变为下沉的原理？
老师提问：独立思考并回答潜水艇上浮的原理？
师生总结：潜水艇是通过 实现自身浮沉的。
通过增大潜水艇所受重力实现的，当所受重力增大到大于浮力，潜水艇下沉
提示：减小潜水艇所受的重力，当所受重力减小到小于浮力，潜水艇上浮。
改变自身重力
探究点2
物体浮沉条件应用
盐水选种
视频播放：盐水选种
为什么干瘪虫蛀的种子上浮？为什么饱满的种子下沉？
为什么不用清水选种？交流讨论后回答问题。
提示：虫蛀的种子所受重力小，小于浸没在盐水中浮力，所以上浮。饱满的种子所受重力大，且大于浮力所以下沉
提示：清水比盐水的密度小，干瘪的种子受到的浮力小于重力，也是下沉，无法选种
探究点2
物体浮沉条件应用
热气球（孔明灯）
我国在汉武帝时代就制造了热气球，我国才是热气球的鼻祖，我国古代劳动人民的智慧真是让人叹为观止。
观看孔明灯升空视频：
如何使热气球或孔明灯升空？请交流讨论热气球升空原理。
热气球内空气受热体积膨胀，有气体排出热气球，热气球内气体密度小于外界空气密度，即气球所受浮力大于自身重力而升空。
对点训练
物体浮沉条件的应用对应关系解释不正确的是（　　）
A．探测气球——球内充有密度比空气小的多的气体
B．轮船——通过做成空心增大排开水的体积从而增大浮力使得轮船漂浮
C．盐水选种——通过改变种子的密度的方法来控制浮沉
D．浮筒打捞物体——通过改变自身重力实现上浮和下沉
C
物体浮沉条件应用
探究点3
拓展探究：我国深潜器及浮沉
我国在深潜领域领先世界。我国深潜器已经能达到水下10000多米进行作业。
问题1：深潜器在下潜过程中，所受压强怎样变化？所受浮力怎样变化？
问题2：那深潜器是如何实现上浮和下沉的？请交流讨论，用你所学的知识提供一个使深潜器浮沉的方案。
观看视频，科学家们是如何解决这个问题的。
压强变大；浮力不变。
课堂小结
影响浮沉状态的因素
浮力
物体自身重力
V排
ρ液
轮船、密度计
盐水选种、热气球
潜水艇、深潜器
应用
应用
应用
当堂评价
1．测量液体密度的仪器叫做密度计。如图甲所示，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值。图乙和图丙是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的（铜丝和木棒完全相同），A、B是两种不同的液体。下列有关说法错误的是（ ）
A．密度计应用了物体漂浮时浮力等于重力的原理
B．乙、丙两图中，密度计受到的浮力是相同的
C．分析乙、丙两图可知：A液体的密度小于B液体的密度
D．在密度计上液面对应的刻度值越向上，代表该液体的密度越大
1 23456
D
当堂评价
2．物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会（　　）
A．上浮，它受到的浮力减小
B．上浮，它受到的浮力不变
C．下沉，它受到的浮力增大
D．下沉，它受到的浮力不变
1 2 3456
D
当堂评价
3．关于物体的浮沉条件及应用实例，下列分析合理的是（　　）
A．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同
B．“福建号”航母上的舰载机起飞后，航母的吃水深度变大
C．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现的
D．潜水艇靠改变排开水的体积来改变所受的浮力，从而实现上浮和下沉
4．如图，孔明灯通过加热灯罩内的空气，使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度 （填“大”或“小”），这样，孔明灯 （填“重力减小”或“浮力增大”），当浮力 （填“大于”“小于”或“等于”）重力时，孔明灯就会上升。
A
12 34 56
小
重力减小
大于
当堂评价
1234 56
5．把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子受到的浮力 所受的重力，于是，虫蛀的种子就会上浮直至漂浮，而饱满的种子受到的浮力 所受的重力，就会下沉到容器的底部，从而把不同品质的种子区别开来。
6．密度计漂浮在水中，现不断往水里加盐，画出密度计所受浮力变化的大致图像。
大于
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第2课时 物体的浮沉条件的应用
学习目标 1.能通过实例说明物体的浮沉条件在生产生活中的应用，知道密度计、潜水艇、热气球、轮船的原理。（物理观念） 2.通过物体浮沉条件在生产生活中的巧妙应用，体验人们在应用浮力方面的方法与思维。（科学思维） 3.在结合实例分析浮沉条件的应用过程中，注意体会应用实例和浮沉条件的因果对应关系。（科学探究） 4.知道科技发展促进了人类对大自然的探索；关心我国在深潜方面的成就，为我国深潜成就而自豪。（科学态度与责任）
重点难点 重点：浮沉条件应用的实例分析
难点：浮沉条件应用的思维方法
导学过程 自主学习1 复习回顾：物体浮沉条件 1.物体所受重力与浮力大小对物体浮沉的影响： 当F浮G时，合力方向 上 ，物体 上浮 。 2.物体密度与液体密度大小对物体浮沉的影响： 　 当ρ液<ρ物时，物体 下沉 ； 当ρ液=ρ物时，物体处于 悬浮 状态； 当ρ液>ρ物时，物体 上浮 或 漂浮 。
合作探究1 改变物体浮力大小的方法 1.观察老师演示，拿一个放有适量水的小玻璃瓶，然后放入水槽内的水中，小玻璃瓶慢慢下沉。 问题1：玻璃瓶为什么下沉？ 答：玻璃瓶的重力大于所受浮力（或玻璃瓶的平均密度小于水的密度）。 问题2：现在想让瓶子在液体中上浮，你有什么具体做法，做法的依据是什么？ 我的方法有：（1） 往水中加适量盐 。 解释： 增大液体密度，根据F浮=ρ液gV排，可以增大浮力，在物体重力不变时，当F浮>G时，物体上浮 。 （2） 将瓶中水到出一部分 。 解释： 减小物体自身重力，当小于所受浮力时，物体上浮 。 （3） 将泡沫和小玻璃瓶用细线绑在一起 。 原理解释： 。 3.观察老师拿出两块橡皮泥，放入水中都下沉。问题：谁能使橡皮泥漂浮？ 方案演示：学生将一块橡皮泥捏成碗状或船状，结果漂浮。 解释： 而把橡皮泥做成碗状后，它排开的水的体积大大增加，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力。排开的水增多，受到的浮力增大，当浮力不小于碗状橡皮泥的重力时，它就能够浮在水面上 。 4.对点训练 为了研究物体的浮沉条件，小瑞同学先将一枚鸡蛋放在配制好的盐水中，鸡蛋刚好悬浮在水中，如图甲所示。 （1）图甲中盐水的密度 等于 （填“大于”、“小于”或“等于”）鸡蛋的密度。 （2）要使鸡蛋处于漂浮状态（如图乙），应向甲图烧杯中加适量的 盐 （填“水”或“盐”）。 （3）请你在图乙中画出鸡蛋所受重力和浮力的示意图。
自主学习2 1.轮船 （1）轮船漂浮原理： 利用空心的办法增大可以利用的浮力 。 （2）吃水线：船与水面的交界线，我们把他称为吃水线。随着货物的增多，船的吃水线也 越来越高 。 （3）轮船的排水量：用来表示船舶尺度大小的重要指标，它等于船舶满载时排开的水的 质量 。排水量通常用 吨 作为单位，所谓排水量吨位就是船舶在水中所排开水的吨数。 2.密度计 （1）原理：在不同液体中漂浮，浮力 相同 ，若液体密度大，则V排 小较 小 ，故液面位置靠 下 。 （2）刻度特点： 下大上小 ，且 不均匀 。 3. 潜水艇：潜水艇是通过 改变自身重力 实现自身浮沉的。 4.盐水选种：虫蛀的种子所受重力 小 ，小于浸没在盐水中浮力，所以上浮。饱满的种子所受重力 大 ，且大于浮力所以下沉。 5.热气球：热气球内空气受热体积膨胀，有气体排出热气球，热气球内气体密度 小于 外界空气密度，即气球所受浮力 大于 自身重力而升空。 6.对点训练： 物体浮沉条件的应用对应关系解释不正确的是（　C　） A．探测气球——球内充有密度比空气小的多的气体 B．轮船——通过做成空心增大排开水的体积从而增大浮力使得轮船漂浮 C．盐水选种——通过改变种子的密度的方法来控制浮沉 D．浮筒打捞物体——通过改变自身重力实现上浮和下沉
合作探究2 拓展探究我国深潜器及浮沉 我国在深潜领域领先世界。我国深潜器已经能达到水下10000多米进行作业。 问题1：深潜器在下潜过程中，所受压强怎样变化？所受浮力怎样变化？ 答： 压强变大；浮力不变 。 问题2：那深潜器是如何实现上浮和下沉的？请交流讨论，用你所学的知识提供一个使深潜器浮沉的方案。 。
自我评价 1．盐水选种是我国劳动人民发明的一种巧妙挑选种子的方法。配制一定浓度的盐水后，把种子倒入盐水中，漂浮于盐水面的是次种（密度约0.3~1.05×103kg/m3），沉入容器底的是良种（密度约1.3×103kg/m3），如图所示。为选好种子，配制的盐水密度应约为（　C　） A．1.03×103kg/m3 B．1.05×103kg/m3 C．1.20×103kg/m3 D．1.35×103kg/m3 2．中国海军成立75周年之际，我国第三艘航母福建舰于5月1日开启它的首次航行试验。如图所示，这艘护国利器是可搭载歼-35等各种战机60架，最大排水量约为，下列说法正确的是（ B ） A．从长江驶入东海后，液体密度增大，福建舰所受浮力增大 B．从长江驶入东海后，福建舰所受浮力不变，但会上浮一些 C．福建舰满载时所受到的最大浮力约为 D．舰载飞机飞走后，福建舰所受的浮力保持不变 3．如图所示为某新型潜水服，它的工作原理相当于一艘微型潜水艇，当潜水员身着该潜水服执行任务时，下列说法正确的是（　C　） A．通过改变所受浮力实现上浮和下沉 B．在水中上浮时，浮力增大 C．上浮露出水面的过程中，所受浮力变小 D．在水中匀速下沉时，浮力大于重力 4．如图所示，下列与浮力有关的事例说法正确的是（　D　） A．图甲中，向杯中不断加盐，鸡蛋所受浮力不变 B．图乙中，舰载机起飞后，航母受到的浮力不变 C．图丙中，静止在空中热气球，球内气体的密度与球外空气密度一样大 D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，液体A的密度小于液体B的密度 5．水平桌面上两个相同的圆柱形容器内分别盛有甲、乙两种不同的液体，将一支密度计先后放入这两种液体中静止后，两液面相平，如图所示，则甲、乙两种液体的密度ρ甲 ＞ ρ乙 ，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力F甲 = F乙。（以上均选填“＞”“=”或“＜”） 6．西南大学附属中学为庆祝办学110周年设计了如图所示的气球，若要使气球释放后能在空中上升，充入气体密度应 小于 （填“大于”、“小于”或“等于”）空气密度。若该气球体积为5m3，空气密度为1.3kg/m3，气球在空气中受到的浮力为 65 N。 7．我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器挑战7000m深度，“蛟龙号”从3000m下潜至6000m的过程中，它受到的浮力的施力物体是 水 ，它受到的压强 变大 ，浮力 不变 （后两空选填“不变”“变大”或“变小”）。 8．学习了浮力的知识后，小敏找来一些物品(蜡烛、铁钉、石块、软木寨、 橡皮泥)，想利用这些物品进行浮力的相关探究。 (1)她猜想其中铁钉、石块放入水中可能会沉入水底，她的猜想主要是依据物体的 密度 (选填“体积”，“质量”和“密度”)。 (2)小敏用天平测出橡皮泥的质量为24g，并将其捏成长方体，用刻度尺测出长5cm、宽4cm、高1cm，由此可知橡皮泥的密度为 1.2 g/cm3，据此判断橡皮泥放入水中可能会下沉。 (3)小敏将这块橡皮泥分成相同的两块，并做成实心球形和碗形，分别放入相同的两杯水中，静止时出现如图甲、乙所示的现象，甲杯中橡皮泥所受的浮力 小于 乙杯中橡皮泥所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)，而 乙 杯中水面升高得较多，由此可知，轮船能够漂浮在水面上，是因为轮船做成 空心 的，增大了排开水的体积，从而使轮船排开更多的水，使轮船受到更大的 浮力 。 (4)小敏又将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中)，这就制成了一个很有用的土仪器，将它分别放到盛有不同种类液体的杯中，静止时的情景如图丙所示，由此可以判断出A、B两种液体的密度关系为: A < B(选填“>”、“=”或“<”)。
我的收获
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第2课时　物体浮沉条件的应用
物理观念:能通过实例说明物体的浮沉条件在生产生活中的应用,知道密度计、潜水艇、热气球的原理。
科学思维:通过物体浮沉条件在生产生活中的巧妙应用,体验人们在应用浮力方面的方法与思维。
科学探究:在结合实例分析浮沉条件的应用过程中,注意体会应用实例和浮沉条件的因果对应关系。
科学态度与责任:知道科技发展促进了人类对大自然的探索;能关心我国在深潜方面的成就,能为我国深潜成就而自豪。
教学重点:浮沉条件应用的实例分析
教学难点:浮沉条件应用的思维方法
教师演示:小玻璃瓶、盛有水的水槽、盐、泡沫、细线、两块同样的橡皮泥、铝箔
学生实验:橡皮泥、吸管
教学环节 设计意图
一、创设情境　导入新课 视频导入:老师播放“曹冲称象”的故事视频。 老师启发提问:这个故事我们耳熟能详,曹冲成功地称出了大象的质量。内行看门道,外行看热闹。它主要利用了浮力的知识,你能分析其中的道理吗 学生稍作讨论,然后让学生尝试回答。老师作适当点拨。 老师适时引入:今天我们就来学习浮沉条件的应用。 观看有趣视频,满怀兴趣和好奇心学习新课
二、新课讲解　探究新知 探究点一:改变物体浮力大小的方法 1.提出问题:老师拿一个放有适量水的小玻璃瓶,然后放入水槽内的水中,小玻璃瓶慢慢下沉。 提示问题:玻璃瓶为什么下沉 生答:玻璃瓶的重力大于所受浮力(或玻璃瓶的平均密度大于水的密度)。 老师继续提问:为了应用浮力,现在想让瓶子在液体中上浮,你有什么具体做法,做法的依据是什么 请分小组讨论,并拿出方案,解释原因。 2.学生交流后回答,并上台演示、解释,老师针对课堂情况适时点拨。 提示:(1)方案演示:往水中加适量盐,小玻璃瓶逐渐上浮。 解释:增大液体密度,根据F浮=ρ液gV排,可以增大浮力,在物体重力不变时,当F浮>G时,物体上浮。 (2)方案演示:将瓶中水倒出一部分,小瓶上浮。 原理解释:减小物体自身重力,当小于所受浮力时,物体上浮。 (3)方案演示:将泡沫和小玻璃瓶用细线绑在一起,放入水中,它们一起漂浮。 原理解释:学生…… 老师点拨:小瓶子自己的重力大于浮力,而泡沫浸没在水中时,浮力大于其重力,两者绑在一起成为一个整体,当总重力小于总浮力时,就漂浮在液面。 老师对于其他方案也要鼓励并点评。 探究二:物体浮沉条件应用 1.轮船 (1)轮船漂浮原理: 老师提示:密度大于液体的物体,能不能漂浮在液面上呢 如何能呢 学生:能;利用空心的办法增大可以利用的浮力。 老师用铝箔片演示,将铝箔片平放入水中,沉底。 然后让学生上台展示,如何才能漂浮。 用生活中的常见事物,进行简单演示,学生边观察,边思考,边学习,获得有关的感性材料
　学生制作成船状,漂浮。 老师:虽然实心的金属沉底,构成船的形状,金属船也能漂浮在水面上。无论是小船还是航空母舰都是利用了这个原理。并且,不单它自身可以漂浮,它还可以装载运输货物。 老师演示,将一些小东西放入铝箔船中,小船仍然漂浮。 (2)吃水线 那咱们往船上加些货物,船会有怎么样的变化呢 老师从小船中取出物品,让学生观察水面位置;往浮在水面上的小铝箔船中添加小石子等,使物体依旧保持漂浮状态,观察水面位置。老师点名同学回答:小船虽然还是漂浮,可是它排开液体的体积有什么变化 大家知道这是为什么吗 提示:水面相对于船体位置上升;还是漂浮,浮力等于重力。重力增大,浮力增大,而液体密度不变,所以排开液体的体积变大。 总结:船与水面的交界线,我们把它称为吃水线。随着货物的增多,船的吃水线也越来越高了。 2.密度计 (1)原理 老师引导提问:船是人们对物体的浮沉现象最广泛的应用之一。江河湖海都能见到船,大家请思考:如果船从淡水中进入海水区域,船会上浮一些还是会下沉一些呢 学生:浮力不变,液体密度变大,V排变小,故船身浮起一些。 老师:我将船在淡水和海水中的吃水线位置各做标记,发现船在不同密度的液体中吃水线位置不一样,也就是说每一个刻度线对应一种密度,大家想到用这个方法可以帮我做什么呢 老师努力提示:测密度。 (2)设计制作密度计 老师引导:直接拿金属小盒做上刻度线去测密度合适吗 那如果材料质量还相同,想要刻度间距更大一些,密度计可以设计得粗些还是细一些好呢 提示:排开液体体积变化都是一定的,细一些高度变化明显。 老师引导:怎么让细长的密度计直立在水中 太重行吗 提示:一头重一头轻,便会竖直站立;太重不行,有可能不漂浮。 老师:大家能利用桌上的吸管和橡皮泥,为老师制作一个合适的密度计吗 学生利用橡皮泥和吸管制作密度计,并演示。 (3)老师拿出盛有清水和盐水的烧杯,让同学用自制简易密度计辨别清水和盐水。 (4)老师拿出实验中密度计,和学生共同观察并测量水和盐水的密度。 提示:刻度下大上小,且不均匀;找同学读出所测液体密度值。 3.潜水艇 图片展示: 展示我国潜水艇图片,表述我国有多艘潜水艇,位居世界前列,为我国建起坚固的水下长城,让外敌闻风丧胆,不敢来犯。我们作为中国人是多么的自豪和骄傲。 老师演示或播放视频:潜水艇模型在水中的浮沉过程。 老师问题:交流讨论并回答,潜水艇由漂浮变为下沉的原理 提示:通过增大潜水艇所受重力实现的,当所受重力增大到大于浮力,潜水艇下沉。 承上启下,有前面铺垫,再来认识轮船的原理就简单多了 分析思路:重力—浮力—V排—吃水线位置 注意点:同一个密度计在任何液体中漂浮所受浮力相同;液面位置跟液体密度有对应关系
　老师提问:独立思考并回答潜水艇上浮的原理 提示:减小潜水艇所受的重力,当所受重力减小到小于浮力,潜水艇上浮。 师生总结:潜水艇是通过　改变自身重力　实现自身浮沉的。 4.盐水选种 视频播放:盐水选种 引导思考:为什么干瘪虫蛀的种子上浮 为什么饱满的种子下沉 提示:虫蛀的种子所受重力小,小于浸没在盐水中的浮力,所以上浮。饱满的种子所受重力大,且大于浮力,所以下沉。 教师追问:为什么不用清水选种 指导学生交流讨论后回答问题。 提示:清水比盐水的密度小,干瘪的种子受到的浮力小于重力,也是下沉,无法选种。 5.热气球(孔明灯) 我国在汉武帝时代就有关于利用加热空气使物体产生浮力的记载,我国才是热气球的鼻祖,我国古代劳动人民的智慧真是让人叹为观止。 观看孔明灯升空视频。 老师提问:如何使热气球或孔明灯升空 请交流讨论热气球升空原理。 提示:热气球内空气受热体积膨胀,有气体排出热气球,热气球内气体密度小于外界空气密度,即气球所受浮力大于自身重力而升空。 出示例题 [例题]物体浮沉条件的应用对应关系解释不正确的是(C) A.探测气球——球内充有密度比空气小的气体 B.轮船——通过做成空心增大排开水的体积从而增大浮力使得轮船漂浮 C.盐水选种——通过改变种子的密度的方法来控制浮沉 D.浮筒打捞物体——通过改变自身重力实现上浮和下沉 要着重讲清每一个应用实例是如何创造条件使其具备浮沉条件的
第2课时　物体浮沉条件的应用
见PPT课件
物体浮沉条件的应用,可以说既比较直观形象,又不好理解。说比较直观,是因为老师准备了大量的视频素材及应用实例,甚至是让学生动手制作密度计来直观感受;说它抽象不好理解,是因为必须透过现象抓住问题本质,所有的方法都是让对应物体具备浮沉条件,但具体到个例,方法又不尽相同。有的是不改变所受浮力,单纯靠改变自身重力,有的是减小自身密度,所以老师在讲课过程中注意通过实例让学生体会方法的巧妙及浮沉条件的本质。
教学方法还可多样化,增加小组讨论时间,引导学生自主探究,多为学生提供动手、动脑机会等。今后应更注重联系生活实际,让学生深刻体会知识的实用性,加强对学生思维能力的培养,提高其解决实际问题的能力。
　　
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第2课时　浮沉条件的应用
1.密度计:测量　 　的工具。测量液体的密度时,密度计静止后　 　在液体中,它所受的浮力大小　 　其重力大小。
2.盐水选种:把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子就会
　 　,而饱满的种子则　 　。
3.潜水艇:靠改变自身　 　实现下潜和上浮。
4.热气球:巨大气袋中充满空气(忽略体积变化),从燃气装置中喷出的火焰加热气袋中的空气,热气球内部气体的温度升高、密度　 　。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度　 　到一定程度时,热气球便上浮了。
知识清单
液体密度
漂浮
等于
上浮直至漂浮
下沉到容器底部
重力
减小
小
[例题] (2024黔东南期末)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较大
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值相同
典例分析
D
基础题
1.(2024自贡)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是( )
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的种子密度比盐水的密度大
D.沉底的种子只受到重力和支持力
C
2.在端午节的龙舟邀请赛上,在参赛运动员一个一个坐上龙舟的过程中,下列说法正确的是( )
A.龙舟受到的浮力不变,排开的水的体积不变
B.龙舟受到的浮力小于龙舟的重力
C.龙舟受到的浮力增大,排开的水的体积增大
D.龙舟受到的浮力大于龙舟的重力
C
3.(多选题)如图所示,水母的伞状体内有一种特别的腺,可以发出一氧化碳,使伞状体膨胀,通过控制伞状体的体积大小,水母实现了在水中上浮和下潜的自由。忽略产生一氧化碳的质量,下列说法正确的是
( )
A.水母漂浮时排开水的重力比沉在水底时大
B.悬浮的水母,产生一氧化碳时会上浮
C.逐渐下沉的水母,所受水的压强逐渐增大
D.水母实现浮沉自由的原理与潜水艇的一致
ABC
4.如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计　 　(选填“悬浮”“漂浮”或“下沉”)在被测液体中。将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断ρ1　 　ρ2。若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1　 　m2。(后两空均选填“<”“=”或“>”)
漂浮
<
=
5.094A型战略核潜艇是我国自主研发目前国内最先进的核潜艇,核潜艇通过改变　 　大小来实现上浮和下沉,浸没在水中的核潜艇上浮(未露出液面)时,所受浮力会　 　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
6.(2024遂宁节选)中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,当舰载机从航母上起飞后,航母所受的浮力将
　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
自身重力
不变
变小
7.如图所示是中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其上升高度超过珠峰,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬浮于空中的浮空艇,用上层的氦气排出下层部分空气时,浮空艇将　 　(选填“上浮”或“下降”),此过程中改变了浮空艇所受的　 　(选填“浮力”或“重力”)。
上浮
重力
8.热气球由气袋、吊篮和加热装置三部分构成。当气球下方的燃烧器点燃时产生2～3 m高的火焰,由鼓风机将热风吹入气袋,加热气袋内的空气,使之变轻获得升力。请你回答下列问题:
(1)热气球在加热后,球内空气的温度比球外空气的温度高,球内空气的　 　比球外空气的小。
密度
(2)文中说:“加热气袋内的空气,使之变轻获得升力”,实际上是指加热后,气袋内的空气密度　 　,质量和重力　 　,(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)当热气球受到的浮力　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)热气球的重力时,热气球就能升空。
变小
变小
大于
中档题
9.如图所示,浸没的潜水艇甲和漂浮的渔船乙均由河里驶入海中。它们所受浮力的变化情况是( )
A.甲、乙均不变 B.甲不变,乙变大
C.甲变大,乙不变 D.甲、乙均变大
C
10.假如地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法正确的是( )
A.船受到的重力将不变,船所受的浮力将不变
B.船受到的重力将减小,船所受的浮力也将减小
C.船受到的重力将减小,船所受的浮力将不变
D.船受到的重力将不变,船所受的浮力将减小
B
11.如图所示是长江轮船航行浮标的内部结构示意图,坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊。当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时,油囊排开水的体积等于注入油的体积;当油囊中的油全部被抽回壳体内时,油囊体积忽略不计。若在水中浸没时,该浮标是通过改变　 　(选填“重力”或“浮力”)来改变浮沉状态的;该浮标上浮时,水对浮标底部的压强将　 　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
浮力
变小
12.轮船的船舷上有几条“载重线”,俗称“吃水线”,表示轮船没入水中的深度,反映了轮船的最大安全载重量。如图为某轮船的5条载重线,最上面的一条是淡水线,表示船在淡水中航行,淡水的水面与这条线齐平时,轮船已达到了最大安全载重量,另外4条分别表示印度洋线、夏季海洋线、冬季海洋线和北大西洋线。根据图中的载重线位置,请回答:
(1)印度洋和北大西洋的海水密度相等吗
(2)若不相等,哪个大 请说出理由。
答案:(1)不相等。(2)根据图示可知,“印度洋线”在上,“北大西洋线”在下,说明轮船在印度洋中排开海水的体积大于轮船在北大西洋中排开海水的体积;根据物体的浮沉条件可知,轮船漂浮在海面上受到的浮力等于自身的重力且不变,在不同的海域,海水的密度不同,轮船在印度洋中排开海水的体积大于轮船在北大西洋中排开海水的体积,根据F浮=ρ液V排g可知,印度洋海水的密度小于北大西洋海水的密度。
13.(2023贵州)半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶。如图所示是我国最大的半潜船“新光华”号,装载货物前,海水进入船内的压载水舱,甲板逐渐下潜至海面以下,但船楼建筑仍露出海面;把货物拖拽至甲板上方时,从压载水舱向外排出海水,半潜船逐渐上浮并托起货物直至甲板浮出海面一定高度,这样就完成了货物装载。请回答以下问题:
(1)半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况
(2)若装载质量更大的货物,在保持甲板浮出海面高度相同的情况下,需要从压载水舱排出更多海水,请用浮力知识解释从压载水舱多排海水的原因。
答案:(1)由题意可知,当半潜船装载货物时,船楼建筑仍露出海面,根据物体的浮沉状态可知,半潜船装载货物时处于漂浮状态。
(2)半潜船在海水中受到浮力、自身重力和货物的压力作用,因保持甲板浮出海面高度相同,即V排相同,根据阿基米德原理可知,半潜船受到的浮力不变,若装载质量更大的货物,由物体的平衡条件可知,需要减轻自身的重力,故需要从压载水舱排出更多海水。
素养题
14.如图甲所示,一空瓷碗漂浮在足够深的盛水容器中,现用筷子将空碗缓慢地竖直压入水中并沉入容器底静止。请在图乙中画出从开始压碗直至碗底接触容器底这一过程中,水对容器底的压强p随碗底位置s
(碗底距离液面的高度)变化关系的大致图像。(下压过程碗口始终向上,不考虑筷子浸入水中的体积)
答案:如图所示

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