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9.3 物体的浮沉 教学设计
课题 9.3 物体的浮沉 单元 第九章《浮力》 学科 物理 年级 八年级
教材内容分析 在学习了浮力以及阿基米德原理，通过鸡蛋在不同密度的盐水的浮沉情况，结合前面的知识分析得出决定物体浮沉情况的条件，在不同浮沉状态下物体排开水的体积与物体体积、液体密度与物体密度的关系，学会通过分析各物理量的关系下物体的浮沉情况，进而了解物体的浮沉在科技生活中的应用
2022新课标要求 2.2.9 通过实验，认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理，能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。 5.2.2调查物理学应用于工程技术的案例，体会物理学对工程技术发展的促进作用。
学习 目标与核心素养 1、知道物体在液体中不同的浮沉状态有什么，决定物体浮沉情况的条件（物理观念） 2、通过鸡蛋在盐水中的浮沉情况的实验，运用理论推导法得出浮沉条件以及各物理量的关系（科学思维、科学探究） 3、了解物体浮沉条件在科学和生产生活中的实际应用，体会物理在日常生活生产、科学发展的重要作用（科学态度与责任）
学情分析 在学习本节之前，学生在力学的学习有一定的基础，也学习了浮力以及阿基米德原理，通过分析物体在液体的浮沉情况获知决定物体浮沉的条件，但是在特定情景下物体的浮沉对比情况，学生尚难以理解，教师应通过对物体进行受力分析，分析物体处于各种浮沉情况下各物理量的关系，从而帮助学生捋清分析思路，从而分析物体的浮沉问题
重点 1、知道物体浮沉的条件；
难点 1、利用物体的浮沉条件分析生活生产中的现象及问题
材料准备 多媒体课件：ppt 实验器材：鸡蛋、水、盐、大烧杯等
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情景导入：在日常生活中，我们发现很多轻小的物体会沉入水中，如砂砾，但很多看似笨重的物体却能浮于水面，如万吨巨轮；在生产生活中，更是有很多物体通过人们的智慧能使它自由浮沉，如潜水艇；那么其中的奥秘是什么呢？它们又是怎么浮沉的呢？ 引入课题
讲授新课 知识点一 物体的浮沉条件 在探索物体浮沉条件的活动之前，首先先了解物体在液体中的浮沉情况有哪些 向学生了解活动内容，用鸡蛋、水、盐、烧杯进行实验，结合鸡蛋在不同浓度的盐水下的浮沉情况，并同步对鸡蛋进行受力分析，分析各物理量的关系 从而得出决定物体浮沉的条件 结合阿基米德原理及二力平衡的知识，分析得出各浮沉情况下液体密度与物体密度的关系 总结归纳物体浮沉条件以及规律 知识点二 浮沉条件在技术上的应用 通过学习了解浮沉条件，分析生活生产中浮沉条件在技术上的应用，如潜艇、气象探测气球、打捞浮筒及密度计等 与教师一同进行实验，并对实验物体进行受力分析，结合阿基米德原理、二力平衡等知识推导各物理量的关系 结合浮沉条件分析实例问题 知道物体的浮沉条件，分析不同浮沉情况下各物理量的关系 知道浮沉条件在实际应用，学会用浮沉条件分析实际问题
课堂练习 1．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是（　B　） A．小球A的质量大于小球B的质量 B．甲液体的密度小于乙液体的密度 C．小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中的浮力 D．在甲液体中容器底对小球A的支持力大于对小球B的支持力 2．小亮周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象：两只完全相同的碗A、B，将碗A轻轻放在水面上，松手后它能漂浮在水面上；将碗B按入水中，松手后它却沉入水底，如图所示。则此时两碗所受浮力FA、FB的大小关系是（　A　） A．FA＞FB B．FA＜FB C．FA＝FB D．条件不足，无法比较浮力的大小 3．用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，分别盛有浓度不同的盐水，将两个质量相等的冬枣、樱桃（V冬枣＞V樱桃），分别放入盐水中，静止时的状态如图所示，两容器中的液面相平。下列说法正确的是（　C　） A．甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度 B．樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力 C．冬枣和樱桃所受的浮力大小相等 D．甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力 4．如图所示，水母身体外形像一把透明伞，水母身体内有一种特别的腺，这种腺能产生一氧化碳改变自身体积（忽略一氧化碳的质量），从而能在水中上浮与下沉。下列说法正确的是（　B　） A．水母实现浮沉自由的原理与潜水艇一致 B．水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大 C．水母在水中下沉过程中受到水的压强不变 D．水母悬浮时，若体积变小，会上浮 5．图甲为我国古代的滴水计时工具——漏刻，图乙为漏刻的模型图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水，受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态，随着壶内液面的升高而升高，箭尺上的刻度指示时间。当受水壶中液面升高时，下列说法正确的是（　A　） A．箭尺排开水的重力不变 B．箭尺排开水的体积变大 C．箭尺所受到的浮力变小 D．水对受水壶底压强不变 6．冰球漂浮在盛有温水的圆台状容器中缓慢熔化，该过程中（　C　） A．水位上升，水对容器底部的压力不变 B．水位上升，水对容器底部的压力变大 C．水位不变，水对容器底部的压力不变 D．水位下降，水对容器底部的压力变小 7．所谓冰山一角，字面意思可以理解为一座冰山露出水面的部分很少，而水面以下的体积占整个冰山体积的大部分，如图是漂浮在海里的冰山。已知海水的密度，ρ海水＝1.1g/cm3、冰山的密度ρ冰＝0.9g/cm3，下面关于冰山一角分析正确的是（　C　） A．漂浮的冰山所受浮力大于自身的重力 B．水面上的冰山体积与冰山体积之比为1：9 C．当冰山熔化后海平面会上升 D．当冰山熔化后水面以下冰山体积与整个冰山体积之比会变小 8．如图所示，一个装适量水的小药瓶漂浮在矿泉水瓶的液面上。当挤压水瓶时，小药瓶内气压收缩，水进入小药瓶，此时重力 　大于　 浮力，所以下沉；当松手后，小药瓶内空气膨胀，将多余的水排出，此时重力 　小于　 浮力，所以上浮（以上均选填“大于”“等于”或“小于”）；根据这一原理应用有 　潜水艇　 （填一事物）。 9．潜水艇是海军的战略重器，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。如图1，当潜水艇下潜至水下300m处时，排水量为1.6×104t，此时潜水艇所受到海水的浮力为 　1.6×108　 N，受到海水的压强为 　3×106　 Pa；潜水艇的水舱向外排出一部分海水后开始上浮，潜水艇在图2中的位置时受到海水的浮力为 　1.6×108　 N；最终潜水艇静止在图3中的海面上。由此可见，潜水艇是通过改变 　自身重力　 实现上浮和下潜的。（g取10N/kg，ρ海水＝1.0×103kg/m3） 10．图中玻璃瓶是一个“伽利略彩球温度计”，可以粗略地测量环境温度。玻璃瓶中装有某种液体，浸有7个体积相同的彩球（分别标有16℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃字样），彩球体积不随温度变化而变化。当外界温度在16℃﹣28℃范围内变化时，会有彩球随之上浮或下沉，当所有彩球静止后，浮在上面的彩球中，标示温度值最低的那个彩球所标示的温度即此时环境的大致温度。 （1）当环境温度为10℃时　有　 彩球浮在液面上（选填“所有”“没有”或“部分”）。 （2）请判断：7个彩球中质量最大的是标有　16℃　 字样的，理由是：　温度越低，液体的密度越大，根据阿基米德原理知，浮力越大，能够使得质量最大的小球上浮　 。 11．重为30N的质地均匀的实心小球放入水中，静止时如图所示，若将它切去一半，放入水中，则小球的浮力是　15　 N，小球将会　漂浮　 （选填“漂浮”、“悬浮”、“下沉”） 12．在长为20cm均匀细木棱的一端缠绕一些细铜丝，制成两个完全相同的简易密度计。现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示为它们竖直静止在液体中的情况。若密度计在甲液体中露出液面的长度为10cm，在乙液体中露出液面的长度为13cm，若乙液体为水时，甲液体的密度ρ甲＝　0.7×103　 kg/m3。若在乙烧杯的水中加入适量盐，其中的密度计所受的浮力 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 13．如图所示的热气球，其下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空，则气球内的气体密度 　变小　 ，气球所受浮力 　不变　 （以上两空填“变大”、“变小”或“不变”）。体积为620m3的热气球悬浮在空中时，气球吊篮和乘客的总重是 　8060　 N。（空气密度保持1.3kg/m3不变） 14．物体在细线拉力作用下静止在水中（如图所示），此时水面距容器底30cm，已知物体上表面所受水的压力为7N，下表面所受水的压力为19N，此时细线对物体的拉力为3N（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求： （1）水对容器底的压强； （2）物体的体积； （3）剪断细线后物体静止时所受的浮力。 解： （1）水面距容器底h＝30cm＝0.3m， 水对容器底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3000Pa； （2）受到的浮力F浮＝F下﹣F上＝19N﹣7N＝12N； 根据阿基米德原理知，物体的体积V＝V排1.2×10﹣4m3； （3）细线对物体的拉力为3N，则G+F＝F浮； 故G＝F浮﹣F＝12N﹣3N＝9N，由于重力小于浮力，故剪断细线后物体上浮，最终漂浮，浮力等于重力为9N。 答：（1）水对容器底的压强是3000Pa； （2）物体的体积是1.2×10﹣4m3； （3）剪断细线后物体静止时所受的浮力是9N。 完成练习
课堂小结 引导学生回顾本节课所学主要内容，包括物体在液体的中各种浮沉情况，决定物体浮沉情况的条件以及各物理量的关系，运用物体浮沉条件解释生活生产中的实际问题 与教师共同归纳小结 复习知识点，巩固知识
板书 物体的浮沉条件 漂浮：F浮=G物，V液＜V物，ρ液＞ρ物 悬浮：F浮=G物，V液=V物，ρ液=ρ物 上浮：F浮＞G物，V液=V物，ρ液＞ρ物 下沉：F浮＜G物，V液=V物，ρ液＜ρ物 沉底：F浮＜G物，V液=V物，ρ液＜ρ物 浮沉条件在技术上的应用 潜水艇：改变自身重力实现浮沉 探测气球：通过充入密度比空气小的气体实现上升 打捞浮筒：使沉船和浮筒所受的重力小于浮力从而实现上浮 密度计：根据F浮=G的原理
课外拓展 /课外阅读内容
特色资源分析和技术手段说明
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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