资源简介

(共17张PPT)
第八章 压强和浮力
第七节 物体的浮沉条件及其应用
情境引入
辽宁舰
山东舰
福建舰
为什么不论其质量大小，木块和泡沫塑料块总会在水中浮起，而铁块和石块则总会下沉呢？
物体的“浮”和“沉”到底由什么决定呢？
一、物体的浮沉条件
浸没在水中的物体受到哪些力的作用？
物体运动的情况由什么决定？
物体所受的合力。
浮力和重力。
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
物体所受的合力与浮沉的关系
物体浸没在水中时：当F浮>G时，物体上浮。物体在露出水面的过程中浮力变小，重力不变，当F浮=G时，物体漂浮在水面。
当F浮=G时，物体悬浮。
当F浮一、物体的浮沉条件
沉底
（接触底面但并未紧密接触）
物体所受的合力与浮沉的关系
一、物体的浮沉条件
沉底
（接触底面但并未紧密接触）
当物体浸没在液体中时，你能根据物体所受的重力与物体质量的关系、质量与密度的关系，由物体的浮沉条件推出物体密度与液体密度的关系吗？
一、物体的浮沉条件
对于浸没在液体中的物体，V排=V物，由此可推导：
若物体上浮，
则有F浮>G，G排>G
ρ液gV排>ρ物gV物
ρ液>ρ物
若物体悬浮，
则有F浮=G，G排=G
ρ液gV排=ρ物gV物
ρ液=ρ物
若物体下沉，
则有F浮ρ液gV排<ρ物gV物
ρ液<ρ物
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
G物= m物 g= ρ物 gV物
当物体浸没在液体中时，你能根据物体所受的重力与物体质量的关系、质量与密度的关系，由物体的浮沉条件推出物体密度与液体密度的关系吗？
当ρ液>ρ物时，物体上浮，最终漂浮。
当ρ液=ρ物时，物体悬浮。
当ρ液<ρ物时，物体下沉。
当F浮>G时， ρ液gV排>ρ物gV物。因为浸没时V排=V物 ，所以 ρ液>ρ物。
同理可得：
我们可以通过比较物体密度和液体密度的大小判断物体的“浮”和“沉”。
一、物体的浮沉条件
二、物体浮沉条件的应用
轮船可以漂浮在海面上的原因：制成空心，能排开足够多的水，增大浮力。
橡皮泥的浮沉
1.轮船
轮船漂浮在水面上
2.潜水艇
二、物体浮沉条件的应用
思考：
潜水艇是怎样实现上浮、下沉和悬浮的呢？
潜水艇中设有水箱，通过调节水箱中的储水量，改变潜水艇所受的重力，实现潜水艇的上浮、下潜和悬浮。
2.潜水艇
二、物体浮沉条件的应用
潜水艇能在水中自由地上浮和下潜
二、物体浮沉条件的应用
3.密度计
一种可以直接测量液体密度的仪器。
思考：密度计的示数由下到上逐渐增大还是逐渐减小？
二、物体浮沉条件的应用
3.密度计
密度计漂浮在液面上，
二力平衡：F浮=G F浮=G排 G排=G ρ液gV排=G
当密度计所受浮力不变，液体的密度越大时，密度计排开液体的体积越小，吃水线越低；反之，则排开液体的体积越大，吃水线越高。
密度计的示数上小下大
课堂练习
一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 ，（填变大，变小或不变）吃水线 （填上或下）移。
不变
不变
变大
上
四、课堂练习
例1：一艘轮船从长江驶入大海，轮船的吃水深度如何变化？轮船所受的浮力如何变化？
答：因为轮船从长江驶入大海，仍然是漂浮状态，F浮=G，所以浮力不变。
又因为海水密度大于江水密度，根据F浮=G排=ρ液gV排可得出排开海水的体积变小，吃水深度变小。
四、课堂练习
例2：2022年5月15日，我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4 270 m的中科院珠峰站附近发放场地升空，浮空艇升空高度达到4 762 m，创造了海拔9 032 m的大气科学观测世界纪录。 浮空艇能在空气中上升，其内部充入的气体应具备什么特点？浮空艇的降落应如何实现呢？
答：浮空艇能在空气中上升，是因为其内部充入的气体密度小于空气的密度。
浮空艇降落时应调节艇内气体的量，改变气囊体积，使浮空艇所受的浮力小于重力。
四、课堂练习
A
B
C
三个质量相等的小球A、B、C静止在水中的状态如图所示，它们受到的水的浮力FA、FB、FC大小关系如何？
如果三个小球的体积相等，它们受到的水的浮力FA、FB、FC大小关系又如何？
三、课堂总结
物体的浮沉条件：
当F浮>G时，物体上浮。
当F浮=G时，物体悬浮或漂浮。
当F浮物体浮沉条件的应用：
轮船、潜水艇、密度计等。
当ρ液>ρ物时，物体上浮，最终漂浮。
当ρ液=ρ物时，物体悬浮。
当ρ液<ρ物时，物体下沉。中小学教育资源及组卷应用平台
《物体的浮沉条件及其应用》教学设计
一、教学目标
（一）物理观念
1.理解物体的浮沉条件，能通过比较物体所受浮力与重力的大小关系，以及物体密度与液体密度的关系来判断物体的浮沉状态。
2.知道轮船、潜水艇、密度计等物体浮沉条件应用实例的工作原理，能运用浮沉条件解释相关现象。
（二）科学思维
通过推导物体密度与液体密度的关系，培养学生运用物理公式进行逻辑推理的能力。
在分析轮船、潜水艇等应用实例时，引导学生运用建模思维，将实际问题转化为物理模型进行分析。
（三）科学探究
经历探究物体浮沉条件的过程，学习通过实验观察、数据分析得出结论的科学方法。
通过对橡皮泥浮沉状态改变的实验探究，培养学生设计实验、操作验证的探究能力。
（四）科学态度与责任
激发学生对生活中浮沉现象的探究兴趣，培养学生用物理知识解释生活现象的习惯。
了解我国航空母舰、浮空艇等科技成就，增强学生的民族自豪感和社会责任感，认识物理知识在科技发展中的重要作用。
二、教学重难点
（一）教学重点
物体的浮沉条件（浮力与重力的关系、物体密度与液体密度的关系）。
物体浮沉条件在轮船、潜水艇、密度计等实例中的应用。
（二）教学难点
从浮力与重力的关系推导物体密度与液体密度的关系。
理解轮船漂浮、潜水艇浮沉及密度计测量密度的工作原理。
三、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法、模型分析法
四、教学过程
（一）情境引入（5 分钟）
教师讲解：展示我国辽宁舰、山东舰、福建舰的图片，提问：“为什么不论其质量大小，木块和泡沫塑料块总会在水中浮起，而铁块和石块则总会下沉呢？物体的‘浮’和‘沉’到底由什么决定呢？” 引导学生思考物体浮沉的影响因素，激发学习兴趣。
学生活动：观察图片，结合生活经验思考物体浮沉的原因，在小组内交流自己的想法。
活动目的：通过生活中常见的浮沉现象和我国航母图片，引发学生的认知冲突，激发探究欲望，同时渗透爱国主义教育。
（二）物体的浮沉条件（15 分钟）
教师讲解：
1.引导学生分析浸没在水中的物体受力情况，明确物体受到浮力和重力的作用，物体的浮沉由这两个力的合力决定。
2.讲解物体浮沉的三种情况：当 F 浮>G 时，物体上浮，最终漂浮；当 F 浮 =G 时，物体悬浮；当 F 浮 3.引导学生结合浮力公式 F 浮 =ρ 液 gV 排 和重力公式 G=ρ 物 gV 物 ，推导物体密度与液体密度的关系：当 ρ 液 >ρ 物 时，物体上浮；当 ρ 液 =ρ 物时，物体悬浮；当 ρ 液 <物时，物体下沉。
学生活动：
1.思考浸没在水中物体的受力情况，参与推导物体浮沉与浮力、重力的关系。
2.跟随教师的思路，推导物体密度与液体密度的关系，理解浮沉条件的本质。
3.举例说明不同密度物体在液体中的浮沉情况，如木块、铁块在水中的浮沉。
活动目的：让学生通过受力分析和公式推导，理解物体浮沉的条件，培养逻辑推理能力和分析问题的能力。
（三）探究橡皮泥的浮沉（10 分钟）
教师讲解：提供橡皮泥，提出问题：“如何让一块橡皮泥在水中浮起来？” 引导学生思考改变物体浮沉状态的方法，讲解实验要求和注意事项。
学生活动：
1.分组进行实验，尝试将橡皮泥捏成不同形状，放入水中观察浮沉状态。
2.记录实验现象，分析橡皮泥浮沉状态改变的原因，讨论得出通过改变物体形状，增大排开液体的体积可以增大浮力，使物体浮起来。
3.小组汇报实验结果和结论。
活动目的：通过实验探究，让学生亲身体验改变物体浮沉状态的方法，加深对浮沉条件的理解，培养实验探究能力和合作交流能力。
（四）物体浮沉条件的应用（15 分钟）
教师讲解：
1.轮船：展示轮船的图片和模型，讲解轮船漂浮在水面上的原因是制成空心，增大排开液体的体积，从而增大浮力。通过例题分析轮船从海里驶入河里时，浮力、排开水的体积、吃水线的变化情况。
2.潜水艇：展示潜水艇的图片和工作原理图，讲解潜水艇通过调节水箱中的储水量，改变自身重力，实现上浮、下沉和悬浮。
3.密度计：展示密度计，讲解密度计的工作原理是利用漂浮时浮力等于重力，液体密度越大，排开液体的体积越小，密度计的示数上小下大。
学生活动：
1.观察轮船模型，理解空心结构对增大浮力的作用，分析轮船在不同液体中浮力和排开液体体积的变化。
2.观察潜水艇工作原理图，讨论潜水艇浮沉的操作方法和原理。
3.观察密度计，思考密度计示数的特点和测量液体密度的原理。
活动目的：通过实例分析，让学生理解浮沉条件在实际生活中的应用，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，认识物理知识的应用价值。
（五）课堂练习（10 分钟）
教师讲解：出示课堂练习题，如轮船从长江驶入大海吃水深度的变化、浮空艇上升和降落的原理、三个小球在水中的浮力比较等，引导学生运用所学知识进行分析解答。
学生活动：
1.独立思考并完成练习题，在练习本上写出解题过程。
2.小组内交流答案，讨论解题思路和方法，解决存在的疑问。
3.展示部分学生的解题过程，全班共同分析评价。
活动目的：通过练习巩固所学知识，检测学生的学习效果，培养学生运用浮沉条件解决实际问题的能力，及时反馈学习情况。
（六）课堂总结（5 分钟）
教师讲解：引导学生回顾本节课所学内容，包括物体的浮沉条件（浮力与重力的关系、物体密度与液体密度的关系）和浮沉条件的应用实例（轮船、潜水艇、密度计等），强调重点和难点知识。
学生活动：
1.梳理知识结构，总结学习收获，形成知识框架。
2.提出学习过程中存在的疑问，与教师和同学交流解决。
活动目的：帮助学生构建系统的知识体系，加深对重点知识的理解和记忆，培养总结归纳能力，为后续学习打下基础。
五、教学反思
在推导物体密度与液体密度的关系时，要注意引导学生理解公式推导的逻辑过程，避免死记硬背。
实验探究环节要注重培养学生的实验操作能力和数据分析能力，引导学生从实验现象中得出结论。
在讲解应用实例时，可结合更多的生活实例和科技成就，激发学生的学习兴趣和爱国情感。
课堂练习要注重层次性，满足不同学生的学习需求，同时加强解题方法的指导。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
讲课稿：
课件1：封面页
讲课稿：
“同学们好！今天我们将一起探索一个既有趣又实用的物理现象——物体的浮沉条件及其应用。在我们的日常生活中，无论是大海上的巨轮，还是深潜海底的潜水艇，甚至是漂浮在水面上的小木块，都隐藏着浮沉的奥秘。准备好了吗？让我们一起揭开这个谜团！”
课件2：情境引入
讲课稿：
“看这张图片，辽宁舰、山东舰、福建舰，它们都是我们国家的骄傲，能够在海面上航行。但你们有没有想过，为什么像木块和泡沫塑料块这样的轻质物体总能在水中浮起，而铁块和石块这样的重物却总是下沉呢？物体的‘浮’和‘沉’到底是由什么决定的呢？今天，我们就来揭开这个秘密。”
课件3-5：物体的浮沉条件
讲课稿：
“首先，我们来思考一下，当一个物体浸没在水中时，它会受到哪些力的作用呢？对，就是重力和浮力。那么，物体的运动情况是由什么决定的呢？没错，就是这两个力的合力。
当浮力大于重力时，物体就会上浮。就像我们吹气球，当气球内的气体足够多，浮力大于气球自身的重力时，气球就会飞起来。
当浮力等于重力时，物体就会悬浮或漂浮。悬浮就是物体完全浸没在水中，但不上浮也不下沉；漂浮则是物体部分露出水面，但整体保持静止。
当浮力小于重力时，物体就会下沉，最终沉到水底。
这就是我们物体的浮沉条件。大家明白了吗？”
课件6-7：物体密度与液体密度的关系
讲课稿：
“接下来，我们进一步探讨，物体的浮沉是否还与其他因素有关呢？比如，物体的密度和液体的密度。
当物体的密度小于液体的密度时，物体就会上浮，最终漂浮在水面上。
当物体的密度等于液体的密度时，物体就会悬浮在液体中。
当物体的密度大于液体的密度时，物体就会下沉。
所以，我们可以通过比较物体密度和液体密度的大小，来判断物体是浮还是沉。大家觉得这个发现怎么样？是不是很有趣呢？”
课件8：轮船的浮沉原理
讲课稿：
“现在，我们来看看物体浮沉条件的应用。首先，轮船为什么能漂浮在海面上呢？其实，轮船是通过制成空心，增大排开水的体积，从而增大浮力，使轮船能够漂浮在水面上。这就像是我们把一个铁块做成一个空心的船，它就能浮在水上了。大家能想象出来吗？”
课件9-10：潜水艇的浮沉原理
讲课稿：
“接下来，我们来看看潜水艇。潜水艇是怎样实现上浮、下沉和悬浮的呢？潜水艇内部设有水箱，通过调节水箱中的储水量，改变潜水艇所受的重力，从而实现上浮、下潜和悬浮。就像是我们改变一个水桶里的水量，就能让它沉下去或者浮起来一样。大家明白了吗？”
课件11-12：密度计的原理
讲课稿：
“再来看看密度计。密度计是一种可以直接测量液体密度的仪器。它是怎么工作的呢？其实，密度计是漂浮在液面上的，它受到的浮力等于它的重力。而浮力又与液体的密度和排开液体的体积有关。所以，当液体密度越大时，密度计排开液体的体积就越小，吃水线就越低；反之，则排开液体的体积越大，吃水线就越高。这就是密度计的工作原理。大家觉得神奇吗？”
课件13-14：课堂练习1
讲课稿：
“现在，我们来做一些课堂练习，巩固一下今天学到的知识。第一题：一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小如何变化？浮力如何变化？排开水的体积如何变化？吃水线如何移动？大家思考一下，然后告诉我答案。”
（等待学生回答后）“很好，重力不变，浮力也不变，因为轮船仍然是漂浮的。但排开水的体积会变大，因为河水的密度小于海水的密度。所以，吃水线会上移。大家答对了吗？”
课件14-15：课堂练习2
讲课稿：
“第二题：一艘轮船从长江驶入大海，轮船的吃水深度如何变化？所受的浮力如何变化？大家试着用今天学到的知识来解答。”
（等待学生回答后）“正确！因为轮船仍然是漂浮的，所以浮力不变。但由于海水的密度大于江水的密度，所以排开海水的体积变小，吃水深度也变小。大家真棒！”
课件15-16：课堂练习3
讲课稿：
“第三题：浮空艇能在空气中上升，其内部充入的气体应具备什么特点？浮空艇的降落应如何实现呢？大家思考一下。”
（等待学生回答后）“很好！浮空艇能在空气中上升，是因为其内部充入的气体密度小于空气的密度。而浮空艇降落时，应调节艇内气体的量，改变气囊体积，使浮空艇所受的浮力小于重力。大家理解了吗？”
课件16-17：课堂总结
讲课稿：
“好了，同学们，今天我们学习了物体的浮沉条件及其应用。物体的浮沉条件是：当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力等于重力时，物体悬浮或漂浮；当浮力小于重力时，物体下沉。我们还学会了通过比较物体密度和液体密度的大小来判断物体的浮沉。同时，我们也了解了物体浮沉条件在实际生活中的应用，比如轮船、潜水艇和密度计等。希望大家能够牢记这些知识，并在日常生活中灵活运用。下课！”
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑