资源简介

物体浮沉条件及其应用
一、教学目标：
知识与技能：
(1)理解物体浮沉的条件
(2)能利用浮沉条件解决有关问题
(3)知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉条件
过程与方法：
(1)通过观察、讨论、分析，能够得出物体的浮沉条件。
(2)通过对轮船，气球，潜水艇学习，能把所学知识运用到其它有关浮力利用的问题上，培养学生的知识迁移能力。
3.情感态度与价值观：
(1)初步认识科学技术对社会发展的影响。
(2)初步建立利用科学知识的意识。
二、教学重点：
通过受力分析，让学生总结规律，得出浮沉条件，会从力和密度两个不同角度分析物体的浮沉。
三、教学难点：
1.通过改变物体的浮力和重力的大小关系，改变物体的浮沉条件。
2.将物体的浮沉条件由力的关系转化成密度的关系。
四、教学器材：
苹果、烧杯、清水、盐水、橡皮泥、鸡蛋、乒乓球、空小瓶、蜡烛、多媒体软件
五、教学过程：
复习有关知识：
1、复习阿基米德原理及计算浮力的公式F浮
=ρ液gV排；
新课教学
1.讨论分析得出物体的浮沉条件：
演示实验：将苹果、鸡蛋、乒乓球、蜡烛、空小瓶浸没在水中，学生观察、讨论后通过验证，教师得出结论：物体的浮沉应该由该物体自身的重力和受到的浮力共同确定。
对浸入液体中的物体运用二力平衡，二力合成知识进行受力分析，引导学生自己得出二力平衡的条件：
F浮F浮=G时，物体悬浮
F浮>G时，物体上浮
2.老师利用二力平衡、二力合成知识，验证学生的猜测，再次确定物体的浮沉条件
F浮F浮=G时，物体悬浮
F浮>G时，物体上浮
F浮=G时，物体漂浮
3.老师提出问题：物体的浮沉除了利用浮力和重力的大小关系判断外，还有没有其他的方法？学生猜测：
学生实验：如何让沉在水底的鸡蛋浮上来？这样做的目的是什么
讨论物体的浮沉条件：
G物
=ρ物gV物，
F浮
=ρ液gV排
当物体浸没在液体中时，V物=
V排=
V
ρ物<ρ液
G物<
F浮
上浮至漂浮
ρ物=ρ液
G物
=
F浮
悬浮
ρ物>ρ液
G物>
F浮
下沉至底
可知，物体的浮沉，也可由物体密度与液体密度相比较的大小关系来加以判断。
4.学生实验：
（1）.怎样使橡皮泥漂在水面上，这样做的目的又是为了什么？
（2）.怎样使浮在水面上的空瓶子沉下去？
轮船
通过使橡皮泥漂起来的实验引出轮船。
讲述：
一段树干挖空成为独木舟，不但乘坐舒适，还能承载更多的人和物；轮船是用密度大于水的钢铁制成，即把它做成空心，使它的平均密度小于水的密度时，它就会漂浮在水面上。
分析：从力的角度来看，空心物体受到的重力没有改变，但体积增大很多，排开的水增多，所受浮力增大，所以能漂浮在水面上。
介绍“排水量”的概念：轮船满载时排开水的质量，单位是“吨”。
潜水艇
通过使空瓶子沉下去的实验引出潜水艇。
设问：潜水艇是用什么方法下潜、悬浮或浮出水面的？
教师ppt对潜水艇模型讲解。
分析：向水舱中充水时，潜水艇的重力加大，G>
F浮，
就逐渐潜入水中；当水舱充适量水时，潜水艇的重力等于同体积的水重，G
=
F浮，潜水艇就可以悬浮在水中；当用压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜水艇重力变小，
G<
F浮，从而浮出水面。
气球（飞艇）
多媒体展示气球升空情况。
气球内充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），气球的总重力（包括球内气体、球囊及所携带的物品）小于气囊排开的空气重，即重力G小于浮力F浮气球就能上升；当上升到一定高度，由于大气密度减小，气球受到的浮力减小，浮力F浮等于重力G时，它就不再上升，停留在这个高度。
为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展为飞艇：在大的气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人、载物的吊篮。
5.课堂练习：
（1）、浸没在液体中的物体，当F>G时，物体将_______；当F（2）、一只实心球恰好能悬浮于酒精中(酒精的密度是0.8g/cm3)，把此球浸没于水中,则
(
)
A
一定下沉
B
一定上浮
C
悬浮
D
都有可能
（3）.密度为0.6克/厘米3
的实心木块分别投入水和酒精中，则木块在两种液体中的状态是：（ρ酒精=0.8克/厘米3）
(
)
A.
都悬浮
B.都漂浮
C.
在水中漂浮,在酒精中悬浮
D.
在水中漂浮,在酒精中沉底
六、课堂小结：
比较物体自身的重力和物体受到的浮力来判断物体的浮沉
F浮F浮=G时，物体悬浮
F浮>G时，物体上浮
F浮=G时，物体漂浮
比较物体和液体的密度来判断物体的浮沉：（把物体浸没于液体中时）
当ρ物<ρ液
时
物体上浮至漂浮
当ρ物=ρ液
时
物体悬浮
当ρ物>ρ液
时
物体下沉至底
浮力利用的几个实例：
轮船：采用“空心”的办法来减小物体的平均密度，以增大可利用的浮力；
潜水艇：靠改变自身重力来实现沉浮的；
气球（飞艇）：是靠改变浮力（或重力）来实现升降的。
七、板书设计
1.物体的浮沉条件：
F浮下沉
ρ物>ρ液
F浮=G
悬浮
ρ物=ρ液
F浮>G
上浮
ρ物<ρ液
F浮=G
漂浮
ρ物<ρ液
2.物体的应用
（1）轮船：
原理：采用“空心”的办法增大排开的水体积，从而增大浮力，所以能漂浮在水面上。
排水量：轮船满载时排开水的质量。
（2）.潜水艇
原理：通过改变自身的重力，从而实现上浮下沉的。
（3）.气球、热气球、飞艇：
原理：通过里面充的气体密度小于外界空气的密度来改变浮力大小的。
八、课后作业：
动手动脑学物理1至4题。

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