物体的沉浮条件表格.doc

物体的浮沉条件及应用【授课类型】新课【设计人】新蔡县孙召中学魏海军【教学内容】人教版义务教育教科书八年级下册物理第十章第3节物体的浮沉条件及应用第57-60页。【教学目标】一、知识与技能(1)知道物体的浮沉条件。(2)会对生活中浮力的现象加以解释。(3)知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。(4)以极度热情参与课堂，提高学习的自信心。二、过程与方法(1)通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的。(2)通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。三、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)初步建立应用科学知识的意识。(3)通过实验探究，激发学生学习物理的兴趣，使学生认识科学方法的重要性。(4)通过对日常生活、生产中物体的浮沉条件及应用现象的解释，培养学生勇于探索日常用品中的物理学原理的精神和将物理知识应用于日常生活、生产的意识。【教学重点】掌握物体的浮沉条件及浮力应用。【教学难点】通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力，初步建立应用知识的意识。【教具备用】多媒体课件、大烧杯、金属箔、水、密度计、充有氢气的气球、没充气的气球、橡皮泥等【教法学法】1 1.结合本节教学内容，可综合应用直观演示实验、讲授、课堂讨论和读书指导等多种形式的教学方法；2.运用演示实验和学生分组实验，使学生在实验中学会观察、在实验中学会研究，初步学习探究式学习方法。【授课时数】1课时【教学过程】一、温故而知新：复习提问：二力平衡的条件是什么？二、以生活场景引入新课：同学们都吃过饺子，但你们煮过饺子吗？谁能说一下饺子下锅后，浮沉情况的变化？为什么饺子下锅后先下沉，悬浮再上浮，最终漂浮在液面上，它所受力的关系又是怎样的？下面我们就一起来学习物体的浮沉条件及应用。三、新课教学：和学生一起讨论容易混淆的词语：浸没：物体完全没入了液体中，整个物体在液面以下。浸入：也就是“浸在”，包括完全浸没和部分浸没。漂浮：物体在液面处，部分体积浸没。悬浮：物体在液面以下，完全浸没，可以存在于液面下任何位置。上浮：物体正在向上加速运动，可能完全浸没，也可能部分浸没，最终状态是漂浮。下沉：物体正在向下加速运动，可能完全浸没，也可能部分浸没，最终状态是沉在液体底部。沉底：物体在液面下，盛液体的容器底部。探究点一：物体的浮沉条件（重难点）问题 1：浸在液体中的物体都会受浮力，但是有的物体要上浮，有的却要下沉，这是为什么？你能画出图中物体所处几种状况下受力的情况吗？v上浮悬浮下沉v2 物体上浮：F_G上浮的物体最终要漂浮；浮 物物体漂浮：F_G浮物物体下沉：F_G浮物物体悬浮：F_G（根据上图你能说出什么是悬浮吗？）浮 物物体上浮过程中：未露出液面时，F_（不变、变大、变小），露出液面后浮F_（不变、变大、变小）直到F_G时，物体漂浮在液面上。其物浮浮中物体处于平衡状态的是_和_；处于非平衡状态的是_和_。问题2：利用上浮、悬浮、下沉时F和G的关系推导物体密度和液体密度浮 物的关系：当物体浸没在液体中时，V_V；排 物物体上浮：FGgVgVVV；浮物液液物物液液物物夜物物体下沉：FGgVgVVV；浮物液液物物液液物物夜物物体悬浮：F=GgV =gVV=V =物浮物液液物物液液物物夜把学生讨论、推导的结果填入多媒体展示的表格中。状态漂浮上浮悬浮下沉沉底受力关系密度关系体积关系合力为零F=G浮夜VV排 物物物物FG浮夜V=V排 物竖直向上为零物F=G浮 =夜V=V排 物物物FG浮夜V=V排 物竖直向下为零物物物FG浮夜V=V排 物物问题 3：新鲜的鸡蛋在清水中要下沉，为什么？你能想办法让它悬浮吗？大家动手做做看。这是通过哪种方法来增大浮力，从而调节浮力和重力关系来实现悬浮的呢？增大浮力还有什么方法？分析：鸡蛋的重力大于鸡蛋所受的浮力，鸡蛋的密度大于水的密度，所以鸡蛋下沉。向水中加盐，使盐水的密度大于鸡蛋的密度，鸡蛋因浮力大于重力而上浮。增大浮力还可以通过增大排开液体的体积的方法。3 例1.一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是_N。（g=10N/kg）例2.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中，有90g水溢出，则（A.物块会浮在水面上）B.物块会悬浮在水中D.不能据此判断出物块的沉浮C.物块会沉入盆底探究点二：浮力的利用：(难点)1、采用“空心”的办法增大可以利用的浮力轮船的发明（1）多媒体展示我国的航空母舰“辽宁号”在行驶海面上的视频【提问】辽宁号为什么能漂浮在海面上（密度大于海水的密度啊）？（2）观察课本图10.3-5思考怎样能让橡皮泥浮在水面上？（将橡皮泥捏成船，增大空心部分的体积来增大浮力。）橡皮泥为什么能漂浮在水面上？（增大空心部分的体积来增大浮力。）（3）轮船原理：采用_的办法，增大可以利用的_，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。结论：将钢铁做制成“空心”的轮船，可以排开更多的水，增大可利用的浮力，使轮船漂浮在水面上。排水量：轮船装满货物时排开水的质量。即：mm+m货排水量船吃水线：轮船漂浮，人们在船体与水面相平处用不同颜色划线作标记，表示轮船没入水中的深度，这条线叫做吃水线。最高吃水线表示最大的安全载重量。【合作探究】同一艘轮船从河流驶入海里的过程中，以下几个量中有没有变化？怎样变化？轮船的重力_、轮船受到的浮力_、轮船的排水量_、轮船排开液体的体积_、轮船的吃水线_，同一艘轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些？让学生分析讨论得出：没有变化的是：轮船的重力、轮船受到的浮力、轮船的排水量。有变化的是：轮船排开液体的体积、轮船的吃水线轮船排开液体的体积变小、轮船的吃水线下降。4 F G浮起一些，根据 = = gV，浮力等于重力保持不变，液体的密度与浮排液排排开液体的体积成反比。例3.一艘轮船满载时排开水的质量是2×10kg,船的自重是7×10N,它最多能装7 7多少千克的货物?当它满载时,它浸入河水中的体积是多少m3?(g=10N/kg)2、潜水艇原理：潜水艇两侧有水舱，当水舱中充水时，潜水艇加重，就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同体积水重时，潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时，潜水艇变轻，就可上浮了。改变_实现上浮和下沉的。【合作探究】潜在水面下的潜水艇在上浮和下沉的过程中受到的浮力是否变化？(写出判断依据)依据：潜水艇排开液体的体积不变，在水中所受的浮力不变，上浮时将舱内的水排出，浮力小于重力而上浮，下沉时向舱内注水，浮力大于重力而下沉。3、气球和飞艇气球里充的是_的气体。高空探测气球充的是_，热气球充的是_。飞艇充的是_。【合作探究】假如由你来设计一个可以载人的带吊篮的气球，气球里充的是氦气，为了使乘客能降回地面，你打算采用的办法是_；如果气球里充的是热空气，你又打算用的办法是_。解析：将气球里的氦气放出一些，使浮力减小一些；停止加热气球里的空气，使气球的重力增大一些。问题：生活中还有哪些现象可以利用浮力的知识来解释？学生讨论、举例说明：如腌鸡蛋时，开始鸡蛋漂浮，后来下沉；吹出的肥皂泡泡先上升后下降；煮汤圆时汤圆先下沉后漂浮之后又沉底，等等。4、其他应用：密度计、盐水选种等。四、学以致用【合作探究】1、解释煮饺子的原理。5 刚放入锅里时,饺子受到的浮力小于自身重力(也可理解为:密度大于水的密度),故下沉.煮一段时间后,煮熟时由于受热体积膨胀,排开水的体积变大，受到的浮力也变大，重力小于浮力(密度减小),故浮起来,最后漂浮在水面上.2、列举生活中应用浮力的例子如：竹排、航空母舰、潜水艇、气球和飞艇、密度计、利用浮力巧测人体血液的密度、盐水选种。3、我国古代在沉浮条件上的一些应用（1）孔明灯：如甲图所示为传说中三国时代诸葛亮为了军事目的而放飞的“孔明灯”，灯笼内有一个放有松脂的小碟，点燃松脂后，灯笼内空气变热密度变小而使灯笼飞起悬于空中，这其实就是热气球的一种雏形。（2）公元1066年，宋朝的河中府发生黄河水患，冲走了城外桥头的大铁牛，为了把这铁牛从水中捞起，有人潜入水底用绳子拴牢铁牛，绳子另一端系于船上，船当时装满沙土，使绳索绷紧，然后船上人慢慢取走船上沙土，铁牛就被拉了上来，这和现在通用的浮筒打捞法有异曲同工之妙。如图乙所示。甲乙丙（3）曹冲称象：传说三国时代有人送给曹操一头大象，谁也没有办法称出大象有多重，曹操一个小儿子曹冲十分聪明，他首先让人把大象拉到船上，记下船的吃水深度，再用石块代替大象达到同样的吃水深度，最后分别称出许多石块的总重，也就知道了大象的体重了，如图丙所示。五、课堂反馈。1.质量相等的木块和铁块，浸没于水中时所受的浮力为()A木块大 B铁块大 C相等 D无法比较6 2.等体积的铁块和石块，浸没于水中时所受的浮力(A铁块大 B木块大 C相等)D无法比较3.体积相等的 A、B两球，A悬浮在水中，B漂浮在水中，则( )A、A球受浮力大 B、B球受浮力大C、两球受浮力相等 D、无法判断4.质量相等的铁球，木球都浮在水面上，则 ()A铁球所受浮力大 B木球所受浮力大 C它们的浮力相等D无法判断哪个浮力大5.将一石块投入水中，静止时所受浮力为 F1，投入水银中静止后所受浮力为 F2，则 ()A F1=F2B F1>F2C F1<F2D无法判断6.质量相等的木块和蜡块，木块漂浮在酒精面上，蜡块漂浮在水面上，则()A木块所受浮力大B蜡块所受浮力大C它们受的浮力相等 D无法判断浮力大小7.某金属块挂在弹簧测力计下，当其浸没于水中时,弹簧测力计的示数为 F1，当其浸没在酒精中时，弹簧测力计的示数为 F2，则(A F1=F2 B F1>F2 C F1<F28.把重 5N体积为 6×10-4m3的物体投入水中，不计水的阻力，当物体静止时，)D F1F2正确的是()A物体漂浮，F =6N浮B物体悬浮，F =5N浮C物体漂浮，F =5N浮D物体沉在水底，F =6N浮9.一个物体的质量是0.6kg，体积是0.001m3，若将它全部浸没入水中,放手后物体的将会怎样运动?最后处于什么状态?(g=10N/kg，用两种方法解答此题)10.一木块漂浮在水面上，露出水面的体积是总体积的 3/5，则木块的密度是多少?（g=10N/kg）六、课堂小结1、物体的浮沉条件；7 2、通过调节物体受到的浮力或自身重力，可以调节物体的浮沉；3、应用：轮船、潜水艇、气球和飞艇等的原理。七、布置作业：1、动手动脑学物理1、3、5题。2、完成练习册中课堂练习部分。3、完成练习册中课后巩固部分。八、板书设计第3 节物体的浮沉条件及应用1、物体的浮沉条件：FG上浮最终漂浮 物浮物液FG悬浮浮 物液 物FG下沉最终沉底 物浮物液2、应用（1）轮船：把物体作为“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。（2）潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。（3）气球和飞艇： ，使它受到的FG而升空。气空气浮物8