物理人教版八年级下册第十章 第三节 物体的浮沉条件及应用

第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 【教学目标】知识与技能1.知道物体在下沉、悬浮和上浮时，浮力与重力的大小关系；2.了解利用空心的办法增大浮力；3.了解轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理过程与方法1.通过做“空心的废牙膏皮能漂浮在水面上”的实验，学习研究物理问题的方法；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【教学重点】物体在液体中下沉、悬浮和上浮时的条件【教学难点】轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理【教学准备】教师用：水槽、橡皮泥、乒乓球、潜水艇模型、多媒体课件等学生用：刻度尺（量程015cm或020cm,分度值1mm）、铅笔、草稿纸等【教学过程】教学环节及内容教师活动学生活动一、知识回顾、课题引入一、阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。表达式： F浮= G排 = 液gV排【提出问题】1.把体积不相等的乒乓球和橡皮泥球同时浸没在水中，放手后，会出现什么现象？答：放手后，乒乓球浮到水面上，橡皮泥球沉到水底。【设疑引题】同样都是浸没在水里的球，为什么两者的运动状态却完全不一样呢？（设计意图：让学生认识到物体所受浮力的大小不能决定物体的浮沉，从而引出课题.）1、学生一起回顾上节课阿基米德原理2、学生思考，算出两个球的浮力，作出判断。.二、新课讲授1.浮沉条件原理（受力分析）2.物体所受浮力与重力大小关系决定物体的浮沉。（2）实验：用刻度尺测量长度【分析】当F浮G物时，合力方向竖直向上，物体在液体中向上运动，称为“上浮”。物体上浮过程中开始浮出水面时，V排减小，F浮减小，当F浮=G物时，物体静止在液面上，称为“漂浮”。此时漂浮，V排V物教师：物体的浮沉条件取决于物体所受的浮力与重力的大小关系。下沉： F浮G ，V排=V物悬浮： F浮 = G ，V排=V物上浮： F浮G ，V排=V物漂浮： F浮 = G ，V排V物 一支铅笔直径约为10 2、完成单位换算：人头发直径约710-5m= m一张纸的厚度约10-4m= nm【温馨提示】要注意换算格式，正确的格式是数字不变，把相应的单位作等量代换，示范如下：710-5m= 710-5106m=70m。（设计意图：对一些物体的长度，形成感性认识，并能准确进行单位之间换算）【过渡】为了准确测量长度，人们设计制造了各种测量工具，你都知道哪些常用的测量工具？1. 学生动手进行受力分析2.教师在黑板上同步作图、分析3、根据浮力与重力关系，总结物体的浮沉条件。3.比较液体与物体的密度判断物体的浮沉。【反馈练习】 1、死海是著名的咸水湖，当人完全浸入死海时，人受到的浮力_人受到的重力，所以人就会自然向上浮起；当人浮在海面上时，人受到的浮力_人受到的重力。（均填“大于”、“小于”或“等于”）。2、一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，它所排开的水所受的重力为20N，此时它所受的浮力为_N，放手后物体将_（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），物体静止时所受的浮力为_N。【思考】把一个体积为0.03m3的实心铁球浸没在水中，放手后，铁球会如何运动？(铁=7.9103kg/m3 ，水=1103kg/m3)解：F浮=gV排=1103kg/m310N/kg0.03m3 =300N G物=铁V物g=7.9103kg/m30.03m310N/kg =2370NF浮G物，则下沉。【提升】不难发现，G物与F浮的计算过程中，自有液体密度与物体密度不相同，提取出来，可以通过比较液体与物体的密度来间接判断其浮沉条件。【归纳】判断物体浮沉的方法：比较物体所受浮力与重力的大小关系；比较物体与液体的密度大小关系。4、即学即练，学生运用总结出来的浮沉条件解决问题，加深理解。答：1、大于、等于 2、20、上浮、105.学生在草稿纸上写出解答过程，教师引导学生找出液体密度与物体密度的关系。4.物体浮沉条件的应用（1）轮船（2）潜水艇【活动】把橡皮泥放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面上。将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面上。【出示问题】钢制的船为什么能浮在水面上？答：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。【即学即练】1、船总是漂浮在水面上，一艘满载的船从河里驶向大海，它受到的重力大小_（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小_（变大、变小、不变），排水量大小_（变大、变小、不变）它排开水的体积_（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？吃水线_（上升、下降）（河水海水）【思考】1、用注射器抽气，水进入瓶内，瓶子重力增大，当重力大于浮力，往下沉；往瓶里充气，瓶内的水排出，当重力小于浮力，瓶向上浮起。2、潜水艇可以在水中自由地上浮、下沉，或者是处于漂浮、悬浮状态。潜水艇是如何做到的呢？原理：通过吸水和排水改变自身重力来实现的。（体积不发生变化）1.学生观察并思考2. 以活动中橡皮泥模型进行类比。答：不变；不变；不变；变小；上浮；下降。通过思考题，引出潜水艇的工作原理。通过改变自身的重力来实现上浮、下沉、悬浮状态。（3）飞艇5.总结师：那么飞艇能向上升起又是什么原理呢？（运用浮沉条件解释）【总结】原理：靠空气的浮力升空，内部充有小于空气密度的气体【本课小结】1、 判断物体的浮沉条件：比较物体所受浮力与重力的大小关系；比较物体与液体的密度大小关系。二、应用轮船把物体做空心增大浮力潜水艇通过吸水和排水改变自身重力气球、飞艇内充入密度比空气小的气体（氢气、氦气等气体）【课后练习】例1关于浮力，下列说法中正确的是（ ） A