八年级物理下册 第十章 第3节 物体的浮沉条件及应用导学案（新版）新人教版

1、第十章 第3节 物体的浮沉条件及应用学习目标：1、知识与技能1.1知道物体的浮沉条件；1.2知道浮力的应用.2、过程与方法2.1通过观察、分析、了解轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。2.2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。3、情感态度与价值观3.1初步认识科学技术对社会发展的影响。3.2初步建立应用科学知识的意识。学习重点：物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法。学习难点：理解改变物体所受的重力与浮力的关系，能增大可利用的浮力。学法指导：1悬浮和漂浮有相似之处，也有重要区别。相似之处是：物体都处于平衡状态，各自所受重力G和浮力F浮的大小相等是一对平衡力。重要区别是：A它们

2、在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮则是物体静止在液体表面上；B处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，其体积等于物体排开液体的体积，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。漂浮是上浮的最终结果。2轮船是采用空心的办法，增大可以利用的浮力。轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量。3潜水艇的工作原理是靠充放水来改变自身的重力来实现上浮和下潜的。4密度计的用途是用来测定液体密度的仪器。它是根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的，它的刻度是上小下大。知识链接我国古代对浮力的应用早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由

3、制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。明代郑和下西洋造船技术举世公认。周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼孔明灯。之所以叫孔明灯，一来是做出来后的天灯有点像孔明先生所戴的帽子，二来民间传说是孔明发明的。它的结构可分为主体与支架，主体大都以竹篦编成，次用棉纸或纸糊成灯罩，底部的支架则以竹削成的篦组成。在灯笼的下面放一个小碟，盛上松脂点燃松脂时，灯笼扎就能腾空而起，飞向天空。其工作原理是热空气比冷空气轻，与热气球一样，只是这种放飞方法更简单，操作更方便。现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的

4、心愿，象征丰收成功，幸福年年。三国时期有“曹冲称象”。除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。自主学习1.物体的浮沉取决于_2.浸没在液体里的物体当F浮_G物，物体上浮，物_液当F浮_G物，物体下沉，物_液当F浮_G物，物体悬浮，物_液上浮的最终结果是_，此时物_液3潜水艇是靠改变 来实现上浮和下沉的。4气球和飞艇是靠改变 或 来实现上升和下降的。5轮船的大小是用 来表示。6排水量为1000t的轮船在水=1103kg/m3的河水中，它受到的最大浮力为_N，它满载时排开的河水的体积为_m3.当它驶入海水=1.03103kg/m3的

5、海水中，它排开海水的体积为_m3，它从河里驶入海里将会_一些 (填“上浮”或“下沉”).合作探究活动一：探究“物体的浮沉条件”1、当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,如图甲所示,是物体浸没在液体中时的受力情况。 当F浮G物时,物体受到非平衡力的作用,物体_,会露出液面一部分体积,最终漂浮在液面上,如图乙所示。漂浮时:F浮_G物(选填“”、“=”或“”、“=”或“”)。当F浮”、“=”或“G物时,即液gV排物gV物,可得出液_物时,物体_,最终漂浮在液面上.当F浮=G物时,即液gV排=物gV物,可得出液_物时,物体_在液体中.当F浮G物时,即液gV排物gV物,可

6、得出液_物时,物体_,最终沉在底部.【小结】1.物体浮沉的条件是:浸没在液体中的物体,(1)若G物F浮或物F浮或物液,物体_。2.漂浮在液面上的条件是： 悬浮和漂浮有相似之处，也有重要区别。相似之处是：物体都处于平衡状态，各自所受重力G和浮力F浮的大小相等是一对平衡力。重要区别是：A它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮则是物体静止在液体表面上；B处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，其体积等于物体排开液体的体积，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。3浮沉条件的讨论（1）上浮和下沉是不平衡态； 悬浮和漂浮是平衡（静止）态（2

7、）上浮、下沉和悬浮：V排=V； 漂浮：V排V（3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度物与液体密度液比较 活动二 浮力的应用1.探讨轮船的工作原理（1）怎样能让铝箔漂浮在水面上？想办法解决。（2）铝箔为什么能漂浮在水面上？（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。（4）同一艘轮船从河流驶入海里的过程中，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、轮船的吃水线这几个量中哪些没有变化？哪些有变化？怎样变化？（小组讨论）（5）同一艘轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些？（请以问答题的模式解答）2讨论潜水艇的工作原理（1）潜在水下的潜

8、水艇受_力和_力作用。（2）如图9-3-1，请画出潜水艇上浮、下沉、悬浮、漂浮的受力示意图。（3）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)（4）潜水艇原理：潜水艇是靠改变_实现上浮和下沉的。3气球和飞艇（1）气球和飞艇中充的是密度_空气密度的气体，常采用_气、_气或烧热的_。（2）要使气球降回地面，你打算用什么方法？4密度计（如图9-3-2）小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸，制成一支密度计密度计能在液体中竖直漂浮，如图9-3-3所示，根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度小芳的设计和制作过程如下： a根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度

9、计在纯水中浸没的深度h的表达式b根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在纯水中浸没的深度，在管上画上纯水的密度值线A（如图9-3-4）c把密度计放入纯水中，验证刻度线A的位置是否准确请你根据上述的内容完成下列问题：（1）设纯水密度为，装了铅丸的玻璃管总质量为m，玻璃管底面直径为d请用本题的物理量符号表示步骤a中的表达式h=_（可能用到的数学公式：圆柱体体积V=Sh，圆的面积S=d2/4）（2）若纯水密度已知，请你写出b步骤中所需用的测量仪器及对应测量的物理量（3）步骤c中，若水面在刻度线A以上，请你简要写出一种校准的方法（4）若把校准后的密度计放在密度为08103kgm3的

10、酒精中，液面的位置在纯水密度值刻度线上方还是下方？为什么？ 活动三：浮力问题解析 例一：有一个重27N的铝球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？（g=10N/kg） 练习1.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，测力计示数为4.5N（g=10N/kg）求：（1）王冠受到的重力是多少？（2）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？（3）计算王冠的密度是多少？ 练习2停在空中的氢气球，体积为20m3，氢气球中气体和球皮总重100N，气球下挂的吊篮重多少牛？ 练习3.有一金属球，在空气中称得重3.8N，将它浸入盛满水的溢水杯中时，有50ml水从溢水杯流入量筒，求：金属球的体积金属球所受浮力 金属球在水中时弹簧测力计示数 练习4三国时期，曹操想测大象质量，大臣们手足无策，但年仅七岁曹冲却称出了大象的质量，假如你是曹冲，你会测吗？请说明测量方法与理由。 练习5.利用量筒、水、橡皮泥，你能测出橡皮泥的密度吗？【课堂小结】