物理浮沉条件

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1、《物体的浮沉条件及应用》教案1教学目标一、知识与技能1．能复述阿基米德原理并书写出其数学表达式2．能利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。二、过程与方法1．通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态；2．认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。三、情感态度和价值观1．通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理的学习，体验科学、技术、社会的紧密联系；2．通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风，激发学生学习情趣；通过学生自己的探究实验，激发学习欲望。发展积极探索的精神，获得谋求内部协调统一的成功体验。教学重点认识物体的浮沉

2、现象及探究物体的浮沉条件是本节课教学的重点。教学难点运用阿基米德原理分析物体在液体中受到的浮力的变化，并比较浮力和重力的大小，是本节教学的难点教学方法首先观察、分析、比较物体的浮沉情况，引导学生从受力条件和密度条件两个方面认识物体的浮沉条件，通过调节浮力与重力的大小关系，达到理解浮沉条件在轮船、潜水艇、气球和飞艇诸方面的应用。课前准备多媒体课件、烧杯、水、土豆、苹果、橡皮泥、潜水艇模型、热气球模型。课时安排1课时教学过程一、导入新课视频展示潜水艇。思考：潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，它是怎样在水中实现浮沉的呢？教师再做一个演示实验，将土豆和苹果一起放进水里，让

3、学生观察：土豆在水中下沉，而苹果是漂浮在水面上的。用力向下压苹果使浸没在水中，一松手，苹果又向上浮起。以上的现象都与物体的浮沉有关，今天我们就亲自来探究影响物体浮沉的条件。一、新课学习（一）物体的浮沉条件在上面的基础上，介绍名词：上浮、下沉、漂浮。问：能让苹果在水中下沉，让土豆在水中上浮吗？我们不仅要知其然，还要知其所以然。为什么你们的做法能达到上述效果呢？这还要从力与运动的关系讲起。思考：浸在水中的物体受到哪几个力的作用？它们的方向怎样？（浸在水中的物体受到两个个力：重力和浮力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上）。如果物体受到的重力和浮力大小相等，物体将处于什么状态？

4、（根据二力平衡条件，物体将处于静止或匀速直线运动状态）。物体处于漂浮或悬浮状态时，它受到的重力和浮力有什么关系？（物体处于漂浮或悬浮状态时，都是平衡状态。物体受到的重力和浮力满足二力平衡条件，它们大小相等）。如果向下的重力大于向上的浮力，物体将怎样？（物体将下沉）。如果向下的重力小于向上的浮力，物体将怎样？（体将上浮）。总结：浸在液体中的物体，其浮沉情况取决于物体所受到的浮力和重力的大小。当物体浸没在液体时，若重力大于浮力，则物体下沉；若重力小于浮力，则物体上浮；若重力等于浮力，则物体悬浮；当物体漂浮在液面上时，它所受到的重力等于浮力。问：现在你能回答为什么给苹果扎上几枚铁钉

5、，能让原本在水面漂浮的苹果下沉？在水里加一些盐，为什么能让原来沉在水底的土豆向上浮起？最后漂浮在水面上？问：向上浮起的土豆能一直向上运动吗？最后处于什么状态？（不能。当土豆露出液面后，随着上浮，土豆排开液体的体积逐渐减小，受到的浮力就逐渐减小。当浮力等于重力时，土豆不再上浮，于是漂浮在水面上）。问：刚才做让土豆上浮实验时，我看到有同学采用了把土豆切成两块的方法。切成两块确实能减少土豆的重力，这种方法能让土豆上浮吗？为什么？（不能。因为减少重力的同时，也减少了土豆受到的浮力。对于一块土豆，还是重力大于浮力，所以它仍下沉）。问：如果把土豆切得更小一些，它是否可能在水中上浮？（不能

6、）。问：上述过程中，可变的是土豆受到的重力和浮力，不变的是它总在水中下沉。大家想想，还有什么不变？（密度。因为密度是物质的物理属性，不随质量和体积改变）。问：很好。对于物体的浮沉条件，从力的关系看，取决于物体受到的重力和浮力的大小关系。从密度看，取决于物体的密度与它所在液体密度的大小关系。如果物体的密度等于液体密度，物体在液体中悬浮；如果物体的密度大于液体密度，物体在液体中下沉；如果物体的密度小于液体密度，物体在液体中上浮，最后漂浮。对于实心物体,根据F浮=ρ液gV排,G=ρ物gV物,可以通过比较物体和液体的密度来判断。状态漂浮悬浮上浮下沉（沉底）力的关系F浮=G物F浮=G物

7、F浮>G物F浮ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液<ρ物这一点有兴趣的同学可以证明。利用密度关系，怎样解释土豆在水中原来下沉、切成小块还是下沉、水中加盐就能上浮？（二）浮力的应用学生实验：把橡皮泥捏成团放在水面，观察橡皮泥的运动状态。再把橡皮泥捏成碗形或船形放在水面，观察橡皮泥的运动状态。引导学生分析，当把橡皮泥捏成碗形或船形放在水面时，虽然它受到的重力没有改变，但是由于它排开水的体积增大，受到的浮力增大，所以能漂浮在水面上。对于钢铁制造的轮船，只要空心的程度足够大，也能漂浮在水面上。可以让