浮沉条件及应用 (2)

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1、浮沉条件及应用天王中学罗年武【教学目标】（1）知识与技能1、理解物体的浮沉条件。2、知道轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。3、能应用物体的浮沉条件解释一些简单的问题。（2）过程与方法1、经历探究浮沉条件的过程，培养学生运用力和运动知识的分析概括能力。2、通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计浮沉原理的学习，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。3、通过制作“孔明灯”和“浮沉子”，训练学生的动手能力。4、通过学生自己查阅资料，培养学生获取信息的能力。（3）情感、态度与价值1、通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇和

2、密度计的浮沉原理的学习，让学生体验科学、技术、社会的紧密联系。2、通过制作“孔明灯”和“浮沉子”，激发学生学习物理的兴趣。3、通过学习阅读材料，培养学生的民族自豪感，培养学生热爱物理的情感。【教学重点】物体的浮沉条件【教学难点】物理的浮沉条件及其在社会生活生产中的应用【教学方法】启发式教学法，实验探究法【教学器材】空牙膏皮、水槽、水、小铁块、乒乓球、盐水、橡皮泥、潜水艇模型、密度计【教学过程】一、复习引入新课通过上节课的学习，我们知道：浸在液体中的物体受到液体向上托的力，叫做浮力，浮力的方向总是竖直向上的。浮力的大小

3、等于物体排开的液体所受的重力。二、物体浮沉的原因下面请同学们仔细观察以下实验现象，并回答问题：（1）浸在盐水中静止的鸡蛋释放后悬浮。（2）浸在水中静止的乒乓球释放后上升。（3）浸在水中静止的小铁块释放后下沉。学生：（做出猜想，教师将这些猜想写在黑板上）教师同学生一起分析物体的浮沉原因得出：屏幕展示：浸在水中静止的物体当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就会下沉。当F浮=G时，合力为0，即二力平衡，此时物体将悬浮。当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就会上浮。可见，物体的上浮，下沉或悬浮不取决于物体的轻、重，也不取决于

4、物体所受到的浮力大小，而是取决于物体所受浮力与本身重力的大小关系，即物体所受的合力。3三、物体浮沉条件的应用取出一只废牙膏皮，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧严后放入水中，仔细观察，分析回答以下问题。学生：（探究挤瘪的牙膏皮和撑开的牙膏皮放入水中的情况）（某实验小组代表发言）（屏幕展示：）1、两次牙膏袋所受的重力G甲与G乙的大小关系是：G甲_____G乙。2、两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是：V甲____V乙。3、两次所受浮力大小F浮甲和F浮乙的大小关系是：F浮甲______F浮乙。结论：要用密度大于水的

5、材料制成能够漂浮在水面上的物体，可以把它做成_______的，以便排开更多的水。学生探究怎样使橡皮泥漂浮在水面上？学生代表演示教师：做成空心的，排开更多的水，实质上是增大了可以利用的浮力。轮船应用的就是这个道理。△物体的密度与物体浮沉的关系教师：由于物体的所受的重力与物体的密度有关（板书）G物=ρ物gv排而排开液体所受的重力即F浮与液体的密度有关。（板书）F浮=G排=ρ液gv排所以我们可以找到物体的密度、液体的密度与物体浮沉的关系：当浸在液体中的物体悬浮时，有（板书）F浮=G排即：ρ液gv排=ρ物gv物∵v物=v排∴

6、ρ液=ρ物同时，我们可以得出，当F浮＞G物时，ρ液＞ρ物，当F浮＜G物时，ρ液＜ρ物。教师强调指出：我们可以用密度关系来判断物体的沉浮，但是我们应该清楚，物体在液体中的沉浮并不是由于物体和液体的密度关系，而是密度关系使得物体的重力和浮力满足了浮沉条件。也就是说：（屏幕展示：）当ρ液＜ρ物时，必有F浮＜G物，物体在液体中下沉。当ρ液＞ρ物时，必有F浮＞G物，物体在液体中上浮。当ρ液=ρ物时，必有F浮=G物，物体在液体中悬浮。物体的浮沉归根结底还是取决于物体的重力与浮力之间的关系。教师：潜水艇能在水面上航行，与轮船是同样

7、的道理，那么潜水艇是如何实现上浮、下潜和悬浮的呢？下面老师用“潜水艇的模拟装置”来，演示潜水艇的浮沉情况，请同学们仔细观察，回答以下问题：（屏幕展示）1、潜水艇中没有水箱，试管相当于_______，用注射器往试管里压气，相当于用压缩空气排出了冰箱中的水。2、潜水艇浸沉在水中时，它所受到的向上的浮力_______（“变”、“不变”），若F浮_______G，它就是悬浮。3、潜水艇的水箱中的水被压缩空气排出后，其自身重力G_______（增大、减小、不变），这样F浮_______G，潜水艇就上浮。4、潜水艇的水箱中的水吸

8、进水时，其本身重力_______（增大、减小、不变），这样F浮_______G，潜水艇就下潜。由此可见，潜水艇是靠改变_______来实现上浮和下沉的。3△热气球和飞艇的原理：教师：由于物体在空气中也会受到浮力作用，那么能不能设计出使物体在空气中随意上浮，下沉和悬浮的方案呢？观察：气球，携带气象仪器的高空探测气球在空气中上升。热气球和飞艇可以随