10.3物体的浮沉条件及应用 (2)

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1、10.3　物体的浮沉条件及应用教学设计【教学目标】1．知识与技能（1）知道物体的浮沉条件；（2）知道浮力的应用2．过程与方法：（1）通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的； （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。3．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】知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。【教学难点】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。教学过程活动1【导入】第三节　物体的沉浮条件及应用[演

2、示]：出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等。2．将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手。[现象]：铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。[提问]：浸没在水中的铁块、蜡块（松手后）各受到什么力？（浮力、重力）活动2【讲授】第三节　物体的沉浮条件及应用铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。[提问]：1．浸没在水中的铁块、蜡块（松手后）各受到什么力？（浮力、重力）2．铁块和蜡块受到的浮力相等吗？　　（相等。因为V排相等，根据阿基米德原理可知浮力相等。）3．既然铁块和蜡块受到的F浮相同，为什么松手后铁块沉底

3、而蜡块上浮？液体中，物体的浮沉取决于什么呢？[讲解]：物体的浮沉条件：分析蜡块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮＞G蜡，所以蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮= G物时，蜡块最终漂浮在水面。即：F浮＞G物上浮，最终漂浮。分析铁块：松手后，浸没在水中的铁块所受到的F浮＜G铁，铁块下沉。到达容器底部后，铁块受到F浮、G铁和F支，三力平衡，静止在容器底，我们说铁块沉底。即：F浮＜G物下沉，最终沉底。若一个物体浸没在水中，松手后F浮=G物，受力平衡，物体的运动状态不变，我们说物体悬浮在

4、液体中。即：F浮=G物，最终悬浮。总结：通过上述分析，我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。活动3【活动】第三节　物体的沉浮条件及应用1．讨论：（1）木材能漂浮在水面，其原因是什么？（2）把一根木头挖成空心，做成独木舟后，其重力怎么变化？它可载货物的多少怎么变化？重力变小，可以装载的货物变多。[指出]：从浮力的角度看，把物体做成空心的办法，增大了可利用的浮力，而且这种古老的“空心”办法，可以增大漂浮物体可利用的浮力。 [质疑]：密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢？2．

5、实验：两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上浮最终漂浮。[质疑]：（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？可能是因为什么呢？（因为它是空心的，F浮＞G物，所以能上浮，最终能漂浮。）（2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？　　（把沙取出来，变成空心的。）（3）大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢？（F浮不变，挖空使G物变小，当F浮＞G物，铁罐子自然就浮起来了。）[指出]：上述实验告诉我们采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮

6、力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。3．应用·轮船（1）原理：采用把物体做成“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）排水量：满载时，船排开的水的质量。　　即：排水量＝m船+m货[质疑]：1．轮船从河水驶入海里，它的重力变不变？它受到的浮力变大、变小还是不变？（不变，始终漂浮）2．它排开的液体的质量变不变？（不变）3．它排开的液体的体积变不变？（变，ρ海水＞ρ水，所以V排海水＜V排水）4．它是沉下一些，还是浮起一些？（V排变小了，所以上浮一些）[强调]：同一条船在河里和海里时

7、，所受浮力相同，但它排开的河水和海水的体积不同。因此，它的吃水深度不同。·潜水艇[演示]：潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种很重要的军事舰艇。它是怎么工作的呢？我们用打吊瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。现象：吸气时，水逐渐进入管中，管子下沉；吹气时，管中的水被排出，管子上浮； [质疑]：（1）小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化？（塑料管形变很小，V排基本不变，所以可以认为F浮不变）。（2）那它是怎样上浮或下沉的呢？（吹气时，水从管子中排出，重力变小

8、，F浮＞G物，所以上浮；吸气时，水进入管子，重力变大，F浮＜G物，所以下沉）[讲解]：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。潜水艇：原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。[强调]：潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。·气球和飞艇[演示]：“热气球”的实验。[质疑]：酒精燃烧后袋内空气密度怎样变化？