物體浮沉條件及其應用

物體的浮沉條件及應用 教案 一、學習目標：1.知道物體的浮沉條件。2.會對生活中浮力的現(xiàn)象加以解釋。3.知道輪船、密度計、潛水艇、氣球和飛艇的工作原理。4.以極度熱情參與課堂，提高學習的自信心。重點：掌握物體的浮沉條件及浮力應用。難點：通過調節(jié)浮力和重力的關系來得到或增大可利用浮力，初步建立應用科學技術的意識。二、導入新課：同學們都吃過餃子，但你們煮過餃子嗎？誰能說一下餃子下鍋后，浮沉情況的變化？為什么餃子下鍋后先下沉，懸浮再上浮，最終漂浮在液面上，它所受力的關系又是怎樣的？下面我們就一起來學習物體的浮沉條件及應用。三、自主學習，合作探究：探究點一：物體的浮沉條件（重難點）問題1：浸在液體中的物體都會受到浮力，但是有的物體要上浮，有的卻要下沉，這是為什么？你能畫出圖中物體所處幾種狀況下受力的情況嗎？ 上浮v懸浮1111111下沉v物體上?。篎浮 G物 上浮的物體最終要漂浮，物體漂?。篎浮 = G物物體下沉：F浮 G物物體懸?。篎浮 = G物（根據上圖你能說出什么是懸浮嗎？）其中物體處于平衡狀態(tài)的是漂浮和懸浮。處于非平衡狀態(tài)的是上浮和下沉。問題2：利用上浮、懸浮、下沉時F浮和G物的關系推導： 物體上浮: 物液 物體下沉: 物 液 物體懸浮: 物 = 液物體上浮過程中：未露出液面時，F(xiàn)浮 不變 （不變、變大、變?。?，露出液面后F浮變?。ú蛔儭⒆兇?、變?。┲钡紽浮 = G物時，物體漂浮在液面上。問題3：如圖新鮮的雞蛋在清水中要下沉，為什么？你能想辦法讓它懸浮嗎？大家動手做做看。這是通過哪種方法來增大浮力，從而調節(jié)浮力和重力關系來實現(xiàn)懸浮的呢？增大浮力還有什么方法？雞蛋的重力大于雞蛋所受的浮力，雞蛋的密度大于水的密度，所以雞蛋下沉。向水中加鹽，使鹽水的密度大于雞蛋的密度，雞蛋因浮力大于重力而上浮。增大浮力還可以通過增大排開液體的體積的方法。針對訓練：1.一個質量是50g的雞蛋懸浮在鹽水中，它受到的浮力是_0.5_N。（g=10N/kg）2. 某課外活動小組在探究物體的“浮沉條件”時，將重為100g的物體放入盛滿水的盆中,有90g水溢出,則（ C ）A.物塊會浮在水面上 B.物塊會懸浮在水中C.物塊會沉入盆底 D.不能據此判斷出物塊的沉浮探究點二：浮力的利用：(難點) 問題1：采用“空心”的辦法增大浮力 輪船的發(fā)明 （1）觀察課本圖10.3-5思考怎樣能讓橡皮泥浮在水面上？ 將橡皮泥捏成船，增大空心部分的體積來增大浮力。（2）橡皮泥為什么能漂浮在水面上？增大空心部分的體積來增大浮力。（3）輪船原理：采用增大空心部分的體積的辦法，增大可以利用的_浮力_，使密度大于水的鋼鐵能漂浮在水面上?！竞献魈骄俊?. 同一艘輪船從河流駛入海里的過程中，輪船的重力、輪船受到的浮力、輪船的排水量、輪船排開液體的體積、輪船的吃水線這幾個量中哪些沒有變化？哪些有變化？怎樣變化？沒有變化的是：輪船的重力、輪船受到的浮力、輪船的排水量、有變化的是：輪船排開液體的體積、輪船的吃水線輪船排開液體的體積變小、輪船的吃水線下降2.同一艘輪船從河流駛入海里是浮起一些還是沉下一些？浮起一些， 根據F浮 = G排 = r液gv排 ，浮力等于重力保持不變，液體的密度與排開液體的體積成反比。問題2：改變自身重力來調節(jié)浮力和重力關系實現(xiàn)浮沉 - 潛水艇1.潛在水下的潛水艇受 重 力和 浮 力作用。2.潛水艇原理：潛水艇是利用改變 自身重力實現(xiàn) 上浮和下沉的?！竞献魈骄俊繚撛谒嫦碌臐撍г谏细『拖鲁恋倪^程中受到的浮力是否變化？(寫出判斷依據)潛水艇排開液體的體積不變，在水中所受的浮力不變，上浮時將艙內的水排出，浮力小于重力而上浮，下沉時向艙內注水，浮力大于重力而下沉。問題2：氣球和飛艇氣球里充的是密度小的氣體。高空探測氣球充的是 氦氣 ，熱氣球充的是 熱空氣 。飛艇充的是 氦氣 ?！竞献魈骄俊考偃缬赡銇碓O計一個可以載人的帶吊籃的氣球，氣球里充的是氦氣，為了使乘客能降回地面，你打算采用什么辦法？如果氣球里充的是熱空氣，你又打算用什么辦法?將氣球里的氦氣放出一些，使浮力減小一些 停止加熱氣球里的空氣，使氣球的重力增大一些 學以致用【合作探究】1.解釋煮餃子的原理。剛放入鍋里時,餃子受到的浮力小于自身重力(也可理解為:密度大于水的密度),故下沉.煮一段時間后,煮熟時由于受熱體積膨脹,排開水的體積變大，受到的浮力也變大，重力小于浮力(密度減小),故浮起來,最后漂浮在水面上.2.例舉生活中應用浮力的例子1、竹排2、航空母艦3、潛水艇4、氣球和飛艇5、密度計6、利用浮力巧測人體血液的密度7、鹽水選種。針對訓練：1. 一艘船的質量為5105t，最大載重量是1.3106t，則它滿載時的排水量為5105t，受到的浮力是 1.3107N ，如果卸下2105t的貨物，它受到的浮力為1.1107N 。(g取10N/kg)2. 潛水艇是靠改變 自身重力 實現(xiàn)上浮和下沉的；輪船是采用增大空心部分的體積的辦法，增大可以利用的 浮力 ，使密度大于水的鋼鐵能漂浮在水面上。3. 三國時代，諸葛亮曾放出一種“會飛”的燈籠，后人稱其為“孔明燈”，如圖7.5-2所示它上升的主要原因是：燈籠內的熱空氣密度 小于 空氣密度，導致燈籠受到的浮力 大于 燈籠的重力，所以燈籠才上升四、當堂檢測：1. 把一個自制的密度計分別放入兩種不同的液體中，情況如圖7.5-3中甲、乙所示，由此得出的下列判斷中正確的是 ( D )A這個密度計在甲液體中受的浮力較大B這個密度計在乙液體中受的浮力較大C甲種液體的密度較大D密度計在B處的刻度值應大于在A處的刻度值2.某農戶生綠豆芽時，將綠豆倒人盛水的容器中，發(fā)現(xiàn)成熟飽滿的綠豆沉入水底，干癟、蟲蛀的綠豆漂浮在水面上，產生這二現(xiàn)象的原因是 ( B )A沉底的綠豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的綠豆受到的浮力大于重力B沉底的綠豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的綠豆受到的浮力等于重力C沉底的綠豆受到的浮力大于重力，漂浮在液面的綠豆受到的浮力等于重力：D沉底的綠豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的綠豆受到的浮力小于重力3. 漂浮和懸浮是物體在液體中時所能處的兩種狀態(tài)，它們的相同點是 浮力等于重力 ；而從V排和V物的關系上來區(qū)別，物體漂浮時V排 V物，而物體懸浮時V排 = V物；從物體密度和液體密度的關系上來區(qū)別，能漂浮的物體，物 液，而懸浮的物體，物 = 液(填“”、“”或“=”)4. 用手將一重為6N的物體全部壓入水中，物體排開的水重為10N；則此時物體受到的浮力為_10_N；放手后物體將 上浮 (填“上浮”、“下沉”或“懸浮”)