《物体的浮沉条件及应用 》教学设计

学习目标：

◆知识目标

1、知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物体的浮沉。

2、知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。

◆能力目标

能应用沉浮条件解释简单的物理现象。

◆情感态度与价值观

通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例，体验科学、技术与社会的密切联系

◆过程与方法

通过观察实验，认识浮沉现象。

重点：掌握物体的浮沉条件及浮力应用。

难点：通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力，初步建立应用科学技术的意识。

教学设备：多媒体、乒乓球等

课时安排：1课时

教学设计：

一、知识回顾：浮力的计算方法

上节课我们学习了浮力，知道了浮力的计算方法，那么浮力有哪几种计算方法呢？

1. 压力差法 F浮 = F下 —F上=ρ液gh1s —ρ液gh2s

2.称重法 F浮 = G物 —F拉

3.阿基米德原理的计算公式：F浮 = G排=ρ液gV排

这是我们前面学习的三种计算浮力的方法，今天我们还要学习一种计算浮力的方法，使用起来非常方便，非常广泛，这就是根据物体的浮沉条件求浮力

二、从实际生活导入新课：

师：同学们都肯定吃过汤圆，但你们煮过汤圆吗？谁能说一下下锅后，到煮熟在锅里的位置变化情况？为什么会有这种现象？

生：先沉下去后浮上来

生：根据我们前面学过的阿基米德原理可能于V排有关等

师：大家的想象力非常丰富，语言的表达能力也非常好。下面我们来一起看个实验和大家刚才的回答来比较一下，并思考新的问题看谁的回答最合理。

演示实验1：

观察等体积的兵乓球在水中的情况，为什么会有这种现象？

根据观察提出问题：

1．浸没在水中的兵乓球为什么向上浮起？

2．浸没在水中的兵乓球为什么沉到容器底部？

3．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？它跟什么有关？（师：这就是我们这节课研究的内容，请大家带着这个问题来阅读课本P57内容。板书课题）

二、自主学习，合作探究：

师：通过我们刚才的观察和前面学习过的知识点来探究“物体的浮沉条件”

探究点一：物体的浮沉条件

师：物体在液体中所受浮力与它本身的重力有怎样关系时，它在液体中的位置是怎样变化的？

1．浮力与重力的关系：

物体上浮：F浮 ＞ G物 上浮的物体最终要漂浮，

物体漂浮：F浮 = G物

物体下沉：F浮 ＜ G物

物体悬浮：F浮 = G物

其中物体处于平衡状态的是漂浮和悬浮。处于非平衡状态的是上浮和下沉。

2．物体密度与液体密度间的关系：师生共同研究得出结论

浮力：F浮＝ρ液gV排； 重力：G ＝ρ物g V物； V排 = V物

F浮＞ G 上浮：ρ液＞ ρ物

F浮= G 悬浮：ρ液 =ρ物

F浮＜ G 下沉：ρ液＜ ρ物

V排 ＜V物 F浮= G 漂浮： ρ液＞ρ物

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）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ρ物与液体密度ρ液比较

探究点二：浮力的具体应用：

1、轮船：是用钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，怎样用沉重而坚硬的钢铁制成可以承载那么多货物的船呢？采用“空心”的办法增大浮力。

（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。

（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：

m船 m货= m排

2、潜水艇：

工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。

3、密度计：

(1) 用途：测量液体的密度

(2) 工作原理：漂浮原理即G=F浮

4、气球和飞艇：https://www.shimengyuan.com/nianji/1536.html

工作原理：内部充有小于空气密度的气体 靠空气浮力升空（板书）

三．课堂小结：

四、课堂练习：

1、 船只采用“ 空心法”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变 自身重力 来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当向水舱充水 。

2、将一个铝制空心球用手没入水中，放手后球将：（ D ）

A、上浮 B、下沉

C、悬浮 D、无法确定

3、一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是： （ C ）

A、轮船受到的浮力不变

B、轮船排开的液体受到的重力不变

C、轮船排开的液体的体积不变

D、轮船排开的液体的体积增大

4、排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重 107 N，受到河水的浮力是107 N，如果河水密度为1.0×103kg/m3，船排开的河水的体积是

103 m3。（取g=10N/kg

5、 在0℃和标准大气压的情况下，一个10m3的氢气球，在空气中受到多大的浮力？空气密度为1.29kg/m3，氢气密度为0.09kg/m3，取g=10N/kg

6、关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中

不正确的是 （ B ） A．浮力的方向竖直向上；

B．浮力的施力物一定是水； C．浮力的大小与排开液体的质量成正比；

D．实心的铁球也能浮在液面上．7、用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木

球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正

确的是　（ A ）　　　

A．木球所受的重力、浮力都不变；　　　

B．木球所受的重力不变，浮力变大；

C．木球所受的重力、浮力都变小；

D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．

8、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小

不等的两块后，仍放入水中，则（ D ）

A、大块下沉，小块悬浮 B、大块下沉，小块上浮

C、两块都上浮 D、两块都悬浮

9、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（　D　）

AA球浮在水面上，受到的浮力最大

BC球沉在底部，受到的浮力为零

CA球受到的浮力与B球受到的浮力相等

DB球受到的浮力与C球受到的浮力相等

10、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（ C ）

A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定

11、 一量筒内装有60毫升的水，把一个质量为20克的物体放入该量筒后液面升高到75毫升处，则该物体最后在水中的状态是 （ B ）

A．一定漂浮 B．一定下沉

C．可能漂浮 D．可能悬浮

五、作业布置https://www.renjiaoshe.com/wuli/

课本P60 3、4、5题

六、板书设计： 物体的浮沉条件及应用

1．浮力与重力的关系：

物体上浮：F浮 ＞ G物

物体漂浮：F浮 = G物

物体下沉：F浮 ＜ G物

物体悬浮：F浮 = G物

2.物体密度与液体密度间的关系：

浮力：F浮＝ρ液gV排 ； 重力：G ＝ρ物g V物； V排 = V物

F浮＞ G 上浮：ρ液＞ ρ物

F浮= G 悬浮：ρ液 =ρ物

F浮＜ G 下沉：ρ液＜ ρ物

V排 ＜V物 F浮= G 漂浮： ρ液＞ρ物

轮 船：工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，

潜水艇： 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。

密度计：工作原理：漂浮原理即G=F浮

气球和飞艇：工作原理：靠空气浮力升空