資源簡(jiǎn)介

9.3 研究物體的浮沉條件
素養(yǎng)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出物體的浮沉由物體受到的重力和浮力的大小決定的結(jié)論。
2.重點(diǎn):說(shuō)出物體的浮沉條件,并能應(yīng)用沉浮條件解釋簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象。
3.說(shuō)出潛水艇、氣球的原理。
4.通過(guò)閱讀科普資料,說(shuō)出物體浮沉條件在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用,激發(fā)愛(ài)國(guó)主義的激情和科技強(qiáng)國(guó)的思想。
學(xué)法指導(dǎo)
1.利用身邊的物品做實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)浮沉現(xiàn)象。探究物體的浮沉條件,要對(duì)物體受力情況進(jìn)行分析,利用力的平衡的知識(shí)以及力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
2.用物體的浮沉條件解釋潛水艇、氣球的浮沉原理。
【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】
知識(shí)點(diǎn)一 物體的浮沉條件是什么
1.觀察下列圖片思考:
這些物體在水中豎直方向上受到哪幾個(gè)力的作用
2.思考:船員使用的救生衣是用什么材料做的 怎樣使下沉的物體浮起來(lái) 怎樣使漂浮的物體沉下去
3.探究物體的浮沉條件,討論下列問(wèn)題:
(1)把擰緊蓋子的空玻璃瓶瓶浸沒(méi)于水中,松手后,空玻璃瓶受哪幾個(gè)力的作用 玻璃瓶上浮,受到的力是平衡力嗎
(2)要使空玻璃瓶在水中下沉,可怎樣做 此時(shí)玻璃瓶受到的力平衡嗎
(3)用什么方法可做到使玻璃瓶既不上浮也不下沉,懸浮在水中 此時(shí)玻璃瓶受哪些力的作用 受到的力是平衡力嗎
由此可見(jiàn),物體的浮沉情況是由物體受到的 和 的大小決定的。改變物體浮沉的途徑:改變物體所受的 或 的大小。
4.*漂浮在水上的冰塊,此時(shí)受哪些力的作用 試求出冰塊在水面下的部分V排和總體積V的比值。
5.把糖漿、水及油沿湯匙注入高玻璃杯中,看到的現(xiàn)象是 。這是由于它們的 不同,密度 (選填“大”或“小”)的液體在最上層。
【參考答案】
知識(shí)點(diǎn)一
1.答:受到重力和浮力的作用。
2.答:略。
3.(1)答:玻璃瓶受重力和浮力作用。松手后玻璃瓶上浮,玻璃瓶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了,受到的重力和浮力不是平衡力。
(2)答:可向玻璃瓶中加重物,改變重力的大小,使重力大于浮力,此時(shí),重力和浮力不是平衡力。
(3)答:可改變玻璃瓶中重物的多少,使其懸浮。此時(shí)玻璃瓶受重力和浮力的作用,玻璃瓶處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的力是平衡力。
重力　浮力　重力　浮力
4.答:浮在水面上的冰塊
受重力和浮力的作用,如圖所示。
因?yàn)楸鶋K處于平衡狀態(tài),所以F浮=G
即ρ水gV排=ρ冰Vg,
則===。
5油在最上層,其次是水,最下層是糖漿　密度　小
知識(shí)點(diǎn)二 浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用
6.春天播種季節(jié)農(nóng)民常用鹽水浸泡法選種。在濃度適宜的鹽水中,飽滿的種子下沉,是因?yàn)楦×? 重力;干癟、蟲(chóng)蛀的種子上浮,是因?yàn)楦×? 重力。
7.潛水艇是靠改變 來(lái)實(shí)現(xiàn)下潛和上浮的。
8.熱氣球內(nèi)部的空氣經(jīng)火焰加熱后,氣體的溫度升高,氣體的密度 ,當(dāng)熱氣球受到的浮力 自身的重力,熱氣球便上升。
9.打撈沉船用的浮筒用高壓空氣排出內(nèi)部的水后,使沉船和浮筒所受到的重力 浮力,將沉船打撈出水。
【參考答案】
知識(shí)點(diǎn)二
6.小于　大于
7.自身的重力
8.減小　大于
9.小于
【合作探究】
任務(wù)驅(qū)動(dòng)一 小組討論
　　(1)物體浸沒(méi)在液體中時(shí),若它的重力等于浮力可能出現(xiàn)什么情況
(2)除通過(guò)改變物體的重力或物體排開(kāi)液體的體積使物體浮沉外,另外有什么方法使物體上浮或下沉
【參考答案】
任務(wù)驅(qū)動(dòng)一
(1)答:可能靜止在液體中的任何位置,這種狀態(tài)叫懸浮。
(2)答:還能通過(guò)改變液體的密度使物體上浮或下沉。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)二 實(shí)驗(yàn)探究:探究物體浮沉的條件
實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、水、小瓶配重物。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)在小瓶中多放些重物,使小瓶在水中能處于下沉狀態(tài),用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出其重力;
(2)向量筒中裝入適量的水,記下水的體積V1;
(3)把小瓶放入量筒中,觀察小瓶所處的狀態(tài),并記下水面的位置V2;
(4)由公式F浮=ρ水g(V2-V1)計(jì)算小瓶所受的浮力,并將數(shù)據(jù)填入表格中;
(5)拿出小瓶,取出重物并擦干水,測(cè)算出小瓶受到的重力,再將小瓶壓入水中,松開(kāi)手,觀察小瓶的狀態(tài);(此時(shí),小瓶受到的浮力還要計(jì)算嗎 )
(6)當(dāng)小瓶漂浮時(shí),測(cè)算出小瓶受到的重力和浮力,將數(shù)據(jù)填入表格中。
次數(shù) 小瓶重/N 小瓶的狀態(tài) 浮力/N 重力與浮力的關(guān)系
1
2
3
結(jié)論:物體浮沉的條件是 ,物體下沉; ,物體上浮; ,物體漂浮。
【參考答案】
任務(wù)驅(qū)動(dòng)二
0.8　下沉　0.2　G>F浮
0.1　上浮　0.2　G0.1　漂浮　0.1　G=F浮
當(dāng)物體所受重力大于浮力時(shí)　當(dāng)物體所受重力小于浮力時(shí)　當(dāng)物體所受重力等于浮力時(shí)
任務(wù)驅(qū)動(dòng)三 實(shí)驗(yàn)探究:探究密度計(jì)的原理
實(shí)驗(yàn)器材:長(zhǎng)約15 cm的吸管,橡皮泥,盛清水,鹽水以及酒精的三個(gè)燒杯。
(1)用橡皮泥封住吸管的一端,自制密度計(jì)。要求:使自制密度計(jì)能豎直地漂浮在液體中。
(2)將自制的密度計(jì)分別放入清水、鹽水、酒精中,觀察自制密度計(jì)浸入液體中的深度,你有什么發(fā)現(xiàn)
結(jié)論:密度計(jì)是利用 條件工作的。當(dāng)密度計(jì)漂浮在不同的液體中時(shí),密度計(jì)所受浮力的大小 (選填“不變”或“改變”)。若液體密度小,則密度計(jì)浸入液體的體積 ;若液體密度大,則密度計(jì)浸入液體的體積 。
【參考答案】
任務(wù)驅(qū)動(dòng)三
物體的浮沉　不變　較大　較小

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