資源簡介

(共25張PPT)
第十章 浮力
第3節 物體的浮沉條件及應用
教學分析
課前準備
學習目標
1.觀察物體上浮、下沉的現象，尋求使物體上浮與下沉的方法。
2.探究、理解物體的浮沉條件。
3.知道浮力的應用。
課前準備
教學分析
學習重點 ：用浮沉條件解釋上浮、下沉、懸浮、漂浮等各種浮沉現象。
學習難點 ：歸納物體的浮沉條件。
學習方法 ：通過分組實驗，了解物體在液體中處于不同狀態時物體重力與所受浮力大小的比較，學會判斷物體在液體中所處狀態。
相關準備：多媒體課件、飲料瓶、軟管、三通接頭、注射針筒、裝水的透明水槽、打 氣筒、飲料瓶、軟管、三通接頭、注射針筒、裝水的透明水槽、打氣筒。
教學內容
01
情境引入
02
互動新授
03
鞏固拓展
04
課堂小結
點我喔
情境引入
想一想
同學們想過這幅圖片里面蘊含著什么物理知識嗎
今天我們一起來研究一下。
互動新授
知識點一 物體的浮沉條件
小活動
人在游泳圈上漂浮
潛水艇的上浮、下沉、懸浮
熱氣球升空
感知三種浮沉狀態：上浮、下沉、懸浮
互動新授
想一想
問題一：將一個乒乓球浸沒于水中，松手后，乒乓球將會怎樣
乒乓球會上浮。
說明：像乒乓球這樣往上運動的過程稱作上浮，最后靜止在水面上，稱作漂浮。
問題二：大家再看，將一重物浸沒在水中，松手后，該重物將會怎樣
重物下沉。
說明：把重物往下運動最終靜止在水底的這一過程稱作下沉。
問題三：有沒有這樣一種情況：物體靜止在液體內部任一地方
小結：這種情況我們稱之為“懸浮”。懸浮的物體是浸沒狀態，同時它可以停留在液面下任何位置。
互動新授
懸浮和漂浮異同
(1)相似之處：物體都處于平衡狀態，各自所受重力G 和浮力F的大小相等， 是一對平衡力。
(2)不同之處：
①它們在液體中的位置不同，懸浮是物體可以靜止在液體內部任一地方，而漂浮則是物體靜止在液體表面；
②處于懸浮狀態的物體，其密度與液體密度相等，其體積等于物體排開液體的體積；處于漂浮狀態的物體，其密度小于液體的密度，其體積大于物體排開液體的體積。
互動新授
想一想
問題一：上浮的物體受幾個力的作用 下沉的物體受幾個力的作用
各受兩個力，重力和浮力。
問題二：既然乒乓球和重物都受到重力和浮力，那么為什么一個會上浮 一 個會下沉
我們知道力是改變物體運動狀態的原因，物體浸在液體中運動狀態的改變也應和它的受力情況有關，而物體浸在液體中只受到重力和浮力的作用，通過分析重力和浮力的合力可找到原因。
互動新授
(1)當浸沒在液體中的物體受到的浮力大于重力時，即F浮>G, 則物體就上浮， 如圖甲。
(2)當物體受到的浮力小于重力時，即F浮(3)當物體受到的浮力等于重力時，即F浮 =G, 二力的合力為零，其運動狀態不發生改變，物體將保持懸浮狀態即物體靜止在液面下任何位置，如圖丙。
(4)當圖甲中物體上浮后，露出水面，最終就成為漂浮，由于此時物體排開液體的體積變小，重力與浮力平衡，所以漂浮時，也有F浮=G, 如圖丁。
互動新授
(1)當物體浸沒時：
若G>F浮，則物體下沉；
若G若G=F浮， 則物體懸浮。
(2)當物體部分浸沒時：
若G=F浮，則物體漂浮。
總結
上浮：
F浮＞ G
懸浮：
F浮＝ G
下沉：
F浮＜ G
ρ液 ρ物
提示
浮力：F浮=ρ液V排g
重力：G=mg=ρ物V物g
浸沒：V排=V物
ρ液＞ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＜ρ物
物體的浮沉條件
加深理解
互動新授
想一想
大家明確了物體的浮沉條件，下面思考兩個問題。
(1)鐵塊放入水中后，能夠下沉到水底，而用鋼鐵制成的輪船卻能夠漂浮在水面上，這是為什么呢
(2)潛水艇在水中能夠自由自在地上浮、下潛或水平航行，這是為什么呢
互動新授
知識點二 浮力的應用
如何使原來下沉的物體漂浮 如何使原來漂浮的物體下沉
說明：關鍵是調節物體的重力與所受浮力的關系，若保持浮力不變，可改變自身重力；若重力不變，可改變物體受到的浮力。
其實在我們的生產、生活中，也有很多這樣的例子。
想一想
閱讀教材相關內容。
自主閱讀
互動新授
輪船
遼寧艦
福建艦
互動新授
思考：輪船是如何實現漂浮的
說明：根據物體的浮沉條件可知，物體在液體中的浮與沉取決于浮力和重 力的大小關系.這樣就給了我們一個思路，要改變物體的浮沉情況，就應該從物體受到的浮力和重力這兩個方面入手。
通過增大排開水的體積從而增大浮力。
總結：
①工作原理為空心法，即把密度比水大的鋼材制成空心的，能使它排開水的體積變大，因而受到較大的浮力，從而漂浮在水面上。這是浮沉條件的應用。
②輪船的大小通常用排水量來表示，排水量即輪船滿載貨物時排開水的質量。
排水量=船自身的質量+滿載時貨物的質量，即m 排=m 船 +m貨。
互動新授
潛水艇
互動新授
思考：潛水艇是通過改變什么來控制浮沉的
通過改變自身的重力來實現浮沉的。
說明：潛水艇的工作原理是靠向水艙充放水來改變自身的重力實現上浮 和下潛的。向水艙充水時，潛水艇變重，逐漸潛入水中。當水艙充水后潛水艇所受的重力等于浮力時，它可以是懸浮在水中，當用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時，潛水艇變輕，從而上浮。
互動新授
氣球和飛艇
熱氣球
氦氣球
飛艇
互動新授
思考：探測氣球又是如何實現浮沉的
改變自身的重力。
思考：要使升到空中的氦氣球落回地面，可采用什么辦法
可以放出一些氣體，減小排開空氣的體積，從而減小浮力。
說明：氣球和飛艇都是利用空氣浮力升空的。其實，熱氣球的升降是一個比較復雜的過程，與熱氣球的體積及熱氣球內部氣體的密度變化有關，當熱氣球的大氣袋中充滿空氣(忽略體積變化),用噴嘴加熱熱氣球中的空氣，熱氣球內部氣體的溫度升高，密度減小，當熱氣球內部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時，熱氣球便上升。
互動新授
密度計
請看這個裝置叫作密度計，它可以十分方便地測量液體密度。下面我們來觀察一下它的基本構造。
說明：密度計的下面是一個帶有配重的玻璃泡，中間是一個體積較大的中空玻璃泡，上面是一個帶有刻度的玻璃管。
思考：向量筒中倒入水，然后將密度計放入水中。請大家觀察此時密度計處于什么狀態
漂浮狀態。
互動新授
說明：我們利用這個密度計就可以知道此時水的密度為1.0×10 kg/m 。
思考：將密度計從水中拿出，并向水中加入食鹽，待其全部溶解后，將密度計置于鹽水中。請大家觀察此時密度計處于什么狀態
漂浮狀態。
說明：我們利用這個密度計就能知道此時鹽水的密度為1. 1×10 kg/m 。
小結：這是不是比我們以前利用天平、量筒等實驗裝置測量液體密度的方法要方便得多 那么密度計的工作原理是什么 它是怎樣測量液體密度的呢 這就是我們下一節課要探究的問題。
拓展鞏固
A
拓展鞏固
課堂小結
1.物體浮沉的條件
①上浮：F浮>G;最終漂浮在液面
②懸浮：F浮=G;可停留在液體內任何位置
③下沉：F浮④漂浮：F浮=G;是上浮的最終結果
2.
①輪船
②潛水艇
③氣球與飛艇
④密度計

下節課，再見！

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