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课题:10.5 物体的浮与沉
导学目标:
(1)通过观察与思考,知道物体在液体中可能出现的状态,了解漂浮、悬浮的含义。
(2)应用二力平衡条件、力与运动的关系,认识物体的浮沉条件。
(3)运用物体的沉浮条件解释一些实验现象,说明其生产、生活中的而应用(如潜水艇浮沉的原理)。
重点:理解沉浮条件。
难点: 应用沉浮条件解释问题。
导学方法:实验探究法、讨论法
课 时:1课时
导学过程
课前导学
1.浸在液体中的物体,受到 力和 力的作用。根据二力平衡条件可知,当 力等于 力时,物体处于平衡状态。物体处于平衡状态的两种情况:物体 浮在液面上或 浮于液体中。
2.浸没在液体中的物体,F浮>G时,物体 ;F浮=G时,物体 ;F浮<G时,物体 。
3.潜艇靠改变自身 实现上浮和下沉,向水舱充水,当重力 浮力时,潜水艇下沉。
4.密度计是 在液面的,它受到的浮力 自身重力,当密度计在水中时,与水面平齐的刻度线标有 ,当密度计放在酒精中时,与酒精面平齐的刻度线在水的刻度线 方。
课堂导学
1.浸在液体中的物体,受到 力和 力的作用。根据二力平衡条件可知,当 力等于 力时,物体处于平衡状态。物体处于平衡状态的两种情况:物体 浮在液面上或 浮于液体中。
2.浸没在液体中的物体,F浮>G时,物体 ;F浮=G时,物体 ;F浮<G时,物体 。
3.潜艇靠改变自身 实现上浮和下沉,向水舱充水,当重力 浮力时,潜水艇下沉。
4.密度计是 在液面的,它受到的浮力 自身重力,当密度计在水中时,与水面平齐的刻度线标有 ,当密度计放在酒精中时,与酒精面平齐的刻度线在水的刻度线 方。
5.质量为3kg的物体,体积为2.5×10-3m3,浸没在水中时,物体受到的重力是 N,受到的浮力是 N,此物体在水中会 。
6. 质量相等的木块和石块,木块在水中漂浮,石块在水中下沉,木块受到的浮力 木块自身重力,石块受到的浮力 石块自身重力,木块的重力 石块的重力,木块受到的浮力 石块受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 下列关于“木块在水中漂浮,石块在水中下沉”说法正确的是 ( )
A. 木块受到的浮力大于石块受到的浮力
B. 石块所受浮力小于自身重力
C. 石块所受浮力等于自身重力
D. 木块所受浮力大于自身重力
2.浸没在液体中的物体,受到浮力和重力的作用,说法错误的是 ( )
A.浮力大于重力,物体上浮
B.浮力等于重力,物体悬浮
C.浮力小于重力,物体下沉
D.浮力等于重力,物体漂浮
3.下列说法错误的是 ( )
A.潜艇通过改变浮力实现上浮和下沉
B.沉入水中的鸡蛋加入食盐后会上浮
C.潜艇通过改变自身重力实现上浮和下沉
D.孔明灯在空气中受到的浮力大于重力上升
4.轮船从大海驶入长江的过程,下列说法正确的是( )
A.所受到的浮力减小
B.所受到的浮力增大
C.所受到的浮力不变,船体会上浮一些
D.所受到的浮力不变,船体会下沉一些
5.关于漂浮和悬浮说法错误的是 ( )
A.漂浮、悬浮的条件是:浮力等于重力
B.漂浮时,物体露出液外,其物体密度小于液体密度
C.悬浮时,物体排开液体体积等于自身体积,物体的密度等于液体的密度
D.石块在水中下沉,石块密度等于水的密度
课后练习
课后反思
参考答案:
课前导学
1.重、浮、重、浮、漂、悬。2.上浮、悬浮、下沉。3.重力、大于。4.漂浮、等于、1.00、上。
课堂导学
1.重、浮、重、浮、漂、悬。2.上浮、悬浮、下沉。3.重力、大于。4.漂浮、等于、1.00、上。
5. 30、25、下沉。6.等于、小于、等于、大于。
课堂练习
1.B;2.D;3.A;4.D;5.D。
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10.5 物体的浮与沉
苏科版 八年级下册
制作 高文超
教学目标
1.知识与技能
(1)通过观察与思考,知道物体在液体中可能出现的状态,了解漂浮、悬浮的含义。
(2)应用二力平衡条件、力与运动的关系,认识物体的浮沉条件。
(3)运用物体的沉浮条件解释一些实验现象,说明其生产、生活中的而应用(如潜水艇浮沉的原理)。
2.过程与方法
(1)经历探究沉浮条件的过程。
(2)利用互联网或图书室查询有关资料,培养学生收集信息的能力。
教学目标
3.情感、态度与价值观
通过学习沉浮条件及应用,让学生体验科学、技术与社会的联系。
教学重点:
理解沉浮条件。
教学难点:
应用沉浮条件解释问题。
新知导入
新知导入
冰山为什么会浮在水面呢?
新知导入
铁块放在水中后会沉入水底;用钢铁制造的轮船能漂浮在水面上;
新知导入
铁块放在水中后会沉入水底;用钢铁制造的潜水艇,在水中既能下潜又能上浮。
物体的浮与沉是由什么因素决定的?
新知讲解
猜一猜 把一些物品,如橡皮泥、苹果、蜡烛、小玻璃瓶(内有配重物)和自备的各种小物体,浸没在水中,松手后,它们将如何运动?
新知讲解
试一试 通过实验发现:
上浮的物体有: ;
下沉的物体有: 。
泡沫塑料、密封的玻璃瓶、
中空的橡皮泥
实心橡皮泥、硬币、
内装很多配重的玻璃瓶
新知讲解
做一做 怎样使下沉的物体浮起来?怎样使漂浮的物体沉下去?
使下沉浮的物体浮起来的方法:
;
减小重力、增大物体排开水的体积、增大液体的密度
新知讲解
做一做 怎样使下沉的物体浮起来?怎样使漂浮的物体沉下去?
使漂浮的物体沉下去的方法:
;
增大重力、减小物体排开水的体积、减小液体的密度
新知讲解
交流与小结
1.了解其他同学使物体上浮或下沉的方法。
2.从物体受力角度看,这种方法中分别改变了哪些力的大小?是如何改变的?
浸在液体中的物体受到重力和浮力的作用。
G瓶
F浮
新知讲解
浸在液体中的物体,受到重力和浮力的作用。根据二力平衡条件可知,当重力等于浮力时,物体处于平衡状态。如图所示是物体处于平衡状态的两种情况:物体漂浮在液面上或悬浮于液体中。
G物
F浮
G木
F浮
新知讲解
根据二力平衡条件可知,当重力等于浮力时,物体处于平衡状态。如图所示是物体处于平衡状态的两种情况:物体漂浮在液面上或悬浮与液体中。
G物
F浮
G木
F浮
漂浮——在液面上
悬浮——在液体中
新知讲解
根据力与运动的关系,当重力大于浮力时,物体会下沉;当重力小于浮力时,物体会上浮。
浮力小于重力
——物体下沉
浮力大于重力——物体上浮
G木
F浮
G铁
F浮
新知讲解
根据力与运动的关系,当重力大于浮力时,物体会下沉;当重力小于浮力时,物体会上浮。
浮力小于重力
——物体下沉
浮力大于重力——物体上浮
G木
F浮
G铁
F浮
(1) (2)
新知讲解
根据力与运动的关系,如图所示,当重力小于浮力时,物体会上浮。从(1)到(2)的过程中,物体排开液体的体积不变,浮力大小不变,重力不变,浮力大于重力,物体继续上浮。
G木
F浮
G木
F浮
(3) (4)
新知讲解
根据力与运动的关系,如图所示,当重力小于浮力时,物体会上浮。从(3)到(4)的过程中,物体排开液体的体积减小,浮力减小,直到(4)浮力等于重力,物体漂浮。
G木
F浮
G木
F浮
(1) (2)
新知讲解
根据力与运动的关系,如图所示,当重力大于浮力时,物体会下沉。从(1)到(2)的过程中,物体排开液体的体积增大,浮力增大,重力不变,重力大于浮力,物体继续下沉。
G铁
F浮
G铁
F浮
(3) (4)
新知讲解
根据力与运动的关系,如图所示,当重力大于浮力时,物体会下沉。从(3)到(4)的过程中,物体排开液体的体积不变,浮力不变,重力不变,重力大于浮力,直至下沉底部。
G铁
F浮
G铁
F浮
F支
新知讲解
如果木块和石块体积相等,浸在水中哪个受到的浮力大?
G木
F浮
G石
F浮
石块体积排开水的体积等于自身体积,木块排开水的体积小于自身体积,石块排开水的体积较大,石块受到的浮力较大。
新知讲解
G木
F浮
G石
F浮
石块受到的浮力大于木块受到的浮力。可见判断物体的沉浮不仅与浮力有关,可能还跟物体的重力有关。
新知讲解
取一枚新鲜鸡蛋,放在清水中,观察它在水中的沉浮情况。
G
F浮
F支
取一枚新鲜鸡蛋,放在清水中,鸡蛋沉入杯底,鸡蛋受重力、浮力、支持力作用平衡。
新知讲解
向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,观察鸡蛋怎样运动?
G
F浮
鸡蛋的重力G不变,在向清水中加盐,水的密度变大,鸡蛋排开盐水的体积不变,排开盐水的质量变大,鸡蛋受到的浮力变大。当浮力大于重力时,鸡蛋上浮。
新知讲解
如果再加些清水,又会发生什么现象?
G
F浮
鸡蛋的重力G不变,再向盐水中清水,水的密度变小,鸡蛋排开盐水的体积不变,排开盐水的质量变小,鸡蛋受到的浮力变小。当浮力等于重力时,鸡蛋悬浮。
新知讲解
如果继续加些清水,又会发生什么现象?
G
F浮
鸡蛋的重力G不变,再向盐水中清水,水的密度变小,鸡蛋排开盐水的体积不变,排开盐水的质量变小,鸡蛋受到的浮力变小。当浮力小于重力时,鸡蛋下沉。
新知讲解
G
F浮
实验表明:水中的鸡蛋同时受重力G和浮力F浮的作用。当浮力大于重力时,鸡蛋上浮;当浮力等于重力时,鸡蛋悬浮;当浮力小于重力时,鸡蛋下沉。
G
F浮
G
F浮
新知讲解
对浸没在液体中的物体:
F浮>G时, 物体上浮
F浮=G时, 物体悬浮
F浮<G时,物体下沉
上浮
悬浮
下沉
鱼类的鳔的大小变化改变鱼在水中沉浮
新知讲解
对浸没在液体中的物体:V排=V物,
F浮=G排=m排g=ρ液V排g,
G物=m物g=ρ物V物g
由F浮>G物,得ρ液>ρ物,物体上浮,
同理可得,ρ液=ρ物,物体悬浮
ρ液<ρ物,物体下沉。
新知讲解
对浸没在液体中的物体:
ρ液>ρ物,物体上浮,
ρ液=ρ物,物体悬浮,
ρ液<ρ物,物体下沉。
如ρ木<ρ水,木块上升;
如ρ石>ρ水,石块下沉。
新知讲解
浸没在水中的木块,由于木块的密度小于水的密度,木块受到的浮力大于木块的重力,上浮;当木块漂浮在水面时,是平衡状态,所受浮力等于木块的重力
浸在水中的木块上浮,最终漂浮在水面
G木
F浮
G木
F浮
新知讲解
浸没在水中的冰山,由于冰的密度小于水的密度,冰山受到的浮力大于冰山的重力,上浮;当冰山漂浮在水面时,是平衡状态,所受浮力等于冰山的重力
浸在水中的冰山上浮,最终漂浮在水面
G冰
F浮
新知讲解
质量为3kg的物体,体积为2.5×10-3m3的物体,将其浸没在水中,松手后,该物体是上浮,还是下沉?
解: 物体受到的重力
G=mg=3kg×10N/kg=30N ,
物体在水受到的浮力
F浮=G排水=ρ水V排g
=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3×10N/kg
=25N,
由于重力大于浮力,所以物体下沉。
新知讲解
潜水艇的浮与沉
潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在任何深度、潜水艇的两侧有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而控制其下沉或上浮。
新知讲解
潜水艇的浮与沉
在水面下,当F浮=G时,潜水艇可以悬浮在水中任何位置。此时,若向水舱中充水,则潜水艇自重增大,F浮<G,因而下沉;若将水舱中的水排出,则潜水艇自重减小,F浮>G,因而就会上浮。当上浮至艇身露出水面后,潜水艇受到的浮力不断减小,直至浮力减小到与重力相等时,就会漂浮在水面上。
新知讲解
中国古代很早就将浮力应用于生产、生活中。从盐水选种到密度计,都体现出中华民族的智慧。
密度计是利用物体漂浮在液面原理工作的。
密度计——测量液体的密度
新知讲解
密度计是利用物体漂浮在液面原理工作的。
F浮=G,当密度计自身重力G一定时,F浮=ρ液V排液g,即浮力一定时,液体的密度越大,排开液体的体积越小。
密度计——测量液体的密度
新知讲解
蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器。长8.2米、宽3.0米与高3.4米,空重22吨,最大荷载240公斤,最大速度每小时25海里,当前最大下潜深度7062.68米。
深海潜艇“蛟龙”
新知讲解
“蛟龙”潜水员付文韬,男,汉族,1982年12月19日生,湖南岳阳人,中共党员,高级工程师 ,国家海洋局“蛟龙”号潜航员,中共十八大代表,党中央国务院“载人深潜英雄”称号获得者。
“蛟龙”和潜水员付文韬
新知讲解
我国的深潜器“奋斗者”号于2020年11月10日成功地在马里亚纳海沟触底,它刷新了我国载人深潜的历史记录,其深度10909米。
“奋斗者” 深海潜艇
新知讲解
潜艇最早用于军事侦察和袭击,现在也用于深海考察,为开发海洋、获得新资源提供信息。
“奋斗者” 深海潜艇
课堂练习
1.下列关于“木块在水中漂浮,石块在水中下沉”说法正确的是 ( )
A. 木块受到的浮力大于石块受到的浮力
B. 石块所受浮力小于自身重力
C. 石块所受浮力等于自身重力
D. 木块所受浮力大于自身重力
B
课堂练习
2.浸没在液体中的物体,受到浮力和重力的作用,说法错误的是 ( )
A.浮力大于重力,物体上浮
B.浮力等于重力,物体悬浮
C.浮力小于重力,物体下沉
D.浮力等于重力,物体漂浮
D
课堂练习
3.下列说法错误的是 ( )
A.潜艇通过改变浮力实现上浮和下沉
B.沉入水中的鸡蛋加入食盐后会上浮
C.潜艇通过改变自身重力实现上浮和下沉
D.孔明灯在空气中受到的浮力大于重力上升
A
课堂练习
4.轮船从大海驶入长江的过程,下列说法正确的是 ( )
A.所受到的浮力减小
B.所受到的浮力增大
C.所受到的浮力不变,船体会上浮一些
D.所受到的浮力不变,船体会下沉一些
D
课堂练习
5.关于漂浮和悬浮说法错误的是 ( )
A.漂浮、悬浮的条件是:浮力等于重力
B.漂浮时,物体露出液外,其物体密度小于液体密度
C.悬浮时,物体排开液体体积等于自身体积,物体的密度等于液体的密度
D.石块在水中下沉,石块密度等于水的密度
D
课堂总结
物体的浮与沉
受力情况 所处的状态或变化情况
浮力=重力 漂浮V物>V排
悬浮V物=V排
浮力>重力 上浮直至露出液面,此过程浮力减小,最终转为漂浮
浮力<重力 下沉至容器底部
潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下沉的。
密度计是利用漂浮时F浮=G工作的,G一定时,液体的密度与排开液体的体积成反比。
板书设计
物体的浮与沉
受力情况 所处的状态或变化情况
浮力=重力 漂浮V物>V排
悬浮V物=V排
浮力>重力 上浮直至露出液面,此过程浮力减小,最终转为漂浮
浮力<重力 下沉至容器底部
潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下沉的。
密度计是利用漂浮时F浮=G工作的,G一定时,液体的密度与排开液体的体积成反比。
作业布置
1.P97T3。
2.家庭作业:P96-97T1、T2、T4、T5、T6。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
课题:10.5 物体的浮与沉
教学目标:
1.知识与技能
(1)通过观察与思考,知道物体在液体中可能出现的状态,了解漂浮、悬浮的含义。
(2)应用二力平衡条件、力与运动的关系,认识物体的浮沉条件。
(3)运用物体的沉浮条件解释一些实验现象,说明其生产、生活中的而应用(如潜水艇浮沉的原理)。
2.过程与方法
(1)经历探究沉浮条件的过程。
(2)利用互联网或图书室查询有关资料,培养学生收集信息的能力。
3.情感态度与价值观
通过学习沉浮条件及应用,让学生体验科学、技术与社会的联系。
教学重点:
理解沉浮条件。
教学难点:
应用沉浮条件解释问题。
教学器材:
橡皮泥、苹果、蜡烛、小玻璃瓶(内有配重物)、鸡蛋、水杯、盐、等。
一、创设情景,导入新课
铁块放在水中后会沉入水底;用钢铁制造的潜水艇,在水中既能下潜又能上浮。
物体的浮与沉是由什么因素决定的?
今天的课上完以后,你们就能解决这个问题了。
二、新课讲授,师生互动
(一)活动 探究怎样使物体上浮或下沉
猜一猜 把一些物品,如橡皮泥、苹果、蜡烛、小玻璃瓶(内有配重物)和自备的各种小物体,浸没在水中,松手后,它们将如何运动?
试一试 通过实验发现:
上浮的物体有:泡沫塑料、密封的玻璃瓶、中空的橡皮泥
下沉的物体有:实心橡皮泥、硬币、内装很多配重的玻璃瓶
做一做 怎样使下沉的物体浮起来?怎样使漂浮的物体沉下去?
使下沉浮的物体浮起来的方法:减小重力、增大物体排开水的体积、增大液体的密度
使漂浮的物体沉下去的方法:增大重力、减小物体排开水的体积、减小液体的密度
交流与小结
1.了解其他同学使物体上浮或下沉的方法。
2.从物体受力角度看,这种方法中分别改变了哪些力的大小?是如何改变的?
浸在液体中的物体受到重力和浮力的作用。
浸在液体中的物体,受到重力和浮力的作用。根据二力平衡条件可知,当重力等于浮力时,物体处于平衡状态。如图所示是物体处于平衡状态的两种情况:物体漂浮在液面上或悬浮于液体中。
根据力与运动的关系,当重力大于浮力时,物体会下沉;当重力小于浮力时,物体会上浮。
根据力与运动的关系,如图所示,当重力小于浮力时,物体会上浮。从(1)到(2)的过程中,物体排开液体的体积不变,浮力大小不变,重力不变,浮力大于重力,物体继续上浮。
根据力与运动的关系,如图所示,当重力小于浮力时,物体会上浮。从(3)到(4)的过程中,物体排开液体的体积减小,浮力减小,直到(4)浮力等于重力,物体漂浮。
实验表明:水中的鸡蛋同时受重力G和浮力F浮的作用。当浮力大于重力时,鸡蛋上浮;当浮力等于重力时,鸡蛋悬浮;当浮力小于重力时,鸡蛋下沉。
质量为3kg的物体,体积为2.5×10-3m3的物体,将其浸没在水中,松手后,该物体是上浮,还是下沉?
解: 物体受到的重力
G=mg=3kg×10N/kg=30N ,
物体在水受到的浮力
F浮=G排水=ρ水V排g
=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3×10N/kg
=25N,
由于重力大于浮力,所以物体下沉。
对于浸没在液体中的物体:
F浮> G 时,物体上浮
F浮﹦ G 时,物体悬浮
F浮< G 时,物体下沉
(二)生活 物理 社会
潜水艇的浮与沉
潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在任何深度、潜水艇的两侧有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而控制其下沉或上浮。
在水面下,当F浮=G时,潜水艇可以悬浮在水中任何位置。此时,若向水舱中充水,则潜水艇自重增大,F浮<G,因而下沉;若将水舱中的水排出,则潜水艇自重减小,F浮>G,因而就会上浮。当上浮至艇身露出水面后,潜水艇受到的浮力不断减小,直至浮力减小到与重力相等时,就会漂浮在水面上。
密度计是利用物体漂浮在液面原理工作的。密度计是利用物体漂浮在液面原理工作的。
F浮=G,当密度计自身重力G一定时,F浮=ρ液V排液g,即浮力一定时,液体的密度越大,排开液体的体积越小。
蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器。长8.2米、宽3.0米与高3.4米,空重22吨,最大荷载240公斤,最大速度每小时25海里,当前最大下潜深度7062.68米。
“蛟龙”潜水员付文韬,男,汉族,1982年12月19日生,湖南岳阳人,中共党员,高级工程师 ,国家海洋局“蛟龙”号潜航员,中共十八大代表,党中央国务院“载人深潜英雄”称号获得者。
我国的深潜器“奋斗者”号于2020年11月10日成功地在马里亚纳海沟触底,它刷新了我国载人深潜的历史记录,其深度10909米。
三、板书设计,整体提升
四、大海扬帆,尝试远航
1. 下列关于“木块在水中漂浮,石块在水中下沉”说法正确的是 ( )
A. 木块受到的浮力大于石块受到的浮力
B. 石块所受浮力小于自身重力
C. 石块所受浮力等于自身重力
D. 木块所受浮力大于自身重力
2.浸没在液体中的物体,受到浮力和重力的作用,说法错误的是 ( )
A.浮力大于重力,物体上浮
B.浮力等于重力,物体悬浮
C.浮力小于重力,物体下沉
D.浮力等于重力,物体漂浮
3.下列说法错误的是 ( )
A.潜艇通过改变浮力实现上浮和下沉
B.沉入水中的鸡蛋加入食盐后会上浮
C.潜艇通过改变自身重力实现上浮和下沉
D.孔明灯在空气中受到的浮力大于重力上升
4.轮船从大海驶入长江的过程,下列说法正确的是( )
A.所受到的浮力减小
B.所受到的浮力增大
C.所受到的浮力不变,船体会上浮一些
D.所受到的浮力不变,船体会下沉一些
5.关于漂浮和悬浮说法错误的是 ( )
A.漂浮、悬浮的条件是:浮力等于重力
B.漂浮时,物体露出液外,其物体密度小于液体密度
C.悬浮时,物体排开液体体积等于自身体积,物体的密度等于液体的密度
D.石块在水中下沉,石块密度等于水的密度
参考答案:1.B;2.D;3.A;4.D;5.D。
五、作业
1. P97 T3
2. 家庭作业P97T1、T2、T4、T5、T6。
教学反馈
物体的沉浮条件:浸没在液体中的物体
F浮>G物(ρ液>ρ物),上浮;
F浮=G物(ρ液=ρ物),悬浮;(平衡)
F浮<G物(ρ液<ρ物),下沉。
物体沉
浮条件
物体的浮与沉
浮沉应用
鸡蛋沉浮:增大盐水密度,增大浮力。
潜水艇:改变自身重力。
密度计:漂浮,浮力一定时,液体的密度与排开液体体积成反比。
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