物体的浮沉条件及应用
【学习目标】
1.知道物体的浮沉条件。
2.知道浮力的应用。
【学习重难点】
知道物体的浮沉条件。
【学习过程】
一、导入新课:
同学们都吃过饺子,但你们煮过饺子吗?谁能说一下饺子下锅后,浮沉情况的变化?为什么饺子下锅后先下沉,悬浮再上浮,最终漂浮在液面上,它所受力的关系又是怎样的?下面我们就一起来学习物体的浮沉条件及应用。二、自主学习,合作探究:
探究点一:物体的浮沉条件
问题1:浸在液体中的物体都会受到浮力,但是有的物体要上浮,有的却要下沉,这是为什么?你能画出图中物体所处几种状况下受力的情况吗?
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(根据上图你能说出什么是悬浮吗?)
其中物体处于平衡状态的是___________和________。处于非平衡状态的是______________和_____________。
问题2:利用上浮、悬浮、下沉时F浮和G物的关系推导:
物体上浮:ρ物_______ρ液
物体下沉:ρ物_______ρ液
物体悬浮:ρ物_______ρ液
物体上浮过程中:未露出液面时,F浮_________(不变、变大、变小),露出液面后F浮___________(不变、变大、变小)直到F浮_________G物时,物体漂浮在液面上。
问题3:如图新鲜的鸡蛋在清水中要下沉,为什么?你能想办法让它悬浮吗?大家动手做做看。这是通过哪种方法来增大浮力,从而调节浮力和重力关系来实现悬浮的呢?增大浮力还有什么方法?
针对训练:1.一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中,它受到的浮力是_______N。(g=10N/kg)
2.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则( )
A.物块会浮在水面上
B.物块会悬浮在水中
C.物块会沉入盆底
D.不能据此判断出物块的沉浮
探究点二:浮力的利用
问题1:采用“空心”的办法增大浮力——轮船的发明
(1)观察课本图10.3-5,思考怎样能让橡皮泥浮在水面上?
(2)橡皮泥为什么能漂浮在水面上?
(3)轮船原理:采用________的办法,增大可以利用的________,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。
【合作探究】
1.同一艘轮船从河流驶入海里的过程中,轮船的重力、轮船受到的浮力、轮船的排水量、轮船排开液体的体积、轮船的吃水线这几个量中哪些没有变化?哪些有变化?怎样变化?
2.同一艘轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些?
问题2:改变自身重力来调节浮力和重力关系实现浮沉——潜水艇
(1)潜在水下的潜水艇受_____力和______力作用。
(2)潜水艇原理:潜水艇是利用__________改变________________实现上浮和下沉的。
【合作探究】
潜在水面下的潜水艇在上浮和下沉的过程中受到的浮力是否变化?(写出判断依据)
问题3:气球和飞艇
气球里充的是_______________的气体。高空探测气球充的是_________,热气球充的是___________。飞艇充的是___________。
【合作探究】假如由你来设计一个可以载人的带吊篮的气球,气球里充的是氦气,为了使乘客能降回地面,你打算采用什么办法?如果气球里充的是热空气,你又打算用什么办法?
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