人教版八年级物理下册教案-10.3　物体的浮沉条件及应用

物体的浮沉条件及应用
教学目标：
知识与技能：
知道物体的浮沉条件，会根据物体的浮沉条件判断物体的浮沉;
知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可以控制物体上浮或下沉;
能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
过程与方法：
通过观察实验，认识浮沉现象。
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。
教学重难点：
重点：探究物体的浮沉条件
难点：运用阿基米德原理分析物体在液体中受到浮力大小的变化
教学用具：水、鸡蛋、盐水、烧杯、木块、乒乓球、橡皮泥
教学过程：
一、旧知回顾
1.阿基米德原理的内容：
2.浮力的计算方法：
（1）阿基米德原理的计算公式：F浮 = ρ液gV排
（2）称重法 F浮 = G物 —F拉
（3）F浮 = F向上-F向下
3.浮力产生的原因：液体对物体上下表面产生压力差
二、 新课引入：
【实验】
把乒乓球、鸡蛋、铝块分别浸没到盐水中，观察实验现象。
阿基米德原理告诉我们浸在水中的物体要受到浮力作用，那为什么有的物体在水中下沉；有的物体在水中上浮呢？物体在液体中,什么情况下上浮 什么情况下沉 即物体的浮沉条件是什么
三、讲授新课
（一）物体的浮沉条件
1.从刚才的演示实验出发，解释几种状态：下沉、上浮、漂浮、悬浮。
想一想：
1）这几个物体在液体中受到哪几个力的作用？
2）这些力之间有什么关系？
3）在课本57面将三个物体的受力示意图画在书上并分析原因。
2.受力分析：
3.小组学习
根据物体所受力的情况讨论分析
当物体受到的浮力F浮＞物重G时,物体就会上浮;
当物体受到的浮力F浮＜物重G时,物体就会下沉;
当物体受到的浮力F浮＝物重G时,物体就会悬浮或者漂浮;
4.物体的浮沉条件
判断一个物体在液体中是上浮还是下沉取决于它所受的重力和浮力的大小关系。
5.想想做做
演示实验：原本悬浮于盐水中的鸡蛋，向水中加盐并搅拌，观察鸡蛋在容器中的位置变化。然后再往里加水，观察鸡蛋在容器中的位置变化。
学生分析：物体的沉浮与液体的密度有关
浮力：F浮＝ρ液gV排 ； 重力：G ＝ρ物g V物； V排 = V物
学生活动：根据浮沉条件进行比较
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
F浮= G 漂浮： ρ液＞ρ物
6.想一想：悬浮与漂浮的共同特点不同点分别是什么？
相同点：都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，F浮 =G
不同点：悬浮V排 =V物 漂浮V排 （二）浮沉条件在技术上的应用
讨论：
（1）木材能漂浮在水面，其原因是什么？
（2）战争中为了使船更牢固，用铁来造船，可是铁的密度比水大，如何解决这个问题？
学生活动：
　用橡皮泥模拟制造一艘船，并比一比谁造的船能装载更多货物？
[指出]：上述实验告诉我们采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。
1、轮船
（1）原理：采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。
（2）排水量：满载时，船排开的水的质量。
　　即：排水量＝m船+m货
2、潜水艇
（1）视频播放模拟潜水艇小实验。
（2）思考：潜水艇在水下的时候浮力变化吗？它怎么实现上浮和下沉呢？
（3）学生归纳：潜水艇的工作原理——靠改变自身重力上浮和下潜。
3、气球和汽艇
（1）视频播放自制热气球小实验。
（2）思考：热气球升空的原理是什么？
（3）学生归纳：采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时ρ平均< ρ空气。
四、课堂练习
例1　关于浮力，下列说法中正确的是（ ）
A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力
C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
五、课堂小结
这节课我们学习了：
1、物体的浮沉条件:
2、浮沉条件在技术上的应用
利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。
(1)利用漂浮条件工作。（如轮船等）
(2)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮（如潜水艇等）
(3)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积实现沉浮。（如气球或飞艇等）
布置作业
蛟龙号如何实现上浮和下沉？
宇航员如何在地球上进行失重训练？
请你自制一个小型热气球。
七、板书设计
物体的浮沉条件及应用
浮沉条件
F浮 ρ液
F浮=G物 悬浮 ρ物= ρ液
F浮>G物 上浮 ρ物<ρ液
F浮=G物 漂浮 ρ物<ρ液
应用
轮船：空心——增大V排——增大浮力
潜水艇：改变自身重力
气球和飞艇：ρ内气< ρ空气