第九章 浮力(复习课)
【教学任务分析】
教学目标 知识与技能 1. 通过边学边实验,使学生知道什么是浮力,引导学生学会用“称重法”测浮力,并用实验“发现”阿基米德原理,探索浮力的大小与哪些因素有关.2.知道物体在液体里浮沉的4种基本状态,理解物体在液体里浮沉的条件.3.知道物体浮沉条件在生活、科技上的简单应用,并能解释生活中一些相关的物理现象,增强知识迁移能力.
过程与方法 1.培养学生设计和动手实验,观察和分析实验现象,概括和总结实验结论,以及探究物理规律的能力.2.运用阿基米德原理及两力平衡知识分析简单的浮沉问题.
情感态度与价值观 通过实验探究性学习,增强学生学习物理兴趣,培养学生尊重科学、实事求是的科学态度;通过实验探究过程的合作与交流,培养学生的交流意识、合作精神与能力.
重点 1.浮力概念及阿基米德原理.2.物体在液体里浮沉的4种基本状态及对应条件.
难点 1.探索阿基米德原理的实验设计及操作过程和对阿基米德原理的理解.2.浮沉条件的应用.
【教学环节安排】
环节 教 学 问 题 设 计 教学活动设计 二次备课
知识再现 “知识再现提纲”见学案 教师以知识梳理的形式,将本章所学的基础知识通过学案呈现给学生,让学生自我完成。 将本章所学的基础知识进行回顾,实现知识的再现.
展示交流 知识点1:影响浮力大小的因素问题1:影响浮力大小的因素有哪些?小 结:物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关.补充练习: 小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示.1)上述四种情况, 图中金属块所受到的浮力最小.2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关.3)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关.知识点2:比较浮力的大小问题1:怎样比较浮力的大小?小 结:比较浮力的方法可归纳为两类:问题2:处理例1和变式练习1【解析】本题利用阿基米德原理进行比较,液体密度相同比较物体排开液体的体积,甲物体排开的体积大受到的浮力大.选C.知识点3:求浮力问题1:求浮力的方法有哪些?如何运用?小 结:求浮力的公式有:①二次称重法:F浮=G-F′②阿基米德原理:F浮=G排=ρ液V排g ③等重法(悬浮、漂浮):F浮=G 要根据题意选择合适的公式求解浮力.对于浸没的物体利用公式②的变形可求得物体的体积.问题2:处理例2和变式练习2【解析】F浮=G=630NV排== =0.06m3变式练习:乙、丙两次实验合金块排开水的体积不同,所以该实验是探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系.利用称重法可以求得合金块浸没在水中时的浮力.再利用阿基米德原理的推导公式可求出合金块的体积.根据甲图测出合金块的重力,计算出其质量.将合金块的质量、体积代入密度公式便可求出合金块的密度. 学生根据所学知识,迅速解答该题目,并说出解题思路.分析:本题注意控制变量法的运.1)弹簧测力计示数最大时,物体受到的浮力最小2)丙、丁两次实验,只有液体的种类不同,所以该实验探究的是浮力大小与液体种类(液体密度)的关系.3)若探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度的关系,就应该寻找只有浸没深度不同的两次实验,即乙丙.答案:1)甲 2)液体种类(液体密度) 3)乙丙①根据F浮 = ρ液V排g:ρ液相同比较V排;V排相同比较ρ液;②根据浮沉条件(一般是同一物体或等重物体):上浮的物体F浮>G;下沉的物体F浮体验成功 “当堂达标题”见学案 教师出示当堂达标题,学生独立完成,教师出示答案,学生自我批改. 教师搜集学生做题信息,查漏补缺.
作业设计 《同步学习与探究》P26第19题 合理执行
教学问题最佳解决方案 求浮力的公式有:①二次称重法:F浮=G-F′②阿基米德原理:F浮=G排=ρ液V排g ③等重法(悬浮、漂浮):F浮=G
教后反思 引导学生回顾重要知识点,将本章的重点知识以题目的形式让学生展示自己的观点或做法,让学生相互交流,充分发挥自己的看法,同时逐步形成分析浮力变化和物体浮沉的基本思路及方法.阿基米德原理
一、教材分析
阿基米德原理是初中物理教学的重要内容,在力学知识的学习过程中起着承上启下的作用。学好这部分内容既有利于深入理解液体压强、压力、二力平衡和二力合成等知识,又为进一步学习机械效率打好了基础。由于这部分内容涉及到的计算公式比较多,内容又有一定的难度,学生学起来总有种望而生畏的感觉。因此,教学过程中我注重学生对知识的理解,通过实验、推理等方法,努力激发使这一部分教学不枯燥,争取调动全体学生学习兴趣提高学生成绩。
二、学生情况分析
我所教的班级,学生学习意识比较淡漠,学习基础比较差,在学习过程中体现的问题主要表现在:学习很被动、计算能力比较差。在前面的教学过程中,已经重点强调了相关内容,为进一步学习《阿基米德原理》做好了准备。如何调动他们的学习兴趣是一个关键问题。
三、教学目标
1.通过边学边实验,使学生知道什么是浮力,引导学生学会用“称重法”测浮力,并用实验“发现”阿基米德原理,探索浮力的大小与哪些因素有关。
2.培养学生设计和动手实验,观察和分析实验现象,概括和总结实验结论,以及探究物理规律的能力。
3.通过边学边实验的探究性学习,增强学生学习物理兴趣,培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯。
四、教学重点、难点
(1)重点:浮力概念,阿基米德原理。
(2)难点:①探索阿基米德原理的实验设计及操作过程;②对阿基米德原理的理解。
【教学过程】
课题 阿基米德原理 课时 1课时
教 学 目 标 1.通过边学边实验,使学生知道什么是浮力,引导学生学会用“称重法”测浮力,并用实验“发现”阿基米德原理,探索浮力的大小与哪些因素有关。 2.培养学生设计和动手实验,观察和分析实验现象,概括和总结实验结论,以及探究物理规律的能力。 3.通过边学边实验的探究性学习,增强学生学习物理兴趣,培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯。
重点 浮力概念,阿基米德原理
难点 1.探索阿基米德原理的实验设计及操作过程。 2.对阿基米德原理的理解。 突破方法 实验、猜想与推理
教具 盛水(盐水)烧杯,重物,乒乓球,弹簧测力计,溢杯,小烧杯、(每2人一组)铁架台,有关投影片等。
教学方法 启发式教学
教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 问:在操场上踢足球时一不小心把球踢到了河里,球就能漂浮在水面上,它受到什么力的作用? 二、新课教学 (一)1.举例说明生活、生产中有哪些物体受到浮力, 2.学生边学边实验,感受浮力的存在。 问题1:物体浸没在水或盐水中时是否受到浮力?方向如何?能否用测力计来测量其大小? 分析学生设计的实验步骤: (1)物体在空气中的重为___________N。 (2)把重物浸没在水中或盐水中,弹簧测力计的示数为_________N。 分析数据可得: 浮力的概念:液体对浸在其中的物体的竖直向上的托力叫浮力。 测量浮力大小的一种方法:悬吊法F浮=G-F 问题2:当物体部分浸入液体中时是否受到浮力?能否测出大小? 步骤A:在空气中用弹簧测力计测出物体的重G 步骤B:把物体浸在液体中,测出弹簧测力计的示数为F 步骤C:浮力的大小为F浮=G-F 观察在物体缓慢浸入液体的过程中,弹簧测力计的示数变化情况,由此可以得出什么结论? 分析:在物体逐渐浸入液体的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明物体受到的浮力逐渐变大。 (二)学生进行猜测:物体受到的浮力大小与哪些因素有关?1.实验2:浮力的大小与哪些因素有关?2.演示:石头与浮力;浸入液体中的体积不同时,物体受浮力大小的变化;浸没在液体中的深度不同时,浮力大小的变化。 分析并完善学生的实验表格 物体进入液体中的体积V浸物体排开的液体的体积V排物体排开的液体的重力G排弹簧测力计的示数F'物体在液体中受到的浮力F 3.总结:物体受到的浮力大小与物体的排液体积有关,与其浸没的深度无关。 (三)探究阿基米德原理从以上实验初步可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小与它排开的液体的多少有关,并且排开液体越多,受到的浮力越大。 读读议议有关“曹冲称象”的故事,再次说明上述现象。 学生边学边实验验证这个观点。 (1)设计实验方案 需要解决的两个问题: ①如何测量物体受到的浮力。 ②如何测量被物体排开的液体的重力。 实验所需的器材:弹簧测力计,重物,盛有液体的烧杯,溢杯,空杯等。 (2)进行实验,分析总结 分析课本所给出的实验方法 分析数据可得: 物体全部浸没于液体中时F浮=G排。 问题3:如果物体只是部分浸入液体中时,那么它所受的浮力是否还等于它排开液体的重力呢? 分析数据可得: 物体部分浸入液体中时F浮=G排。 阿基米德原理: 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小。 测量浮力的另一种方法:排液法:F浮=G排。 (3)进一步讨论阿基米德原理: F浮=G排=m排g=ρ液V排g 浮力的大小与ρ液,V排有关,且成正比关系。 讨论V排和V物的大小关系: 物体全部浸没于液体中时V排=V物物体部分浸入于液体中时V排 评价与反思 这节课能够调动绝大多数同学的积极性,使学生浮力产生的原因和阿基米德原理有了更直观的认识,引导学生自己动手设计实验、分析现象并总结,不仅加深了学生对知识的理解,更培养了学生学习本学科的兴趣,增强了学生学好物理的信心。 通过放手让学生设计实验,学生对控制变量的思想理解更加深刻,能够更好的处理好自变量和控制变量的关系,培养了学生科学探究的能力,并为学生进一步的学习打好了基础。第三节 物体的浮与沉(第2课时)
【教学任务分析】
教学目标 知识与技能 1. 知道浮力的应用.2. 了解密度计、轮船、潜水艇、空气球等工作原理.
过程与方法 1. 通过收集、交流浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值.2. 明确密度计、潜水艇、气球的使用原理.
情感态度与价值观 1. 初步认识科学技术对社会发展的巨大影响.2. 初步建立应用科学知识服务于人类社会的思想意识.
重点 密度计、轮船、潜水艇、气球的浮沉原理
难点 物体浮沉条件的应用
【教学环节安排】
环节 教 学 问 题 设 计 教学活动设计 二次备课
创设情境 2007年12月28日,在海底沉睡了800多年的南宋沉船“南海一号”被打捞出海.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,他的做法是:把几个浮筒灌满水,将他们沉到水底,潜水员用钢索把它们拴在沉船的两侧;然后,打捞船上的压气机开动起来,把空气压进浮筒,将筒内的水排出去,沉船就可以浮起来.你能运用所学知识解释其中的道理吗 教师通过讲故事激发学生的学习兴趣,顺势提出问题,使学生产生疑问,教师趁机引出课题. 利用课件引入
自主学习 “自主学习提纲”见学案 教师出示导学提纲,并指导学生自主学习.学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容,并完成导学提纲. 学生利用课上5分钟左右的时间预习本节内容,并完成导学提纲.教师指导学生自主学习.
合作共建 知识点1::密度计问题1:密度计的原理是什么? 小 结:密度计漂浮在液体中,F浮=G问题2:密度计漂浮在不同的液体中,受到的浮力相等吗?小 结:密度计漂浮在不同的液体中,受到的浮力相等,因为F浮=G,密度计的重力一定,所以浮力相等.问题3:为什么密度计上密度大的刻度在下方?小 结:根据F浮 = ρ液 g V排 ,F浮一定,ρ液越大,V排越小,所以密度计上密度大的刻度在下方.问题4:处理例1和变式练习1【解析】同一密度计分别漂浮在两种液体中,所受浮力等于重力且相等.但密度计在甲液体中排开的液体多,或者说液面对应密度计刻度的位置偏上,所以甲液体的密度小.变式练习:轮船从海里驶入河里,始终漂浮在水面上,所以浮力等于重力不变.但河水的密度小,船要下沉一些,排开水的体积变大.知识点2:盐水选种与热气球的浮沉原理问题1:盐水选种时,什么样的种子漂浮,什么样的种子下沉,为什么?小 结:干瘪的种子上浮;饱满的种子下沉.依据:当液>物时,物体上浮;当液〈物时,物体下沉;因为干瘪种子小于盐水的密度,所以干瘪的种子上浮;又因为饱满种子的密度大于盐水的密度,所以饱满的种子下沉.问题2:热气球是怎样实现上浮和下沉的?小 结:当用喷嘴加热气袋中的空气时,热气球内气体的温度升高,密度降低.当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上升.问题3:处理例2和变式练习2【解析】孔明灯上升时,灯罩内的气体密度小于空气密度.变式练习:牙膏悬浮在水中,牙膏所受浮力等于重力.向水中加入食盐,液体密度变大,牙膏将上浮.如果不加食盐,将牙膏内部分空气排出后,牙膏排开水的体积变小将下沉.知识点3:潜水艇问题1:采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮出水面?小 结:用吸进或排出水的方法来改变潜水艇自身的重力从而实现浮沉的.问题2:处理例3和变式练习3【解析】潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的;潜水器没入水中后,在水中继续下潜的过程中,它排开海水体积不变,所以受到的浮力不变.变式练习:一艘潜水艇从东海驶潜行进入黄浦江,它排开液体的体积不变但液体的密度变小,所以潜水艇受到的浮力变小. 教师提出问题,学生思考、讨论、回答.教师演示:密度计漂浮在液体中的情景.教师提出问题,学生思考、讨论、回答.教师演示:密度计在酒精和在盐水中漂浮,让学生观察水面对应刻度的位置.学生分析、思考、回答.教师演示:密度计在酒精和在盐水中漂浮,液面对应密度计的位置不同.学生认真练习并反馈,教师引导学生说出解题思路.教师提出问题,学生分析、思考、回答.教师演示:把饱满的种子投入盐水中;把干瘪的种子投入盐水中.学生阅读课本,自学并介绍热气球是怎样实现上浮和下沉的?根据物体密度与气体密度之间的关系解答.教师提出问题,学生思考、讨论、回答.本题用到了两种判断物体浮沉的方法.教师给予必要的指点.教师提出问题,利用动画演示:潜水艇的下沉和上浮.学生思考、讨论、并回答.教师出示练习题,学生迅速解答,以巩固所学知识.学生思考、讨论、回答并解释原因. 密度计的原理:密度计漂浮在液体中,F浮=G密度计漂浮在不同的液体中,受到的浮力相等,因为F浮=G,密度计的重力一定,所以浮力相等.盐水选种:当液>物时,物体上浮;当液〈物时,物体下沉;因为干瘪种子小于盐水的密度,所以干瘪的种子上浮;又因为饱满种子的密度大于盐水的密度,所以饱满的种子下沉.热气球是怎样实现上浮和下沉的?当用喷嘴加热气袋中的空气时,热气球内气体的温度升高,密度降低.当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上升.改变热气球内部的密度,减小自身重力,当浮力大于重力则上升。原理:用吸进或排出水的方法来改变潜水艇自身的重力从而实现浮沉的.
诊断评价 “当堂达标题”见学案 教师出示当堂达标题,学生独立完成,教师出示答案,学生自我批改.教师搜集学生做题信息,查漏补缺.
作业设计 课后作业第2题
教学问题最佳解决方案 干瘪的种子上浮;饱满的种子下沉.依据:当液>物时,物体上浮;当液〈物时,物体下沉;因为干瘪种子小于盐水的密度,所以干瘪的种子上浮;又因为饱满种子的密度大于盐水的密度,所以饱满的种子下沉.
教后反思 利用课件演示轮船从大江驶入大海的动画,给学生提供感性认识,从而明确轮船的使用原理和调节方法(改变排开液体的体积,保持浮力大小不变);一定逐一分析密度计、盐水选种、潜水艇以及热气球的浮沉原理并让学生记录。本部分内容学生在感情上往往受生活偏见的影响,不利于学生的理解接受,教学过程中应设法培养学生分析浮力变化与浮沉变化的分类思想和正确的分析思路。认识浮力
一、学习任务分析
学习目标:1. 认识浮力,掌握测浮力的一种方法——称重法
2. 浮力产生的原因。
教学重点:1. 在实验的基础上认识浮力,总结出测量浮力的一种方法——称重法
2. 理解浮力产生的原因。
教学难点:浮力的大小与哪些因素有关
二、自主学习
1:什么是浮力以及用弹簧测力计测量浮力的大小
如图所示,在弹簧测力计悬挂一个物体,读出测力计的示数F1把重物浸入水中,再读出测力计的示数F2,示数怎样变化?这个变化说明了什么?
在这个实验中,物体受到的浮力沿什么方向?浮力的大小与F1和F2有什么关系?
三、学习过程
1、浮力产生的原因:液体对投入其中的物体四周都有压强,但由于液体的压强随深度的增加而增大,因此物体受到向上的压力F上要比它受到的向下的压力F下大。总的效果就出现一个作用于这个物体向上的力,即浮力。
2.分析课本,请你完成下列内容:在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
① 可能跟物体浸入液体的深度有关;② 可能跟物体的重力有关;③ 可能跟物体的体积有关;④ 可能跟物体浸入液体的体积有关;⑤ 可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验;他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块分别在水中1一2 一3的位置,观察弹簧测力计的示数怎样变化? ____在位置3 一4中,弹簧测力计的示数又怎样变化? ___ __。
(2)比较实验的整个过程,分析弹簧测力计的示数的变化规律,可以总结出__________________。能证明___ ___猜想是正确的。
(3)把水换成盐水再做3位置实验,能证明___ ___猜想是正确的。
四、堂堂清检测:
1重20N的物体浸没在水中用弹簧测力计称量时减小了8N,则该物体受到的浮力大小为( )A20 B8 C28 D12
2、一切 液体中的物体,都受到液体对它 的力,叫做浮力。浮力的施力物体是 。
3、浸入液体中的物体下表面受到向上的压力 物体上表面受到 的压力,这个压力 就是浮力。
4、物体重为G悬挂在弹簧测力计下浸入液体中,测力计示数为F,则物体受到的浮力F浮= 。
5、弹簧测力计下吊着重为14.7N的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计示数为9.8N,则水对金属块的浮力为 N.
6. 一个金属圆柱体,从水面开始逐渐浸入水中,设圆柱体下底面与水面间的距离为H,则下图中表示水对圆柱体的浮力与H的关系图像中,正确的是( )
五.教后反思:通过练习加强对浮力的认识和理解。第三节 物体的浮与沉 (第1课时)
【教学任务分析】
教学目标 知识与技能 1.了解物体的浮沉现象.2.知道物体的浮沉条件.
过程与方法 通过对物体的浮沉现象的研究,得出物体的浮沉条件(会从力和密度两个方面分析).
情感态度与价值观 通过实验探究培养学生的分析思维能力和实验研究能力.
重点 实验探究物体的浮沉条件并了解漂浮与悬浮的区别与联系.
难点 1.通过实验再现物体的悬浮状态.2.知道漂浮与悬浮的区别与联系.
【教学环节安排】
环节 教 学 问 题 设 计 教学活动设计 二次备课
创设情境 故事:奶奶送给文文一个漂亮的氢气球,文文可喜欢了,她一直紧紧地抓住绳子,生怕一不小心让它飞上天了……可是没两天,氢气球的气就漏光了.文文就用嘴使劲吹,好不容易吹得和原来一样大了,但气球却再也飞不起来了.你能解释为什么用嘴吹的气球不能升空,而充氢气的氢气球却能升空吗 教师通过讲故事激发学生的学习兴趣,顺势提出问题,使学生产生疑问,教师趁机引出课题. 利用课件引入
自主学习 “自主学习提纲”见学案 教师出示导学提纲,并指导学生自主学习.学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容,并完成导学提纲. 学生利用课上5分钟左右的时间预习本节内容,并完成导学提纲.教师指导学生自主学习.
合作共建 知识点1:物体的浮沉条件问题1:将物体没入水中后松手,会有哪些现象?小 结:上浮,最终漂浮,下沉,悬浮.问题2:浸在水中的物体受到哪些力的作用?下沉的物体,受到的浮力与重力有什么关系?小 结:浸在水中的物体受重力和浮力的作用.当重力大于浮力时,合力向下,物体下沉.问题3:上浮的物体,受到的浮力与重力有什么关系?上浮的物体最终会处于什么状态?此时,浮力与重力有什么关系?你是怎样推测的?物体悬浮时,浮力与重力又有什么关系?小 结:当浮力大于重力时,合力向上,物体上浮,最终漂浮在水面上,此时物体处于平衡状态,浮力等于重力.物体悬浮时,处于平衡状态,浮力等于重力.问题4:物体的重力与物体的密度有关,而物体排开液体所受的重力与液体的密度有关,那么,物体的浮沉条件与它们的密度有何关系呢?小 结:(1)当物>液时,物体下沉;(2)当物=液时,物体悬浮;(3)当物〈液时,物体上浮最终漂浮.问题5:处理例1和变式练习1【解析】铁块和木块放入水中都受浮力.铁块和木块的体积相同,但铁块浸没在水中排开的体积大,木块漂浮在水面上排开水的体积小,所以铁块受到的浮力大.之所以铁块下沉,是因为它受到的重力更大.变式练习:把物块截成大小不等的两部分后,其密度不变,仍然悬浮在液体中.知识点2:漂浮与悬浮问题1:漂浮与悬浮的共同点是什么?不同点是什么?小 结:漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,即F浮=G,在平衡力的作用下静止不动.漂浮是物体在液面的平衡状态,物体在一部分浸入液体中.悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中. 问题2:处理例2和变式练习2【解析】将木球的质量、体积代入公式:ρ=m/V,计算出木球的密度为0.8g/cm3,小于水的密度,所以它在水中漂浮,其排开水的质量等于物体的质量等于10g.同样,木球的密度小于煤油的密度,它在煤油中漂浮,排开煤油的质量仍等于木球的质量10g.变式练习:冰块漂浮在水面上,它的重力等于浮力等于它排开水的重力.冰化成水后其质量不变重力不变,即冰化成水的多少与它排开水的多少是一样的,所以水位不变. 引导学生说出上浮、漂浮和下沉.结合生活中的实例介绍悬浮.引导学生对物体进行受力分析,并用实验验证,找出物体下沉的原因.类比物体下沉的情况,引导学生分析物体上浮、漂浮、悬浮时浮力与重力的关系.引导学生通过实例感知理解.强调物体上浮最终漂浮在液面上时密度不变,仍是物〈液.强调物体的浮沉不是单独由浮力的大小决定的,而是由浮力与重力的大小共同决定的.强调物体的浮沉跟物体的大小没关系.小木块能浮在海面上,大木桩仍能浮在海面上.通过练习1引导学生判断出物体的浮沉情况,引出漂浮与悬浮的区别.然后共同讨论漂浮与悬浮的共同点.引导学生讨论解题思路,注意阿基米德原理与物体的浮沉条件的相结合.引导学生分析得出漂浮的物体,其质量与排开液体的质量是相等的. 当浮力大于重力时,合力向上,物体上浮,最终漂浮在水面上,此时物体处于平衡状态,浮力等于重力.物体悬浮时,处于平衡状态,浮力等于重力.小 结:(1)当物>液时,物体下沉;(2)当物=液时,物体悬浮;(3)当物〈液时,物体上浮最终漂浮.漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,即F浮=G,在平衡力的作用下静止不动.漂浮是物体在液面的平衡状态,物体在一部分浸入液体中.悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中
诊断评价 “当堂达标题”见学案 教师出示当堂达标题,学生独立完成,教师出示答案,学生自我批改.教师搜集学生做题信息,查漏补缺.
作业设计 课后作业第1题
教学问题最佳解决方案 1、做好上浮和下沉的实验;2、充分利用力的示意图分析浮沉条件;3、学生从力和密度两个方面讨论漂浮于悬浮的区别。4.引导学生注意观察物体的体积、排开液体的体积及露出液面体积之间的关系。
教后反思 1、补充(1)当物>液时,物体下沉;(2)当物=液时,物体悬浮;(3)当物〈液时,物体上浮最终漂浮.多多联系实际,应用物体的浮沉条件解决实际问题。2、培养学生的分类意识,拿到题目,首先让学生明确题目的意图是分析浮力的变化,还是分析物体的浮沉?然后采用相应的措施进行解题。《 物体的浮沉条件及应用 》教案
一、学习目标:
1.知道物体的浮沉条件。
2.会对生活中浮力的现象加以解释。
3.知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
4.以极度热情参与课堂,提高学习的自信心。
重点:掌握物体的浮沉条件及浮力应用。
难点:通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力,初步建立应用科学技术的意识。
二、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。
三、自主学习,合作探究:
探究点一:物体的浮沉条件(重难点)
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?
1111111
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漂浮和悬浮。处于非平衡状态的是上浮和下沉。
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 (不变、变大、变小),露出液面后
F浮变小(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?
鸡蛋的重力大于鸡蛋所受的浮力,鸡蛋的密度大于水的密度,所以鸡蛋下沉。向水中加盐,使盐水的密度大于鸡蛋的密度,鸡蛋因浮力大于重力而上浮。增大浮力还可以通过增大排开液体的体积的方法。
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__0.5_____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( C )
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:(难点)
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?
将橡皮泥捏成船,增大空心部分的体积来增大浮力。
(2)橡皮泥为什么能漂浮在水面上?
增大空心部分的体积来增大浮力。
(3) 轮船原理:采用增大空心部分的体积的办法,增大可以利用的_浮力_,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?
没有变化的是:轮船的重力、轮船受到的浮力、轮船的排水量、
有变化的是:轮船排开液体的体积、轮船的吃水线
轮船排开液体的体积变小、轮船的吃水线下降
2. 同一艘轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些?
浮起一些, 根据F浮 = G排 = 液gv排 ,浮力等于重力保持不变,液体的密度与排开液体的体积成反比。
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 重 力和 浮 力作用。
2.潜水艇原理:潜水艇是利用改变 自身重力实现 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)
潜水艇排开液体的体积不变,在水中所受的浮力不变,上浮时将舱内的水排出,浮力小于重力而上浮,下沉时向舱内注水,浮力大于重力而下沉。
问题2:气球和飞艇
气球里充的是密度小的气体。高空探测气球充的是 氦气 ,热气球充的是 热空气 。飞艇充的是 氦气 。
【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
将气球里的氦气放出一些,使浮力减小一些
停止加热气球里的空气,使气球的重力增大一些
学以致用【合作探究】
1.解释煮饺子的原理。
刚放入锅里时,饺子受到的浮力小于自身重力(也可理解为:密度大于水的密度),故下沉.煮一段时间后,煮熟时由于受热体积膨胀,排开水的体积变大,受到的浮力也变大,重力小于浮力(密度减小),故浮起来,最后漂浮在水面上.
2.例举生活中应用浮力的例子
1、竹排2、航空母舰3、潜水艇4、气球和飞艇5、密度计6、利用浮力巧测人体血液的密度7、盐水选种。
针对训练:
1. 一艘船的质量为5×105t,最大载重量是1.3×106t,则它满载时的排水量为5×105t,受到的浮力是 1.3×107N ,如果卸下2×105t的货物,它受到的浮力为1.1×107N 。(g取10N/kg)
2. 潜水艇是靠改变 自身重力 实现上浮和下沉的;轮船是采用增大空心部分的体积的办法,增大可以利用的 浮力 ,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。
3. 三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”,如图7.5-2所示.它上升的主要原因’是:灯笼内的热空气密度 小于 空气密度,导致灯笼受到的浮力 大于 灯笼的重力,所以灯笼才上升.
四、当堂检测:
1. 把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中,情况如图7.5-3中甲、乙所示,由此得出的下列判断中正确的是 ( D )
A.这个密度计在甲液体中受的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受的浮力较大
C.甲种液体的密度较大
D.密度计在B处的刻度值应大于在A处的刻度值
2.某农户生绿豆芽时,将绿豆倒人盛水的容器中,发现成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上,产生这二现象的原因是 ( B )
A.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力
B.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
C.沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力:
D.沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力小于重力
3. 漂浮和悬浮是物体在液体中时所能处的两种状态,它们的相同点是 浮力等于重力 ;而从V排和V物的关系上来区别,物体漂浮时V排 < V物,而物体悬浮时V排 = V物;从物体密度和液体密度的关系上来区别,能漂浮的物体,ρ物 < ρ液,而悬浮的物体,
ρ物 = ρ液.(填“>”、“<”或“=”)
4. 用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N;则此时物体受到的浮力为__10__N;放手后物体将 上浮 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受的浮力为 6 N。
附加题:
如图7.5-1所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮在水面;把它放入另一种液体中,它却沉人底部,则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( B )
A.在水中受到的浮力较大
B.在另一种液体中受到的浮力较大
C.受到的浮力一样大
D.无法比较浮力大小
【教后反思】: 通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力,初步建立应用科学技术的意识。
上浮
v
悬浮
下沉
v