人教版八年级物理下册--10.3物体的浮沉条件及应用（教学设计）

八年级物理·下 新课标[人]
第3节　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。
重点：浮沉条件和浮力应用。
难点：采用“空心法”可以增大增大浮力。
学习过程：
导入一:
【播放视频】　“中国海上大阅兵”.
提出问题:为什么钢铁做成的轮船能浮在水面上 钢铁做成的潜水艇能在水中上浮和下潜呢
引出课题:物体的浮沉条件及应用 .
学生观看视频:了解浮沉情况不同的浮力的应用,并思考问题.
[设计意图]　激发学生的学习兴趣和爱国情怀.
新课学习：
一、物体的浮沉条件
思路一
1.演示实验: (1)水槽中的瓶子处于什么状态
(2)猜一猜:一个鸡蛋和一个小乒乓球同时放入水中,会出现什么情况呢
鸡蛋下沉.
想一想:是什么原因呢
小组讨论交流:
讨论交流:土豆V排大,浮力大,其重力也大,得出物体的浮沉应该由F浮和G物共同决定的.
[设计意图]　通过学生猜测和亲身感受引起认知冲突,激发学生探究欲望.
2.受力分析
请分析浸没在水中的上浮的乒乓球、悬浮的瓶子、下沉的鸡蛋受力情况.
前提:物体完全浸没,即V排=V物.
受力分析并交流:乒乓球受到的浮力大于重力、鸡蛋受到的浮力小于重力、瓶子受到的浮力等于重力.
[设计意图]　通过学生自主受力分析、归纳总结浮沉条件,有利于学生对知识的理解,同时提升了学生的分析能力.
3.师生共同总结物体的浮沉条件:比较浮力与物体重力的关系.
上浮　F浮>G物
漂浮　F浮=G物
悬浮　F浮=G物
下沉　F浮演示实验:盐水浮鸡蛋
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
小组讨论：液体的密度对鸡蛋的沉浮起到什么作用？
小组合作自主分析 : G物=ρ物gV物, F浮=ρ液g V排.
因为物体浸没，所以：V物=V排
根据浮力与重力的关系得出物体密度与液体密度之间的关系.
总结:上浮 F浮>G物　ρ物<ρ液
漂浮F浮 =G物 ρ物<ρ液
悬浮F浮 =G物 ρ物=ρ液
下沉F浮ρ液
总结：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.
5.想一想:漂浮与悬浮有什么共同点与不同点
共同点:在平衡力的作用下静止不动;浮力等于重力.
不同点:漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮是整个物体浸没在液体中.密度关系也不同.
二、物体浮沉条件应用
1.轮船工作原理
用密度比水大的钢铁制成的轮船却能浮在水面上,为什么
演示实验：橡皮泥的密度比水大，会下沉，怎样用橡皮泥做小船，使它漂浮在水面上？
通过实验，我们知道,可以把它看成一个小船,大家能不能说出轮船工作原理是什么
轮船的工作原理:采用“空心”的办法增大排开液体体积增大可以利用的浮力,使船漂浮在水面.
自主学习、回答问题:
轮船的大小是按排水量来区分的,排水量是轮船满载时的排开水的质量(m排),它等于船的质量和货物的质量之和.
2.潜水艇工作原理
合作探究:你能改变球形玻璃瓶的浮沉状态吗
分组实验:先观察潜水艇模型,再合作实验.
交流方法:
(1)当将注射器气体压入球内时,球内的水量减少,球和球内的水的重力变小, G(2)当注射器将球内的气体吸出时球内的水量增多,球和球内的水的重力变大 , G>F浮,球下沉.
观看课件,回答:不变;充水;重;轻;改变自身重力.
总结:潜水艇的工作原理:潜水艇的上浮、下潜和悬浮,是靠改变自身的重力来实现的.
　　[过渡语]　在空气中能实现浮沉吗
3.气球和飞艇
设置情境:出示一薄塑料袋,展开释放,塑料袋下落;用嘴吹起塑料袋释放,塑料袋下落.
为什么不能升空 要想使它升空怎么办
观察、思考回答:往里充密度小的氢气或加热里面的空气.
归纳总结:气球和飞艇工作原理:ρ气<ρ空气,使它受到的F浮>G物而升空.
[设计意图]　通过丰富多彩的探究活动,培养学生的动手能力、激发学习兴趣,使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有将科学技术应用于日常生活、社会中的意识.
课堂小结：这一节你学到了什么？说说看。
课堂检测
1.用手把体积为5×10-4 m3的球浸没在水中,球受到的浮力是　　　　N,若该球重为8 N,放手后这个球将　　　　(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”).(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
解析:由阿基米德原理知,用手把体积为5×10-4 m3的球浸没在水中时,球受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N.如果该球重8 N,则G>F浮,根据物体的浮沉条件可知,放手后这个球将下沉.
【答案】　5　下沉
2.如图所示,先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中,发现它漂在水面上,此时它受到的浮力大小为;然后把它按入水面下,发现它沉入水底,此时它受到的浮力大小为.则与的大小关系是 (　　)
A.>
B.=
C.<
D.无法比较
解析:西瓜皮的重力不变,在水中漂浮时受到的浮力等于自身重力,下沉后受到的浮力小于自身重力,所以>,故选A.
3.如图所示,有一质量分布均匀的物体,漂浮在水面上,有的体积露出水面,将露出水面部分切去后,剩余浸在水中的部分将 (　　)
A.上浮 B.悬浮
C.下沉 D.无法确定
解析:其露出水面的那部分切去后,物体的密度不变,仍然小于水的密度,剩余部分物体仍漂浮,所以剩余浸在水中的部分将要上浮.故选A.
4.体积为60 L的救生圈,所受重力为50 N,体重为450 N的林林同学在水中使用这个救生圈,当他处于静止状态时,下列判断正确的是 (　　)
A.人和救生圈没入水中,处于悬浮状态
B.人和救生圈漂浮,部分露出水面
C.人和救生圈沉入水底
D.以上情况都有可能
解析:当救生圈完全浸没在水中时,它所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×60×10-3 m3=600 N,林林同学在使用这个救生圈时,所受的总重力G=G人+G救生圈=500 N,所以救生圈不会完全浸没,而是在水面上漂浮,故选B.
5.密度计是用来测量液体密度的仪器,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,如图所示.甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则 (　　)
A.p甲B.p甲F乙
C.p甲>p乙　F甲=F乙
D.p甲>p乙　F甲解析:两支密度计完全相同,即重力相同,在两种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮的条件可知,F浮=G,所以密度计受到的浮力相等,即F甲=F乙;由题图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开的液体的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得ρ液=,在浮力相同时,V排大的液体密度小,即ρ甲<ρ乙,又根据液体压强公式p=ρgh可知,在两液体深度相同时,液体密度大的对容器底的压强大,即p甲板书设计：
一、物体的浮沉条件:
密度关系 初始受力 三个过程 三种状态 最终受力
ρ液>ρ物 F浮>G 上浮 漂浮 F浮=G
ρ液=ρ物 F浮=G 静止 悬浮 F浮=G
ρ液<ρ物 F浮　　二、浮沉条件的应用:
1.轮船
2.潜艇
3.气球和飞艇
4.密度计
作业设计：
一、教材作业
【必做题】
教材第60页动手动脑学物理的1,3,4,5题.
【选做题】
教材第60页动手动脑学物理的2题.