第3节 物体的浮沉条件及应用
课时1 物体的浮沉条件
一、教学目标
1.知道物体浸没在液体中可能出现的状态。
2.理解物体浮沉的条件。
3.会通过比较物体的受力大小、物体与液体的密度大小,判断出物体的浮沉。
二、教学重难点
1.重点:理解物体的浮沉条件。
2.难点:理解物体的浮沉条件。
三、教学过程
(一)导入
图片展示煮饺子时的情景并提出问题:
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)新课教学
1.物体的沉浮状态
(1)探究物体的沉浮状态
教学情境:把橡皮泥、硬币、泡沫塑料、密封的空玻璃瓶和自备的各种小物体,浸没在水中松手后,观察它们如何运动?
现象:
上浮的物体:泡沫塑料、密封的空玻璃瓶、蜡块……
下沉的物体:实心橡皮泥、硬币、装有许多配重的密封玻璃瓶……
(2)物体的沉浮状态的特点
教学情境:物体在液体中都受到浮力,有的上浮、有的下沉、有的悬浮,出现的这些现象各有什么特点?
总结:
①上浮的最终状态为漂浮,物体漂浮时的特点:物体的部分体积露出液面;
②悬浮:物体全部浸在液体中,静止在液体中且没有与容器底接触;
③下沉:物体全部浸在液体中,物体最终静止在容器的底部。
2.物体的浮沉条件
(1)比较物体的重力和浮力判断物体的浮沉
教学情境:提问:所有浸在液体中的物体都受到浮力的作用,为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮?
浸在液体中的物体受重力和浮力的作用,两个力方向相反,作用在一条直线上。根据二力平衡的条件及力与运动的关系,比较物体所受的重力G物和浮力F浮的大小关系,判断浸在液体中的物体的浮沉状态。
分析:
当F浮﹥G物时,物体受到的合力F=F浮-G物>0,合力的方向为竖直向上,物体将上浮,直到物体静止在液面上,即漂浮。当物体漂浮时,F浮′=G物。
当F浮=G物时,物体受到的合力F=F浮-G物=0,物体将保持静止状态,即悬浮(或漂浮)。
当F浮﹤G物时,物体受到的合力F=F浮-G物<0,合力的方向为竖直向下,物体将下沉。
知识归纳:
①当F浮﹥G物时,物体上浮;
②当F浮=G物时,物体悬浮或漂浮;
③当F浮﹤G物时,物体下沉。
(2)比较物体和液体的密度判断物体的沉浮
教学情境:除了比较物体的重力和浮力大小情况可以判断物体的沉浮外,还有其他方法吗?
分析:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力的作用。
浮力:F浮=ρ液gV排 重力:G=m物g=ρ物gV物 V排=V物
当F浮﹤G物时,ρ液gV排﹤ρ物gV物,即ρ液﹤ρ物,物体下沉;
当F浮﹥G物时,ρ液gV排﹥ρ物gV物,即ρ液﹥ρ物,物体上浮;
当F浮=G物时,ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液=ρ物,物体悬浮。
知识归纳:
①ρ液﹤ρ物,物体下沉;
②ρ液﹥ρ物,物体上浮;
③ρ液=ρ物,物体悬浮。
四、布置作业与教学反思