课件32张PPT。第十章 第３节
物体的浮沉条件及应用
1．浸没在水中的木块为什么向上浮起？
2．浸没在水中的石块为什么沉到容器底部？
3．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？提出问题物体的沉浮条件1：一、物体的沉浮条件物体的沉浮条件2：物体的沉浮条件3：GF浮悬浮F浮=G物体的沉浮条件4：GF浮F浮= G漂浮1．浮力与重力的关系悬浮上浮： F浮＞G物一、物体的浮沉条件漂浮漂浮：F浮 = G物悬浮：F浮 = G物下沉： F浮＜G物2．物体密度与液体密度间的关系F浮＞ G物 上浮： ρ液＞ ρ物
F浮= G物 悬浮： ρ液 = ρ物
F浮＜ G物 下沉： ρ液＜ ρ物浮力：F浮＝ρ液V排g ； 重力：G物＝ρ物 V物g ； V排 = V物一、物体的浮沉条件根据浮沉条件进行比较F浮 = G物 漂浮： ρ液＞ρ物 V排 ＜ V物想想做做将小西红柿放入盛水容器中，向水中加盐，并用玻璃棒搅拌。观察小西红柿在容器中的位置变化。友情提示：为了更快的观察到实验结果，加盐量至少需要五勺以上哦。 金属锡的密度是7.3 g/cm3，怎样才能让密度比水大的锡漂浮在水中呢？思 考把锡压成薄片，包成盒状，使之成为能承载重物的小船，漂浮在水面上。想想做做（1）工作原理：在质量不变的情况下，将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，来获得更大的浮力漂浮在水面上。轮 船二、浮力的应用（2）吃水线 表示船浸入水中的深度。（3）排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量。
F浮= G排= m排g 而 F浮=G物
∴ m排= m船+m货例1：如果一只轮船，它的排水量是10000吨，g=10N/kg，
1.满载时它排开的水重多少牛？
2.它受到的浮力多少牛？
3.排开河水的体积是多大？ 例2 一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变）
不变不变变大潜水艇潜水艇的浮沉工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。潜艇二、浮力的应用潜水艇 我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。 我国古代对浮力的应用别样的气球 工作原理：内部充有小于空气密度的气体，使它受到的浮力大于重力而升空二、浮力的应用气球和飞艇本课小结 当F浮＜G物时，合力方向竖直向下，物体就下沉．
当F浮＝G物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮．
当F浮＞G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮．
物体漂浮时，F浮＝G物．一.物体的浮沉条件轮船、密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理。二.浮沉条件的应用 曹冲称象的故事中，曹冲两次把大象和石头分别放在同一艘船上，并使两次水面在船上所对的刻度相同，这样做是为了保证两次船在水下的 相同，两次的浮力 ，两次的重力 ，两次的质量 ，因此只要称出石块的质量也就知道了大象的质量。体积相同相等相等你会煮元宵么？怎样判断元宵是否已经熟了呢？你能解释一下为什么吗？例3 重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水，g=10N/kg。则此物体是（ ）
A．浮在水面上 B．沉到水底
C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能
B例4 如图所示，A、B两物体
静止在水中（ ）。
A．两物体受到的浮力一定相等
B．两物体受到的浮力不等，A
物体受到的浮力大
C．两物体的密度不等，B物体的密度大
D．无法判断 C 例5 一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？当冰化成水后，质量不变，所以，m水= m冰 冰排开水的体积等于冰化成水的体积
∴液面高度不变【解析】冰漂浮在水面上，F浮= G冰当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？∵ ρ水< ρ盐水，∴V排> V盐水
冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积
∴液面上升【解析】冰漂浮在盐水中，F浮 = G
课题：物体的沉浮条件及应用
科目： 物理
教学对象： 八年级
课时： 1
提供者：
单位：
一、教学内容分析
物体的沉浮条件及应用这一节是对阿基米德定律的应用，并对受力分析的相关知识有大量的应用。是使用所学知识解决实际问题的关键点，所以需要着重培养学生联系实际建立物理模型的能力。
二、教学目标
1、知识与能力：知道物体的浮沉条件；知道浮力的应用。
2、过程与方法：通过观察，分析，了解怎样改变物体的浮沉状态。
3、情感态度与价值观：初步认识科学技术对社会发展的影响，在活动中让学生体验到科学探究的乐趣，保持和发展探究周围事物的好奇心。
三、学习者特征分析
八年级的学生处于心理和生理的剧烈变化期。课堂气氛活跃，但耐心稍有不足。所以需要着重设计引起学生兴趣的教学环节，让学生在轻松活泼的氛围中完成对知识的理解和掌握。
四、教学策略选择与设计
本课程的基本理念是实际演练。演示实验和分组实验的设计使同学们能够更加深入的参与到课程学习的过程中来，并且从更直观的角度理解所学知识。
五、教学重点及难点
教学重点：浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法。
难点：综合利用受力分析的知识探究浮沉条件。
六、教学过程
教学过程：
导入新课：多媒体演示图片
师：同学们从大屏幕上看到了什么？
生：辽宁号，蛟龙号。
师：那么，像辽宁号这样的钢铁巨舰是怎样浮在水面上的呢？蛟龙号又是如何在大海中自由的浮沉的呢？今天我们就来研究这个问题。
1、物体的浮沉条件
演示实验1
教师出示瓶盖、土豆、小勺，木块，石块等物体，问：把这些物体放入水中，你们认为会怎样？教师分别演示，各种物体在水中的沉浮情况。
提出问题：同学们看到不同的物体在水中会有不同的浮沉情况。那么，到底是什么决定了物体在水中是会浮还是会沉呢？
学生回答：浮力的大小。
师：我们在研究物体的运动时，首先需要做什么呢？
生：受力分析。
师：好，请一位同学为我们做一下浸没在水中的物体的受力分析。
生：物体受到重力和浮力的作用。
交流讨论：那么，在什么条件下，物体会上浮?下沉？还是悬浮？
总结：
上浮： F浮＞G物
悬浮：F浮 = G物
下沉： F浮＜G物
漂浮：F浮 = G物
师：那么，我们得到了物体的浮沉是由物体所受的浮力和重力的大小关系所决定的。我们上节课学习了阿基米德原理。同学们可以尝试一下用阿基米德原理带入到前面我们得到的结论里，看看可以得到什么有趣的结论呢？
生：动手推导。
浮力：F浮＝ρ液V排g ； 重力：G物＝ρ物 V物g ； V排 = V物
根据浮沉条件进行比较
F浮＞ G物 上浮： ρ液＞ ρ物
F浮= G物 悬浮： ρ液 = ρ物
F浮＜ G物 下沉： ρ液＜ ρ物
F浮 = G物 漂浮： ρ液＞ρ物
师：好，通过推导我们得到了物体和液体密度的关系，也可以用来判断物体的浮沉。同学们一定很想亲手实验一下吧？
学生实验1
师：请同学们看实验台上，你看到了什么呢？
生：烧杯，药匙，玻璃棒，清水，盐，小西红柿。
师：将小西红柿放入盛水容器中，向水中加盐，并用玻璃棒搅拌。同学们可以观察一下小西红柿在容器中的位置变化。友情提示：为了更快的观察到实验结果，加盐量至少需要五勺以上哦。
生：动手实验。
师：你看到了什么呢？
生：小西红柿在清水中下沉。在向水中加盐之后，小西红柿渐渐上浮，最终漂浮。
总结：向水中加盐增大了液体的密度，从而改变了小西红柿的浮沉条件。
2、浮力的应用
师：刚才我们学到了，如果物体的密度大于水的密度，那么它在水中将下沉。那么，怎样才能让密度大于水的物体漂浮在水面上呢？
图片演示：金属锡的密度是7.3 g/cm3，怎样才能让密度比水大的锡漂浮在水上呢？
学生实验2
师：同学们可以在桌上发现一张锡纸。那么用什么办法让锡纸漂浮在水上？
生：动手实验。
师：哪个小组来把你们的发现汇报一下？
小组代表汇报发言，有不同意见的发表自己的看法。
师：其实，同学们的方法都是将锡纸制成：“空心”，轮船就是利用这个原理制成的。
1）轮船
工作原理：在质量不变的情况下，将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，来获得更大的浮力漂浮在水面上。
吃水线： 表示船浸入水中的深度。
排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量。
F浮= G排= m排g 而 F浮=G物
∴ m排= m船+m货
随堂联系：
例1：如果一只轮船，它的排水量是10000吨，g=10N/kg，
1.满载时它排开的水重多少牛？
2.它受到的浮力多少牛？
3.排开河水的体积是多大？
师：好，我们现在知道了辽宁号是怎样漂浮在水面上的，那么，蛟龙号又是怎样在水中自由的浮沉的呢？
生：自由发言。
师：好，我这里准备了一个建议的潜艇模型。大家仔细观察，潜艇是怎样浮沉的。
演示实验2
潜水艇模型的浮沉
师：大家看清楚了么？
生：潜水艇通过进水和排水实现的浮沉。
总结：
2）潜水艇
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
师：好，我们学习了轮船和潜水艇的浮沉原理，同学们还知道哪些浮力的应用呢？
生：热气球，孔明灯等。
师：那么，热气球和孔明灯的工作原理又是什么呢？
生：充有小于空气密度的气体。
总结：
3）气球和飞艇：
工作原理：内部充有小于空气密度的气体，使它受到的浮力大于重力而升空
七、教学评价设计
从以下角度回想：
1.总结物体在液体中的几种状态
2.分析各种状态下物体的受力情况
3.回想几种状态下物体浮力的计算方法
八、板书设计
10-3物体的沉浮条件及应用
1、物体的浮沉条件
F浮＞ G物 上浮： ρ液＞ ρ物
F浮= G物 悬浮： ρ液 = ρ物
F浮＜ G物 下沉： ρ液＜ ρ物
F浮 = G物 漂浮： ρ液＞ρ物
2、浮力的应用
轮船
潜水艇
气球和飞艇
九．教学反思
这节课主要由实验推动。先使用简短的演示实验引发同学对日常场景的回想，并提出问题。在前面课程的基础上，进行受力分析和公式推导，把日常生活中的实际问题归化为严谨的物理问题并加以解决。分组实验的进行使同学们有更加直观的认识，对引发学生兴趣起了很有效的作用。同时，也存在着一些问题。例如，有些同学把实际问题梳理为物理问题的效率较低，没有把书本上的东西发散为日常在身边发生的现象的能力，需要更多的实验设计来提高。对研究对象的选择不熟练，通常无法马上选出最简便的受力分析对象，需要更多的习题课来总结巩固。听课的各位老师对这节课提出的最明显的不足是各个教学环节的连接和转换不是特别顺畅和圆滑，有些生涩，需要更多的过渡语言。
