2024浙教版八上科学 1.3水的浮力 第3课时(课件 27张PPT+视频+教案+学案)

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名称 2024浙教版八上科学 1.3水的浮力 第3课时(课件 27张PPT+视频+教案+学案)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-07-04 09:14:04

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浙教版八上§1.3水的浮力(3)学案
姓名
[学习目标]
1、了解物体浮沉条件;
2、运用浮沉条件解释相关现象;
3、了解轮船、热气球、密度计、潜水艇的浮沉原理。
一、知识点梳理:
1、当F浮 G物 时,ρ液 ρ物,合力方向竖直向下,物体就下沉;
2、当F浮 G物 时,ρ液 ρ物,合力为零,即二力平衡,此时物体将悬浮;
3、当F浮 G物 时,ρ液 ρ物,合力方向竖直向上,物体就上浮;
4、当物体漂浮时,F浮 G物,ρ液 ρ物 。
二、例题讲解
例题1、在帮妈妈做家务的时候,某同学发现两根相同体积的筷子,甲漂浮,乙沉底,如图。则甲比乙( )
A.所受浮力小 B.质量大 C.所受压强大 D.密度大
(例题1图) (例题2图) (例题3图)
例题2、一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2,则(  )
A. ρ1>ρ2  F1>F2 B. ρ1<ρ2  F1ρ2  F1=F2
例题3、全球变暖已经日益威胁到生物的生存,如图所示为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化缩小的浮冰上,若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的熔化,下列说法中正确的是 (  )
A. 浮冰在水中的体积在减小 B. 浮冰受到的浮力大小不变
C. 北极熊受到的支持力在减小 D. 浮冰受到的浮力在增大
例题4、如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是( )
A. 图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛 B. 图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C. 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力 D. 图中三种状态下浮力的大小关系是F甲(例题4图) (例题5图)
例题5、两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,体积相等、质量不同的A、B两个实心小球在甲、乙液体中静止时的情况如图所示。小球A在甲液体中受到的浮力    其在乙液体中受到的浮力;小球A的质量    小球B的质量。(均填“大于”“小于”或“等于”)
三、随堂练习:
1、一个石块被斜抛入水中,沿虚线方向斜向下运动,最后沉在水底。石块运动时所受浮力F的方向是( )
2、下列科学知识的应用实例中正确的是( )
A.农民常用浓度适宜的盐水让饱满结实的种子浮起来
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C.气球上升是因为气球的总重力大于气球所受的浮力
D.用同一密度计测量不同液体的密度时,密度计所受的浮力不同
3、关于物体的浮沉与受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.把悬浮在水中的物体分割成体积大小不等三块时,则大块一定下沉,中块悬浮,小块一定上浮
B.一支密度计在盐水中受到的浮力和在水中受到的浮力一样大
C.当物体在液体中受到的浮力等于重力时,物体一定浮在液面
D.质量相同的木球和石块,一起放入水中,木块漂浮在液面,石块下沉,最后木球受到的浮力比石块小
4、如图,鱼缸内有两条小鱼及体积相同的铁球和木球,木球漂浮,铁球沉底,以下说法正确的是( )
A.铁球不受浮力,木球受到浮力
B.铁球受到的浮力小于木球受到的浮力
C.铁球没入水中下沉时,受到的压强和浮力都变大
D.如果鱼受到水的压强仅仅是向下,则鱼会被压至水底
(第4题图) (第5题图)
5、如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1 ,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,以下判断正确的是( )
A. 若m1>m2 , 则F1一定小于F2 B. 若m1=m2 ,则F1一定小于F2
C. 若V1=V2 , 则F1一定小于F2 D. 若V1>V2 ,则F1一定大于F2
6、小红将一块橡皮泥做成船的形状,放在盛有水的烧杯中,发现它漂浮在水面上,然后她再将橡皮泥捏成团放入水中,橡皮泥沉入水底。比较前后两种情况,下列说法正确的是( )
A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
C.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力
D.橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
7、一个体积为0.5米3、质量为100千克的密封铁皮箱,不慎掉入大海。通过计算发现判断它将 (选填“上浮”还是“下降”)。
四、课后练习:
1、“死海不死”的故事说的是“……将奴隶和俘虏扔进海里,可他们都漂浮在海面上……”以下是几位同学对该现象的解释,正确的是( )
A.海水的密度等于人的密度,所以人在海水中漂浮 B.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力等于其重力
C.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力大于其重力 D.奴隶和俘虏在海面上仅受到浮力的作用
2、在不久前的海上阅兵中,中国正式向外界公开了094级战略核潜艇,这是我国自行研制的新一代潜艇;当潜艇从深海中加速上浮而未露出水面的过程中,它受到的( )
A. 浮力大于重力 B. 浮力小于重力 C. 浮力变大 D. 浮力变小
3、有甲、乙、丙三个物体,密度分别为:ρ甲=0.85克/厘米3 , ρ乙=1.05克/厘米3 , ρ丙=1.25克/厘米3。现将它们放在密度为1.05克/厘米3的液体中,当三个物体静止时,甲、乙、丙三个物体所在的位置对应图中所示的序号可能是( )
A. 1、2、3 B. 1、4、3 C. 1、4、4 D. 2、3、4
(第3题图) (第4题图) (第5题图) (第6题图)
4、装有一定体积水的密闭塑料瓶,静止在A液体中,塑料瓶所受浮力为FA(如图甲);倒置后静止在B液体中,塑料瓶所受浮力为FB(如图乙);若不计塑料瓶的质量及瓶壁、瓶盖的体积,则下列判断正确的是( )
A. FA<FB B. FA>FB C. ρA<ρB D. ρA>ρB
5、如图,甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时两液面相平(注:甲乙两杯的液体均为食盐水)。下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等 B.两杯液体的密度相等
C.在甲杯液体中加入食盐溶解后,鸡蛋会下沉一些 D.两杯液体对容器底部的压强相等
6、两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比
A. 甲所受浮力更大 B. 乙所受浮力更大
C. 甲、乙所受浮力一样大 D. 不知道液体密度无法比较浮力大小
7、如图所示,质量为30kg的小孩趴在游泳圈上,假设人体平均密度和水密度相近,则游泳圈受到的浮力大小最接近于( )
A. 3000N B. 300N C. 30N D. 3N
(第7题图) (第8题图) (第9题图)
8、如图所示,将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内,再将相同的木块放入其中,待木块静止时,两容器液面相平。以下说法不正确的是( )
A. a的液体密度大于b的液体密度 B. 两木块在容器中排开的液体质量相等
C. 放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大 D. 放入木块后两容器底部受到液体的压强相等
9、小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法正确的是( )
A. “浮沉子”上浮时,所受重力等于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C. “浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D. 浮力秤与“浮沉子”浮沉的原理相同
10、10牛的水能产生的浮力( )
A. 总是小于10牛 B. 等于10牛 C. 等于0牛 D. 可以大于10牛
11、如图甲所示,他在盛热水的茶杯中放进一片茶叶,茶叶上附有三个的球形气泡,茶叶的体积与三个的球形气泡的总体积相等,此时它恰好处于悬浮状态。如果一个气泡的体积为1×10-8m3,则这片茶叶的重力约为________N。然后他在茶杯上盖紧盖子,很快将会发现这片茶叶 (选填“上浮”“下沉”)。
12、人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸入水中且沉在锅底,这说明粽子的密度________水的密度,此时粽子对锅底的压力 粽子受到的重力________(以上均选填“大于”、“等于”或“小于”),若粽子的体积为150cm3 , 则它受到的浮力为________N(ρ水=1.0×103kg/m3, g=10N/kg)。
13、建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成.隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底.(假设每一节密封沉管的总质量为6×107kg,g取10N/kg)
(1)计算漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力;
(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请应浮力的知识来解释其原因。
14、如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。
请回答下列问题:
(1)当t=140s时,物块M在水中处于________(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;
(2)当t=140s时,水对容器底部的压力大小是多少?
(3)图乙中a的值是多少?
参考答案:
一、知识点梳理:
1、 小于 小于 2、等于 等于 3、大于 大于 4、= =
二、例题讲解:
例题1、A
解析:甲在水面漂浮,乙在水里下沉,则排开水的体积V甲例题2、D
解析:由图可知,同一圆柱体在两种液体中均处于漂浮状态,而物体漂浮时,浮力等于重力,所以圆柱体在两种液体中受到的浮力相同;圆柱体在密度为ρ1的液体中浸入的体积小于在密度为ρ2的液体中浸入的体积,所以ρ1>ρ2 。
例题3、A
解析:(1)由题知,浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则F浮=G总;随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小;因为F浮=G总,所以浮冰和北极熊受到的浮力减小;由F浮=ρ液gV排液可知,浮冰排开水的体积减小,即浮冰浸在水中的体积在减小。(2)北极熊站在浮冰上,受到的支持力和重力是一对平衡力,二力的大小相等,北极熊的重力不变,所以受到的支持力大小不变。
例题4、B
解析:鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N。图甲中,鸡蛋在清水里下沉,则浮力小于重力,即小于0.55N,故A错误;鸡蛋的密度为。图乙中,鸡蛋在盐水中悬浮,则盐水密度等于鸡蛋密度,故B正确; 图丙中,鸡蛋在盐水中漂浮,则浮力等于重力,故C错误;根据浮沉条件可知,三种状态下浮力的大小关系为:F甲例题5、小于 小于 
解析:(1)在乙液体中,A漂浮,则A的密度小于乙液体的密度;B下沉,B的密度大于乙液体的密度,则A的密度小于B的密度;两个小球的体积相同,根据m=ρV,A的质量小于B的质量;(2)由图可知,A球在甲液体中下沉,则GA>F浮甲,在乙液体中漂浮,则GA=F浮乙,所以F浮甲三、随堂练习:
1、D 2、B 3、B 4、D 5、C 6、B 7、上浮
四、课后练习:
1、B 2、A 3、C 4、C 5、A 6、C 7、B 8、D 9、B 10、D
11、6×10-4;下沉 12、大于;小于;1.5
13、(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力为6×108N;(2)增大;(3)沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力产生的原因可知,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮,
14、(1)漂浮 (2)15N (3 )8cm
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第一章 水和水的溶液
浙教版八年级上册
第3节 水的浮力(3)
---物体浮沉的条件
教学目标
科学观念:了解物体浮沉条件;运用浮沉条件解释相关现象;
科学思维:运用浮沉条件解释相关的现象及简单计算;
探究实践:通过实验探究、受力分析等方法,获得浮力与重力对物体浮沉的影
响,并了解液体和物体密度与浮沉的关系;
态度责任:体会科技发展对社会的影响;初步建立应用科学技术的
意识。
复习导入
1、阿基米德原理的主要内容:

2、阿基米德原理的数学表达式:

浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
新问题的出现:
我们知道,液体中上浮或下沉的物体都受到浮力作用。
那么,什么情况下物体上浮,什么情况下物体下沉,什么情况物体又会悬浮于液体中呢?影响物体浮沉的因素是什么呢?
这也是本课时学习的主要内容。
新知讲解
将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里,鸡蛋将沉入杯底。但逐渐将食盐溶解在水中后,鸡蛋将会悬浮在盐水中,最终上浮到液面。
为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢?
猜想:
物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?
(点击图片播放)
猜想1、物体在液体中的浮沉状况可能与液体的密度有关;
猜想2、物体在液体中的浮沉状况可能与浮力的大小有关;
猜想3、……
新知讲解
一、物体的浮沉条件
1、物体的浮沉状况:
物体在液体中处于平衡状态时,一般有以下状况:
2、受力分析:
(1)漂浮:
漂浮时,物体受到 和 作用,且这两个力 ,所以物体处于平衡状态;
即, F浮与G物的大小关系是: ;
所以当一个物体浸没在液体中后,若只受重力与浮力作用时,这个物体的浮沉状况可由“比较F浮与G物大小”来决定。
F浮
G物
F浮 = G物
重力
浮力
互为平衡力
新知讲解
①若该物体受到的浮力大于其重力时,这个物体就会上浮,当一部分开始露出液面时,浮力逐渐减小,直到浮力与重力大小相等时,物体又处于平衡状态,静止在液面上,即物体漂浮。
②若该物体受到的浮力小于其重力时,这个物体就向下运动,即物体下沉,当物体触到容器底面时,物体受到三个力的作用:浮力、重力和容器底对物体的支持力,且这三个力的大小关系:F浮+F支=G物,物体又处于平衡状态,静止地压在窗口底面上,即物体沉底。
③若该物体受到的浮力恰好等于其重力时,这个物体就不会上浮了不会下沉,悬停在液体内部任一位置,即物体悬浮。
新知讲解
新知讲解
2、物体的沉浮条件:
物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
①F浮 > G物时,物体上浮,最后漂浮,漂浮时F浮 =G物;
② F浮 =G物时,物体悬浮;
③ F浮 < G物时,物体下沉;
其中,漂浮和悬浮时,F浮=G物;
(计算浮力的方法之一)
分析讨论:
以“鸡蛋在清水中下沉而在浓盐水中上浮”这一事实为基础分析:
若一个实心物体浸没在液体中,你能否根据物体密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作出判断?
清水
稀盐水
浓盐水
鸡蛋在稀盐水中悬浮,说明F浮=G物;而F浮=ρ液gV排与G物=ρ物gV物,且液体浸没时,V排=V物,则物体悬浮时,ρ液=ρ物;同理可知,物体上浮的原因ρ液>ρ物,物体下沉的原因ρ液<ρ物。
新知讲解
3、比较物体密度与液体密度大小也可判断物体的浮沉状况:
①ρ液>ρ物时,物体上浮,最后漂浮;
②ρ液=ρ物时,物体悬浮;
③ρ液<ρ物时,物体下沉。
其中,这里的ρ物若空心物体或不同材
料制成的物体,则指的是物体的平均密度。
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
新知讲解
4、 两种方法都可判断物体的浮沉状况:
讨论交流
煮汤圆时,刚入锅和煮熟后为什么汤圆在锅中的位置不一样?
(1)生汤圆比较密实,密度比水大,放入水中时重力大于浮力,就会沉在锅底。
(2)汤圆入锅后随着水温的升高,汤圆馅和皮吸饱了热水以后会逐渐膨胀起来,体积随之增大,排开水的体积增多,所受的浮力增大。汤圆充分膨胀后,浮力大于重力,饺子就会浮起来。
知识运用
二、利用物体的浮沉条件解释某些现象
例题1、如图,水中静止的甲、乙、丙三个小球,甲漂浮,乙悬浮,丙沉底。若它们的重力相同,则(  )
A.F甲=F乙 = F丙 ,V甲 = V乙 = V丙
B.F甲>F乙>F丙 ,V甲 >V乙 >V丙
C.F甲<F乙<F丙 ,V甲 <V乙 <V丙
D.F甲=F乙 >F丙 ,V甲 >V乙 >V丙
D
知识运用
例题2、如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是( )
A. 图甲中鸡蛋所受浮力为0.55
B. 图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C. 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D. 图中三种状态下浮力的大小关系是F甲B
解析:
解析:
鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N。图甲中,鸡蛋在清水里下沉,则浮力小于重力,即小于0.55N,故A错误; 鸡蛋的密度为 。图乙中,鸡蛋在盐水中悬浮,则盐水密度等于鸡蛋密度,故B正确; 图丙中,鸡蛋在盐水中漂浮,则浮力等于重力,故C错误; 根据浮沉条件可知,三种状态下浮力的大小关系为:F甲所以B符合题意。
知识运用
例题3、有一木块浸入水中,露出水面部分占总体积的2/5,求此木块的密度。
解:由题意得,物体处于漂浮状态,F浮=G木,
即 ρ水gV排= ρ木V木g
∴ ρ木=V排ρ水/V木=(1-2/5)ρ水=0.6 ρ水=0.6×1g/cm3
=0.6g/cm3
答:木块的密度为0.6g/cm3。
知识运用
例题4、一个体积为 45分米3 、质量为 46.35千克的密封铁箱,不慎掉入海里。它将下沉到海底,还是悬浮在海水中,或是上浮到海面?如果这只铁箱掉在河里,又将如何?(已知海水的密度为 1.03×103 千克/米3 )
随堂练习
1、2020年10月138至17日解放军封锁整个台湾海峡,举行实弹射击演习,震慑台独分子。如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500t)正在海上训练。下列说法正确的是(  )
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的
B.发射导弹后,驱逐舰所受浮力不变
C.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
D.发射导弹后,驱逐舰会上浮一些
D
随堂练习
2、甲、乙两个完全相同的杯子中盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,,则(  )
A.甲杯中的盐水密度较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
B
随堂练习
3、如图所示,三个容器的形状和大小完全相同。内装质量相同的水、盐水和酒精,现在分别往三个容器中加入一质量相同的木块,已知木块均漂浮,则下列说法正确的是( )
A.甲容器中的液体是酒精
B.乙容器中木块受到的浮力最大
C.丙容器受到液体对杯底的压强最小
D.三个木块下表面受到液体产生的压力一样大
D
随堂练习
4、如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图象。
分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲
和乙,下列说法中不正确的是( )
A. 将物体甲放入水中,一定沉入水底
B. 将物体乙放入水中,一定漂浮在水面
C. 将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D. 将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
C
随堂练习
5、将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后有64g的酒精溢出。则A在水中静止时受到的浮力为________N,A的密度是________g/cm3。(酒精的密度是0.8x103kg/m3)
0.72
0.9
课堂总结
板书设计
1.3 水的浮力(3)
……物体的浮沉条件
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、完成学案中“课后巩固”;
4、预习“物体浮沉条件的应用”的相关内容。
谢谢
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浙教版八上科学§1.3水的浮力(3)教学设计
课题 1.3水的浮力(3) 单元 一 学科 科学 年级 八上
教材分析 本节选自浙教版八上第一章第3节《水的浮力》,主要内容为两大块:浮力与阿基米德原理、浮沉条件及应用。这节内容的学习基础是综合应用液体压强、压力、二力平衡等知识,以此来了解浮力的存在而展开的。本节内容是本章的重点和关键所在,其中探究影响浮力大小的因素和阿基米德原理,能为后续物体的浮沉、浮力的应用等知识奠定理论基础。而浮力知识对人们日常生活、生产技术和科学研究都有着广泛的现实意义,同时也是理论联系实际的好材料,是学生走向社会的必备的重要知识之一。因此本节内容起着承上启下的重要作用。本节内容拟安排3课时完成教学,第1课时为浮力及称量法测浮力;第2 课时介绍阿基米德原理;第3课时介绍物体浮沉的条件;第4课时为物体浮沉条件的应用;第5课时为浮力的计算。本课时为第3课时,介绍物体浮沉条件。
学习目标 科学观念:了解物体浮沉条件;运用浮沉条件解释相关现象; 科学思维:运用浮沉条件解释相关的现象及简单计算 探究实践:通过实验探究、受力分析等方法,获得浮力与重力对物体浮沉的影响,并了解液体和物体密度与浮沉的关系 态度责任:体会科技发展对社会的影响;初步建立应用科学技术的意识。
重点 物体浮沉条件
难点 受力分析及物体浮沉条件的推导过程
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 1、阿基米德原理的主要内容: 。 2、阿基米德原理的数学表达式: 。 导入新课
讲授新课 视频观察:鸡蛋在盐水中上浮将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里,鸡蛋将沉入杯底。但逐渐将食盐溶解在水中后,鸡蛋将会悬浮在盐水中,最终上浮到液面。 为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢? 猜想: 物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?引导作出猜想:猜想1、物体在液体中的浮沉状况可能与液体的密度有关; 猜想2、物体在液体中的浮沉状况可能与浮力的大小有关; 猜想3、…… 一、物体的浮沉条件 1、物体的浮沉状况: 物体在液体中处于平衡状态时,一般有以下状况: 2、受力分析:(1)漂浮: 漂浮时,物体受到 和 作用,且这两个力 ,所以物体处于平衡状态; 即, F浮与G物的大小关系是: ; 所以当一个物体浸没在液体中后,若只受重力与浮力作用时,这个物体的浮沉状况可由“比较F浮与G物大小”来决定。 ①若该物体受到的浮力大于其重力时,这个物体就会上浮,当一部分开始露出液面时,浮力逐渐减小,直到浮力与重力大小相等时,物体又处于平衡状态,静止在液面上,即物体漂浮。 ②若该物体受到的浮力小于其重力时,这个物体就向下运动,即物体下沉,当物体触到容器底面时,物体受到三个力的作用:浮力、重力和容器底对物体的支持力,且这三个力的大小关系:F浮+F支=G物,物体又处于平衡状态,静止地压在窗口底面上,即物体沉底。 ③若该物体受到的浮力恰好等于其重力时,这个物体就不会上浮了不会下沉,悬停在液体内部任一位置,即物体悬浮。 归纳小结: 2、物体的沉浮条件: 物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。 ①F浮 > G物时,物体上浮,最后漂浮,漂浮时F浮 =G物; ② F浮 =G物时,物体悬浮; ③ F浮 < G物时,物体下沉; 其中,漂浮和悬浮时,F浮=G物; (计算浮力的方法之一) 讨论交流:以“鸡蛋在清水中下沉而在浓盐水中上浮”这一事实为基础分析: 若一个实心物体浸没在液体中,你能否根据物体密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作出判断? 鸡蛋在稀盐水中悬浮,说明F浮=G物;而F浮=ρ液gV排与G物=ρ物gV物,且液体浸没时,V排=V物,则物体悬浮时,ρ液=ρ物;同理可知,物体上浮的原因ρ液>ρ物,物体下沉的原因ρ液<ρ物。3、比较物体密度与液体密度大小也可判断物体的浮沉状况: ①ρ液>ρ物时,物体上浮,最后漂浮; ②ρ液=ρ物时,物体悬浮; ③ρ液<ρ物时,物体下沉。 其中,这里的ρ物若空心物体或不同材 料制成的物体,则指的是物体的平均密度。 4、 两种方法都可判断物体的浮沉状况: 讨论交流:煮汤圆时,刚入锅和煮熟后为什么汤圆在锅中的位置不一样? 原因:(1)生汤圆比较密实,密度比水大,放入水中时重力大于浮力,就会沉在锅底。 (2)汤圆入锅后随着水温的升高,汤圆馅和皮吸饱了热水以后会逐渐膨胀起来,体积随之增大,排开水的体积增多,所受的浮力增大。汤圆充分膨胀后,浮力大于重力,饺子就会浮起来。二、利用物体的浮沉条件解释某些现象 例题1、如图,水中静止的甲、乙、丙三个小球,甲漂浮,乙悬浮,丙沉底。若它们的重力相同,则(  ) A.F甲=F乙 = F丙 ,V甲 = V乙 = V丙 B.F甲>F乙>F丙 ,V甲 >V乙 >V丙 C.F甲<F乙<F丙 ,V甲 <V乙 <V丙 D.F甲=F乙 >F丙 ,V甲 >V乙 >V丙 (例题1图) (例题2图)例题3、有一木块浸入水中,露出水面部分占总体积的2/5,求此木块的密度。 例题4、一个体积为 45分米3 、质量为 46.35千克的密封铁箱,不慎掉入海里。它将下沉到海底,还是悬浮在海水中,或是上浮到海面?如果这只铁箱掉在河里,又将如何?(已知海水的密度为 1.03×103 千克/米3 )(解析与答案见PPT) 通过视频中现象引发学生的思考利用物体在液体中的平衡状态进行受力分析,从而获得:决定物体浮沉的因素直接受力分析,比较F浮与G物大小是常用方法之一,但有时比较平均密度大小也可判断出物体的浮或沉获取两种常用的判断浮沉方法运用知识,既可巩固又可深化例题讲解,可使学生有一个模仿解题的平台,提供思维方式,增进对知识的理解
课堂练习 1、2020年10月138至17日解放军封锁整个台湾海峡,举行实弹射击演习,震慑台独分子。如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500t)正在海上训练。下列说法正确的是( D )A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的B.发射导弹后,驱逐舰所受浮力不变C.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力D.发射导弹后,驱逐舰会上浮一些 (第1题图) (第2题图)2、甲、乙两个完全相同的杯子中盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( B )A.甲杯中的盐水密度较大 B.乙杯底部所受的液体压强较大C.甲杯底部所受的液体压力较大 D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大 3、如图所示,三个容器的形状和大小完全相同。内装质量相同的水、盐水和酒精,现在分别往三个容器中加入一质量相同的木块,已知木块均漂浮,则下列说法正确的是 ( D ) A.甲容器中的液体是酒精
B.乙容器中木块受到的浮力最大
C.丙容器受到液体对杯底的压强最小
D.三个木块下表面受到液体产生的压力一样大4、如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图象。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法中不正确的是( C ) A. 将物体甲放入水中,一定沉入水底
B. 将物体乙放入水中,一定漂浮在水面
C. 将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D. 将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面5、将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后有64g的酒精溢出。则A在水中静止时受到的浮力为________N,A的密度是________g/cm3。(酒精的密度是0.8x103kg/m3) [答案: 0.72;0.9 ] 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书
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21世纪教育网(www.21cnjy.com) 21清风明月