(共28张PPT)
（浙教版）八年级
上
4.4 水的浮力
第4章
“第4课时”
水与人类
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
学习目标
科学观念：了解轮船、热气球、密度计、潜水艇的浮沉原理；
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：通过分析密度计、船艇、热气球等工作原理，理解物体浮沉条件的应用；
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。
新知导入
物体浮沉条件不但可以用来解释许多生活现象，而且在生产、生活和科研上也有重要的应用。
人类很早就制造出了木船，而现代轮船通常用钢铁制造。钢铁的密度远大于水，用钢铁制造的轮船为什么能够漂浮在水面上呢？
探究新知
如图4.4-14所示，如果把一块铁块放在水面，它将会沉入水底。如果将这块铁块铸成碗状，虽然它所受的重力没有改变，但是把它放在水面，它排开水的体积比块状时大得多，受到水的浮力就较大。当它浸入一定深度时，受到的浮力等于它所受的重力，它就会就漂浮在水面上。
轮船就是根据这个原理制造的。
探究新知
沉浮条件的应用1、轮船
1、轮船的工作原理：
采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水,达到增大浮力,最终使F浮=G船 浮在水面。
2、轮船的排水量：
轮船的大小常用排水量来表示。
排水量是指轮船装满货物时排开水的
质量。
如，一艘轮船的排水量为1.8×104t，
表示此船满载时，货物和船身质量之和为
1.8×104t。
一艘轮船从江河驶入大海，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？
思考讨论
一艘轮船从江河驶入大海，受到的浮力不变，因为漂浮的船，受到的浮力大小总等于其重力。而排开水的体积会变小，因为根据F浮=ρ液gV排，当F不变时，ρ与V成反比，海水密度比河水大，所以海中V排比河中V排小。
探究新知
3、轮船受到的浮力与总重力及水的密度有关：
（1）满载时的船吃水更深：
将货物装上船，船的总质量增加了，船受到的重力增加，因船总是漂浮的，所以其浮力也增大，排开水的体积也增大，船身在水中部分体积增大，船身下沉一些，但仍漂浮在水面。
一艘满载的货船比空载时在水中的吃水要深得多。
（2）轮船由江河驶入大海时，船身会上浮一些：
轮船无论在海里还是在江河中都漂浮，受到的浮力等于轮船重，所以浮力不变。由于海水的密度大于河水的密度，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，轮船进入海水时排开水的体积变小，即船身会上浮一些。
探究新知
沉浮条件的应用2、浮子式密度计
1、浮子式密度计作用：
直接测量液体的密度。
视频：密度计
探究新知
2、浮子式密度计工作原理：
测量时，让密度计漂浮在液面上。
密度计的刻度特点：上小下大，上疏下密。
液体的密度不同，密度计排开液体的体积就不同，液面对应密度计的位置也就不同。
根据液面对应密度计上的刻度可以直接读出被测液体的密度。
甲液体密度大 乙液体密度小
探究新知
沉浮条件的应用3、潜艇
1、潜艇的作用：
潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水下某一深度进行工作。
探索活动
1）如图4.4-16所示，玻璃球的顶部和底部
各有一个小孔，顶部小孔通过橡皮管与针筒
相连。开始时球内装满水，沉入水下。
2）将针筒的活塞向内推，使玻璃球内的水从
底部小孔压出，观察玻璃球的运动情况。
3）将针筒的活塞向外拉，使水从底部小孔进
入玻璃球内，观察玻璃 球的运动情况。
玻璃球上浮
潜水艇的工作原理与此类似。
玻璃球下沉
探究新知
2、潜艇的工作原理：
潜艇的两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就会下沉。
当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小 于浮力时，潜艇就会上浮。
当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就能够停留在水下某一深度的地方。
探究新知
沉浮条件的应用4、宇航员模拟太空行走
空间站环绕地球运行时，内部所产生的效果，像水中的鱼一样，使航天员能够悬浮在太空中。这样的空间环境使得航天员在太空行走时身体变得难以控制，空间知觉也会紊乱。
为了使航天员能够适应太空的特殊环
境，人们设计了在大型水池中对航天员进
行太空行走模拟训练的方法。为保证航天
员在水中处于悬浮状态，应使航天员自身
及所携带的装备受到的浮力与总重力相等。
宇航员模拟太空行走的工作原理主要
是利用水的浮力来模拟太空中的失重状态。
科学阅读
探究新知
沉浮条件的应用5、热气球
热气球的工作原理是通过加热空气使其密度减小，产生浮力，从而实现升空和飞行。
空气中的物体同样会受到空气的浮力。
如果气球中所充入的气体密度比空气小，
那么气球受到空气的浮力大于自身所受的
重力，气球就会在空中上升。
喜庆节日放飞的气球、携带气象仪器
的高空探测气球，一般充有氦气。热气球
内充有被燃烧器加热后的热空气，由于空
气受热膨胀，密度减小，通过调节，加热
空气可以控制热气球的上升或下降。
（点击图片播放）
探究新知
沉浮条件的应用6、飞艇
为了能控制飞行物的飞行状态和使之具有推进的动力，人们制造了飞艇。
飞艇的工作原理是基于阿基米德原理，即利用密度比空气小的气体（如氦气）充入艇身，使得飞艇能够产生浮力并在空气中升起。
飞艇有巨大的流线型艇体，艇体的气囊
内充入氦气，艇体下面安装了可供人员乘坐
和装载货物的吊舱，艇体上还安装了起稳定
控制作用的尾面和推进装置。
飞艇造价低廉、消耗燃料少，可用于交
通、运输、娱乐、赈灾、拍摄、气象观察、
大气科学实验等。
讨论交流
人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，它的做法是把几个浮筒灌满水，使它们沉到水底，潜水员用钢索把它们拴在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就 可以浮起来了（如图4.4-24）。
这样做的原理是什么？
浮筒打捞法的原理是通过改变浮筒的重力和浮力来实现沉船的浮起。初始时，浮筒灌满水，重力大于浮力，使其容易沉入水底。当空气被压入浮筒，排出内部的水后，浮筒的重力减小，而浮力保持不变，从而使得浮筒及其栓住的沉船能够浮出水面。
探究新知
课堂练习
1、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
B
课堂练习
2、关于压强和浮力知识的应用，下列说法中正确的是（ ）
A. 潜入水中的潜水艇，潜水越深，所受浮力和压强越大
B. 轮船从江河驶入大海，排水量减少
C. 水坝的下部总要比上部宽些，以使承受更大的水压
D. 用密度计测量不同液体的密度时，它所受到的浮力是不同的
C
课堂练习
3、小明用空塑料瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在塑料瓶内的水面上，塑料瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，
用力挤压塑料瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后
“浮沉子”即上浮。下列说法中错误的是( )
A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压塑料瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时，小玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”的浮沉原理相同
B
课堂练习
4、小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一个自制密度计,用它来测量液体的密度,测量过程中容器内液体总量没有变化。当密度计在液体中漂浮时,液面高度在A处(如图甲所示),此时,密度计受到的浮力 (填“小于”“等于”或“大于”) 自身重力。使用中,小柯发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量该容器内液体的密度(如图乙所示),杯中液面将 (填“上升”“下降”或“仍在A处”)。
等于
仍在A处
课堂练习
5、小丽同学利用一根吸管制作一个简易密度计。
（1）为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中，
你的做法是 ；
（2）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，受到
的浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），液体的密度越大，它露出液面部分的长度 （选填“越长”“越短”或“不变”）；
（3）小丽想，如果在吸管上标上相应的密度刻度，不就能直接显示所测液体密度的大小吗？于是她决定对吸管进行刻度的标定。在标定刻度前，她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度H（如图1所示）。若漂浮在密度为ρ液的其他液体中，则浸入的深度为h，可推出h的表达式为 （用ρ水、ρ液、H表示）。根据以上表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定，图2中的四种刻度的标示合理的是 。
（4）为了使测量结果更准确，要使简易密度计上两条刻度线（如0.9、1.0）之间的距离大一些，可换用较 （选填“粗”或“细”）一点的吸管。
在吸管下端缠绕一些铜丝作为配重
不变
越长
h＝Hρ水/ρ液
C
细
课堂总结
4.4 水的浮力（4）
……浮力的应用
浮力的应用
航天员模拟太空行走：悬浮 F浮=G人
轮船：漂浮 F浮=G船
密度计：漂浮 F浮=G计
潜艇：改变自重
热气球、气艇：改变浮力
分层作业
1、复习本课时主要内容；
2、完成学案中的“课后练习”；
3、复习本节全部相关内容。
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浙教版八上§4.4 水的浮力（4）学案
姓名
[学习目标]
1、了解轮船、热气球、密度计、潜水艇的浮沉原理；
2、运用浮沉条件解释相关的现象及简单计算。
一、知识点梳理：
1、船舶：钢板放在水里会下沉，但用钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是空的，能够排开比自身体积 的水，获得更大的 ，所以能够漂浮在水面上。
2、密度计：测量时，让密度计 在液面上。液体的密度不同， 就不同，液面对应密度计的 也就不同。根据液面对应密度计上的刻度可以直接读出被测液体的密度。
3、潜艇：潜艇的两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力 浮力，潜艇就会下沉。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力 浮力时，潜艇就会上浮。当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力 浮力时，潜艇就能够停留在水下某一深度的地方。
4、热气球：加热球中燃烧器内的物质时，由于球内热空气的密度比球外冷空气 ，使得热气球受到空气的浮力 重力，从而能在空气中上升。
二、例题讲解
例题1、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
例题2、关于压强和浮力知识的应用，下列说法中正确的是（ ）
A. 潜入水中的潜水艇，潜水越深，所受浮力和压强越大
B. 轮船从江河驶入大海，排水量减少
C. 水坝的下部总要比上部宽些，以使承受更大的水压
D. 用密度计测量不同液体的密度时，它所受到的浮力是不同的
例题3、小明用空塑料瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在塑料瓶内的水面上，塑料瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压塑料瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法中错误的是( )
A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压塑料瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时，小玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”的浮沉原理相同
（例题3图） （例题4图）
例题4、小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一个自制密度计,用它来测量液体的密度,测量过程中容器内液体总量没有变化。当密度计在液体中漂浮时,液面高度在A处(如图甲所示),此时,密度计受到的浮力 (填“小于”“等于”或“大于”) 自身重力。使用中,小柯发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量该容器内液体的密度(如图乙所示),杯中液面将 (填“上升”“下降”或“仍在A处”)。
例题5、小丽同学利用一根吸管制作一个简易密度计。
（1）为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中，你的做法是 ；
（2）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，受到的浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），液体的密度越大，它露出液面部分的长度 （选填“越长”“越短”或“不变”）；
（3）小丽想，如果在吸管上标上相应的密度刻度，不就能直接显示所测液体密度的大小吗？于是她决定对吸管进行刻度的标定。在标定刻度前，她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度H（如图1所示）。若漂浮在密度为ρ液的其他液体中，则浸入的深度为h，可推出h的表达式为 （用ρ水、ρ液、H表示）。根据以上表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定，图2中的四种刻度的标示合理的是 。
（4）为了使测量结果更准确，要使简易密度计上两条刻度线（如0.9、1.0）之间的距离大一些，可换用较 （选填“粗”或“细”）一点的吸管。
三、课后练习：
1、下列说法合理的是（ ）
A．同一航母从长江驶入东海，吃水深度变大
B．同一密度计在测量不同液体密度时，所受浮力大小相同
C．当舰载机飞离航母时，航母将上浮，航母受到的浮力将变大
D．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现的
2、“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
3、如图所示，两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，甲杯橡皮泥沉入水底，乙杯橡皮泥浮在水面。下列说法正确的是（ ）
A．橡皮泥受到的浮力大小F甲>F乙 B．橡皮泥受到的浮力大小F甲=F乙
C．甲、乙液面高度h甲>h乙 D．甲、乙液面高度h甲＜h乙
（第3题图） （第4题图) （第5题图）
4、在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示。若密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，则( )
A. F甲＜F乙 B. F甲＞F乙 C. ρ甲＞ρ乙 D. ρ甲＜ρ乙
5、在“自制密度计”的综合实践活动中，小明按照教材的要求制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口(如图所示)。为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：①将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3；②将其放入密度为0.9g/cm3的植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；③接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个饮料吸管均匀地标上刻度。针对他的实验步骤，下列说法中正确的是(
A. 小明制作的密度计，刻度0.9应该在B点
B. 若所测的盐水的实际密度为1.1g/cm3，则实际液面处在此密度计B点的上方
C. 若所测的酒精的实际密度为0.8g/cm3，则实际液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的下方
D. 在实验步骤③中，小明这样均匀标示刻度是正确的
6、如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，则它静止时将( )
A. 悬浮 B. 漂浮 C. 沉底 D. 无法判断
（第6题图) （第7题图）
7、如图所示，取一只空牙膏壳，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，下列说法正确的是（ ）
A.牙膏壳所受浮力的大小关系是F甲＞F乙
B.杯底受到水的压强关系是p甲＝p乙
C.杯子对水平地面的压强关系是p 甲＝p 乙
D.水杯对水平地面的压力关系是F 甲＞F 乙
8、在一定条件下，物体能在水中上浮。图示物体在上浮前后静止时，所受浮力相同的是（ ）
A．图甲中沉底的汤圆，煮熟后上浮并浮出水面
B．图乙中潜水艇排出水舱中水后，上浮并浮出水面
C．图丙中往清水中加盐，沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面
D．图丁中轮船从长江驶入大海，船体上的吃水线 W线上浮后并浮出水面
9、选择优良级种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图。但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太高，则可能（ ）
A．只有少量良种沉底 B．所有种子都不受浮力
C．只有少量次种漂浮 D．良种漂浮，而次种下沉
（第9题图) （第10题图）
10、浮标主要是由坚硬壳体和可伸缩油囊构成，具体结构如下图所示。塞泵可将壳体内的油注入油囊，油囊排开水的体积等于注入油的体积。某次，塞泵将油不断的匀速注入油囊直至注完（刚开始油囊里面没有油且不计油囊的体积），则此过程中该浮标的壳体受到的浮力与时间的关系图是（ ）
A B C D
11、小明利用一个带刻度的大容器、塑料碗等器材进行如图实验，在大容器内加入900毫升的水，将塑料碗轻轻放入水中，再将实心金属球放在塑料碗中，这时液面上升到1000毫升处。
（1）图乙中塑料碗受到的浮力是______牛。
（2）图乙中容器底部受到水的压强为。将塑料碗中的实心金属球取出，轻放入水中，此时容器底部受到水的压强为，则______。（填“>”、“<”或“=”）
（第11题图) （第12题图）
12、学习浮力知识后，小刚用一根粗细均匀的吸管自制了一支密度计。他在吸管的下端装入适量的钢珠后用蜡封住并使底部平整。做好后测出该密度计的总质量为2.4g，吸管总长为0.12m。
（1）如图1所示是小刚将该密度计放入水中静止时的情形，A是他在吸管上标记的此时水面的位置。则图中密度计受到的浮力是 N；
（2）若将该密度计从水中取出擦干、放到密度1.1×103kg/m3的盐水中，密度计受到的浮力为 N，此时吸管上盐水液面的位置在A的 （填“上方”或“下方”）；
（3）小刚将自制好的密度计放人另一种液体中，密度计沉到容器底，不好测量这种液体密度，如图2、可采取的办法是 。
13、某同学制作了如图所示的潜水艇模型，其中试管中一侧绕有铁丝，以保持试管稳定。试管内有一定体积的水。
（1）若向左推注射器活塞，则潜水艇模型可以实现 （填“上浮”或“下沉”）。
（2）将水全部排空后潜艇总质量为20g,浸没在水中时排开水的体积为30cm3,潜艇如果要实现下沉至水面以下，试管中至少需要进入 g水。
（第13题图） （第14题图）
14、如图所示是小明自制的用来探究影响浮力大小因素的装置：将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端，弹簧静止时指针正对标尺上的A位置（本装置使用时，弹簧未超过弹性限度）。
（1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置，说明物体所受浮力的大小跟_________有关，此过程中支架上O点所受拉力的最大变化量为；继续向杯中注水，指针_______（选填“上移”、“不动”或“下移”）：当注满水时，金属块底部受到的压强为p1；
（2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某液体（）当指针指在C位置时，金属块底部受到的压强为，则__（选填“>”、“=”或“＜”），分析推理可知：金属块所受浮力的大小还与___有关；
（3）做完实验后，小明想将上述装置改成可以测液体密度，但又不能精准测所有液体密度，为了方便在标尺上测出部分液体的密度值，那么标尺上密度值的刻度线是否均匀？__________。
参考答案：
一、知识点梳理：
1、大得多 浮力
2、漂浮 密度计排开液体的体积 位置
3、大于 小于 等于
4、小 大于
二、例题讲解：
例题1、B
解析：A、因为F浮例题2、C
解析：A、潜水艇是通过改变自身重力实现上浮下潜的，潜入水中的潜水艇，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知其所受浮力不变．此选项错误；B、轮船无论在河里还是海里，受到的浮力都等于重力，排水量等于轮船与货物的总质量，所以无论从江河驶入大海，还是从大海驶向江河，排水量不变．此选项错误；C、因为水的压强随着深度的增加而增大，故水坝的下部总要比上部建的宽些，以便承受更大的水压．此选项正确；D、密度计是利用漂浮条件制成的，浮力等于其重力，测量不同液体的密度时，它所受到的浮力相等，故D错误，故C符合题意。
例题3、B
解析：用力挤压矿泉水瓶侧面，瓶内气体压强变大，会把水压人小瓶内，小瓶内水增多，其重力大于所受的浮力，小瓶下沉，A正确；松手后，大瓶内气压变小，小瓶内气压大，里面的压缩空气把小瓶内的水压出，小瓶又上浮，C正确：“浮沉子”能够下沉、悬浮和上浮，它和潜水艇的原理相同。D正确；如果适当挤压矿泉水瓶，可以使里面的小玻璃瓶悬浮在水中，B错误。故B符合题意。
例题4、等于 仍在A处
解析：密度计是利用漂浮原理制成的,测液体密度时密度计受到的浮力等于它的重力。当把铁丝置于玻璃管内,其重力不变,所以密度计所受的浮力不变,故杯中液面仍在A处。 密度计在液体中漂浮,受到的浮力等于它的重力;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排液 判断排开液体的体积变化,进而判断出杯中液面的变化。
例题5、（1）在吸管下端缠绕一些铜丝作为配重；（2）不变；越长；（3）h＝Hρ水/ρ液 ；C；（4）细。
解析：（1）为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管下端塞入一些铜丝作为配重，这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中；（2）密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，保持不变，如果液体的密度越大，则密度计浸入液体中的体积越小，即越往上浮，则露出液面部分的长度越长；所以密度计的刻度是越往下值越大；（3）因为密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则F浮水＝F浮液＝G，即ρ水gSH＝ρ液gSh＝G，因为h＝Hρ水/ρ液；h和ρ液是反比例函数，所以刻度分布不均匀。且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大；则密度变大时h液变化越小，故C正确；（4）因为F浮液＝G，即ρ液gSh＝G，则△V＝Sh，所以△V变大，或使h变大，具体做法是：可适当增大铜丝的质量，用更细的吸管。
三、课后练习：
1、B 2、B 3、D 4、C 5、B 6、B 7、C 8、D
9、A 10、D 11、1 >
12、（1)2.4×10-2 (2)2.4×10-2 下方（3）减少吸管内的钢珠
13、（1）上浮 （2）10
14、（1）排开液体的体积 不变 （2）> 液体的密度 （3）物体全部浸入液体中，排开液体的体积等于物体的体积，由称重法可知拉力F拉=G-F浮= G-ρ液gV，液体的密度ρ液与F拉为一次函数关系，标尺上密度值的刻度线是均匀的。
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浙教版八上科学§4.4水的浮力（4）教学设计
课题 4.4 水的浮力（4）……浮力的应用 单元 四 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4课时，重点学习浮力的应用。
学习目标 科学观念：了解轮船、热气球、密度计、潜水艇的浮沉原理； 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：通过分析密度计、船艇、热气球等工作原理，理解物体浮沉条件的应用；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 物体浮沉条件的应用
难点 通过调节浮力和重力的关系来改变物体浮沉情况
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 物体浮沉条件不但可以用来解释许多生活现象，而且在生产、生活和科研上也有重要的应用。 人类很早就制造出了木船，而现代轮船通常用钢铁制造。钢铁的密度远大于水，用钢铁制造的轮船为什么能够漂浮在水面上呢？ 如图4.4-14所示，如果把一块铁块放在水面，它将会沉入水底。如果将这块铁块铸成碗状，虽然它所受的重力没有改变，但是把它放在水面，它排开水的体积比块状时大得多，受到水的浮力就较大。当它浸入一定深度时，受到的浮力等于它所受的重力，它就会就漂浮在水面上。 轮船就是根据这个原理制造的。 导入新课
讲授新课 沉浮条件的应用1、轮船 1、轮船的工作原理： 采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水,达到增大浮力,最终使F浮=G船 浮在水面。 2、轮船的排水量： 轮船的大小常用排水量来表示。 排水量是指轮船装满货物时排开水的 质量。 如，一艘轮船的排水量为1.8×104t，表示此船满载时，货物和船身质量之和为1.8×104t。 思考讨论：一艘轮船从江河驶入大海，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？参考：一艘轮船从江河驶入大海，受到的浮力不变，因为漂浮的船，受到的浮力大小总等于其重力。而排开水的体积会变小，因为根据F浮=ρ液gV排，当F不变时，ρ与V成反比，海水密度比河水大，所以海中V排比河中V排小。3、轮船受到的浮力与总重力及水的密度有关： （1）满载时的船吃水更深： 将货物装上船，船的总质量增加了，船受到的重力增加，因船总是漂浮的，所以其浮力也增大，排开水的体积也增大，船身在水中部分体积增大，船身下沉一些，但仍漂浮在水面。 一艘满载的货船比空载时在水中的吃水要深得多。 （2）轮船由江河驶入大海时，船身会上浮一些： 轮船无论在海里还是在江河中都漂浮，受到的浮力等于轮船重，所以浮力不变。由于海水的密度大于河水的密度，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，轮船进入海水时排开水的体积变小，即船身会上浮一些。 沉浮条件的应用2、浮子式密度计 1、浮子式密度计作用： 直接测量液体的密度。 （附视频）2、浮子式密度计工作原理： 测量时，让密度计漂浮在液面上。 密度计的刻度特点：上小下大，上疏下密。 液体的密度不同，密度计排开液体的体积就不同，液面对应密度计的位置也就不同。 根据液面对应密度计上的刻度可以直接读出被测液体的密度。 沉浮条件的应用3、潜艇 1、潜艇的作用： 潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水下某一深度进行工作。 探索活动：1）如图4.4-16所示，玻璃球的顶部和底部各有一个小孔，顶部小孔通过橡皮管与针筒相连。开始时球内装满水，沉入水下。 2）将针筒的活塞向内推，使玻璃球内的水从底部小孔压出，观察玻璃球的运动情况。 参考：玻璃球上浮3）将针筒的活塞向外拉，使水从底部小孔进入玻璃球内，观察玻璃 球的运动情况。 参考：玻璃球下沉潜水艇的工作原理与此类似。 2、潜艇的工作原理： 潜艇的两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就会下沉。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小 于浮力时，潜艇就会上浮。当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就能够停留在水下某一深度的地方。沉浮条件的应用4、宇航员模拟太空行走 空间站环绕地球运行时，内部所产生的效果，像水中的鱼一样，使航天员能够悬浮在太空中。这样的空间环境使得航天员在太空行走时身体变得难以控制，空间知觉也会紊乱。 为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法。为保证航天员在水中处于悬浮状态，应使航天员自身及所携带的装备受到的浮力与总重力相等。 宇航员模拟太空行走的工作原理主要是利用水的浮力来模拟太空中的失重状态。 科学阅读 ：悬浮的鱼沉浮条件的应用5、热气球 （附视频） 热气球的工作原理是通过加热空气使其密度减小，产生浮力，从而实现升空和飞行。 空气中的物体同样会受到空气的浮力。 如果气球中所充入的气体密度比空气小，那么气球受到空气的浮力大于自身所受的重力，气球就会在空中上升；喜庆节日放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球，一般充有氦气。热气球内充有被燃烧器加热后的热空气，由于空气受热膨胀，密度减小，通过调节，加热空气可以控制热气球的上升或下降。沉浮条件的应用6、飞艇 为了能控制飞行物的飞行状态和使之具有推进的动力，人们制造了飞艇。 飞艇的工作原理是基于阿基米德原理，即利用密度比空气小的气体（如氦气）充入艇身，使得飞艇能够产生浮力并在空气中升起。 飞艇有巨大的流线型艇体，艇体的气囊内充入氦气，艇体下面安装了可供人员乘坐和装载货物的吊舱，艇体上还安装了起稳定控制作用的尾面和推进装置。飞艇造价低廉、消耗燃料少，可用于交通、运输、娱乐、赈灾、拍摄、气象观察、大气科学实验等。 讨论交流： 人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，它的做法是把几个浮筒灌满水，使它们沉到水底，潜水员用钢索把它们拴在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就 可以浮起来了（如图4.4-24）。 这样做的原理是什么？ 参考：浮筒打捞法的原理是通过改变浮筒的重力和浮力来实现沉船的浮起。初始时，浮筒灌满水，重力大于浮力，使其容易沉入水底。当空气被压入浮筒，排出内部的水后，浮筒的重力减小，而浮力保持不变，从而使得浮筒及其栓住的沉船能够浮出水面。 船舶的工作原理，相对比较简单，直接利用浮沉条件解析：船正常情况下是漂浮体，所以浮力等于重力，只要重力不变，浮力就不变，降低难度。密度计对于学生不是很熟悉，老师直接介绍其原理，让学生接受，再根据其使用方法来认识密度计的刻度特点潜艇对于学生来说也是不太熟悉的工具通过活动来使学生认识到水的进出导致重力变化是潜艇浮沉的方法太空行走模拟训练，提升学生兴趣，并体会将科学原理运用到具体实践中热气球的工作原理本身的重力不变，但通过改变气体的密度来改变浮力，这也是一种实现浮沉的方法。不同应用提供不同的思路，拓宽学生的思维生活中的应用，提升学生兴趣，拓展学生思维
课堂练习 1、下列科学知识的应用实例中正确的是( B )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2、关于压强和浮力知识的应用，下列说法中正确的是（ C ）A. 潜入水中的潜水艇，潜水越深，所受浮力和压强越大B. 轮船从江河驶入大海，排水量减少C. 水坝的下部总要比上部宽些，以使承受更大的水压D. 用密度计测量不同液体的密度时，它所受到的浮力是不同的3、小明用空塑料瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在塑料瓶内的水面上，塑料瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压塑料瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法中错误的是( B )A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力B.无论怎样挤压塑料瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中C.“浮沉子”上浮时，小玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”的浮沉原理相同 （例题3图） （例题4图）4、小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一个自制密度计,用它来测量液体的密度,测量过程中容器内液体总量没有变化。当密度计在液体中漂浮时,液面高度在A处(如图甲所示),此时,密度计受到的浮力 (填“小于”“等于”或“大于”) 自身重力。使用中,小柯发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量该容器内液体的密度(如图乙所示),杯中液面将 (填“上升”“下降”或“仍在A处”)。 参考：等于； 仍在A处5、小丽同学利用一根吸管制作一个简易密度计。（1）为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中，你的做法是 ；（2）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，受到的浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），液体的密度越大，它露出液面部分的长度 （选填“越长”“越短”或“不变”）；（3）小丽想，如果在吸管上标上相应的密度刻度，不就能直接显示所测液体密度的大小吗？于是她决定对吸管进行刻度的标定。在标定刻度前，她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度H（如图1所示）。若漂浮在密度为ρ液的其他液体中，则浸入的深度为h，可推出h的表达式为 （用ρ水、ρ液、H表示）。根据以上表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定，图2中的四种刻度的标示合理的是 。（4）为了使测量结果更准确，要使简易密度计上两条刻度线（如0.9、1.0）之间的距离大一些，可换用较 （选填“粗”或“细”）一点的吸管。参考：（1）在吸管下端缠绕一些铜丝作为配重；（2）不变；越长；（3）h＝Hρ水/ρ液 ；C；（4）细。 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。
板书设计 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
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21世纪教育网（www.21cnjy.com） 21清风明月
