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新华师大版科学八年级上册教学设计
课题 物体浮沉条件及其应用 单元 第三章 学科 科学 年级 八年级上册
学习目标 情感态度和价值观目标 通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例,体验科学、技术与社会的密切联系。
能力目标 通过观察实验现象得出结论来培养学生的观察总结能力。
知识目标 1、 知道物体的浮沉条件,会根据浮沉条件判断物体的浮沉。2、 知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。3、 能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
重点 通过观察实验,认识浮沉现象及探究物体的浮沉条件。
难点 对浸没在液体中的物体的进行受力分析,比较浮力和重力的大小。
学法 讨论法、发现法 教法 讲练结合、启发诱导
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 做一做:木块、铁球、带盖空玻璃瓶放入清水中会发生什么情况呢? ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) 现象:木块、玻璃瓶上浮,铁球下沉。那么物体的浮与沉取决于什么条件呢? 动手做实验并总结观察到的现象 培养学生的动手能力和总结能力并引入新课
讲授新课 一、活动:观察与物体浮沉有关系的因素1.观察物体浮沉与物体自重的关系(1)、实验器材:水盆、瓶子、石子 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )(2)、实验步骤①把一个空塑料瓶放在水盆里 ,观察它浮在水面上的位置 ,并在瓶外壁上做一记号。 ( http: / / www.21cnjy.com )空塑料瓶浮在水面上,受浮力和重力,二力平衡即:浮力等于重力②在另一空塑料瓶中放若干小石子 ,再放在水盆里 ,观察它的浮沉情况 。 ( http: / / www.21cnjy.com )放少量小石子在塑料瓶里,重力增大,浸入水中体积变大浮力变大,塑料瓶漂浮,浮力仍等于重力。③在有小石子的塑料瓶内继续放石子 ,直到瓶下沉至水底。 ( http: / / www.21cnjy.com )放大量小石子在塑料瓶里,重力增大,塑料瓶完全浸入水中,物体下沉至水底此时重力大于浮力。2.观察物体浮沉与物体排水多少的关 系(1)实验器材:牙膏壳、水盆、剪刀 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )(2)实验步骤:①把铝皮牙膏壳剪开 ,摊平后弯折成船形;②把船形铝皮放在盛有水的盆中 ,观察现象 ; ( http: / / www.21cnjy.com )船形铝皮漂浮在水面上,此时浮力等于重力。③把船形铝皮取出 ,将它团成块状后放在盛有水的盆中 ,观察发生的现象。 ( http: / / www.21cnjy.com )团成块状后体积减小,浮力减小,放在盛有水的盆中它将下沉到水底。通过上面的实验你得出什么结论?(3)实验结论浸没在液体中的物体,其浮沉主要取决于它所受到的浮力与重力的大小。①当F浮>G时,合力竖直向上,物体在液体中向上运动称为上浮。 ( http: / / www.21cnjy.com )②当F浮 G物 ρ液>ρ物悬浮时:F浮 = G物 ρ液=ρ物浸没在液体中物体的密度大于液体的密度(c)物体下沉浸没在液体中物体的密度等于液体的密度(b)物体停留在液体中保持平衡;浸没在液体中物体的密度小于液体的密度(a)物体上浮归纳物体的浮沉条件(1)当 ρ物< ρ液 时,F浮>G物 物体将上浮;(2)当 ρ物 =ρ液 时,F浮=G物 物体悬浮;(3)当 ρ物>ρ液时,F浮<G物 物体将下沉;说明:上浮的最终结果是漂浮,漂浮时F浮=G物ρ物< ρ液思考与讨论1.现代打捞沉船的常用方法是:将几个充满水 ( http: / / www.21cnjy.com )的大型浮筒沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中的水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面,请你解释这样打捞沉船的道理。答案:浮筒中水排出后重力大大减少,浮力却没有减少,即使拴上沉船也是G” “<”或“一”);它们能运载水的最大质量关系是m甲( )m乙(填“>” “<”或“一”).(ρ铝<ρ铜)答案: = >4、质量为0.3 kg的木块漂浮在 ( http: / / www.21cnjy.com )水面上,受到的浮力是( )N。另一质量为0.5 kg的物块浸没在水中时,排开3 N的水,该物块在水中将( )(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(g取10 N/kg)答案:3 下沉5、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。(1)此物体受到的浮力是多少?(2)物体是上浮还是下沉?答案:(1)4.9 N;(2)物体下沉 学生动手做实验并观察现象做上标记对漂浮知道受力情况学生动手实验总结实验结论分析受力做出力的图示学生讨论分析并填入正确答案。分组思考与讨论1、2并得出答案学生练习阅读课文找出什么是漂浮体和悬浮体学生叙述潜水艇的潜水原理动手实验总结结论阅读回答问题学生练习阅读并总结出热气球工作原理学生分析学生练习 锻炼学生的动手能力让学生明白漂浮时浮力与重力相等锻炼学生的动手能力锻炼学生的总结能力培养学生作图分析能力得出密度与物体沉浮的关系让学生巩固所学知识巩固所学知识培养学生阅读总结能力进一步了解潜水原理锻炼学生的动手能力锻炼学生的动手能力培养学生的良好阅读习惯巩固潜艇原理培养学生的总结能力培养学生分析能力巩固所学知识
课堂小结 物体的浮沉条件(1)当 ρ物< ρ液 时,F浮>G物 物体将上浮;最终结果是漂浮,漂浮时F浮=G物(2)当 ρ物 =ρ液 时,F浮=G物 物体悬浮;(3)当 ρ物>ρ液时,F浮<G物 物体将下沉; 梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力。梳理机械运动知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。
板书 物体浮沉条件及其应用一、物体的浮沉条件(1)当 ρ物< ρ液 时,F浮>G物 物体将上浮;最终结果是漂浮,漂浮时F浮=G物(2)当 ρ物 =ρ液 时,F浮=G物 物体悬浮;(3)当 ρ物>ρ液时,F浮<G物 物体将下沉;二、浮力的应用1、潜水艇工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜2、热气球工作原理:靠空气浮力升空。
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《物体浮沉条件及其应用》练习
一、单选题
1、将小铁块和小木块放入一盆水中,结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底.就此现象,下列分析正确的是( ).21·世纪*教育网
A. 木块受到浮力,铁块不受浮力
B. 铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力
C. 木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力
D. 木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
2、分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球,将它们放入水中,三个小球静止时的位置如图所示,以下判断正确的是( ).
( http: / / www.21cnjy.com )2-1-c-n-j-y
A. 甲小球一定是空心的 B. 乙小球一定是空心的
C. 丙小球一定是空心的 D. 三个小球都是实心的 21*cnjy*com
3、下列飞行器中,利用空气浮力升空的是( ).
A. 直升机 B. 飞艇 C. 喷气式飞机 D. 火箭
4、下列说法正确的是( ).
A. 潜艇在上浮的过程中受到的浮力变大
B. 气象探测气球所充气体的密度小于空气的密度
C. 密度计上的刻度值从下到上是逐渐变大的
D. 密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体的密度有关
5、质量均匀的物体悬浮于某种液体中,若将该物体截成大小不相等的两部分,则( ).
A. 大的下沉,小的上浮 B. 大、小两部分都上浮 www.21-cn-jy.com
C. 大、小两部分都下沉 D. 大、小两部分仍悬浮 2·1·c·n·j·y
6、将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100 g。据此现象,下列判断正确的是(g取10 N/kg)( )【来源:21cnj*y.co*m】
A. 水对烧杯底的压强会增 ( http: / / www.21cnjy.com )大 B. 小球的质量不小于100 g
C. 小球的体积一定大于100 cm3 D. 小球受到的浮力等于0.1 N
7、两物体漂浮在液面或悬浮在液体中,若受到的浮力相等,则这两个物体一定( ).
A. 密度相等 B. 体积相等
C. 质量相等 D. 露出液面的体积相等
8、体积为10 dm3,密度为0.4×103 kg/m3的木块,当它漂浮在水面时,它所受到的浮力等于( ).【出处:21教育名师】
A. 4 N B. 10 N C. 39.2 N D. 98 N 【版权所有:21教育】
二、填空题
9. 如图所示:下端绕着铁丝的细木棍直立在水中.如果把露出水面的部分剪去,则剩余部分将 (选填“上浮”、“静止”或“下沉”).
( http: / / www.21cnjy.com )21教育名师原创作品
10、酷暑季节,烈日炎炎,很多人喜欢下 ( http: / / www.21cnjy.com )河下塘游泳。一个密度与水相同的实心物体,放入足够多的水中静止时,它将处于 (填“漂浮”或“悬浮”)状态。因为人体密度与水的密度大致相同,所以为了安全,请同学们不要擅自下河下塘游泳。
11、 将一重为4 N的金属筒容器,开口向上放入水中,有的体积露出水面。如在筒内装入100 cm3的某种液体后,金属筒有的体积浸没在水中。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,则金属筒的容积是 cm3(筒壁厚度不计),装入金属筒内液体的密度是 kg/m3。
三、解答题
12、一个底面积为10 m2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为20 m3、密度为0.8×103 kg/m3的物体A放入其中,最终物体A漂浮在水面上.
( http: / / www.21cnjy.com )21*cnjy*com
(1)物体A所受到的浮力是多少
(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少 www-2-1-cnjy-com
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到的压强减小了多少 (g=10 N/kg)
《物体浮沉条件及其应用》参考答案
1、【答案】 B
【解析】 浸在液体中的物体都受到浮 ( http: / / www.21cnjy.com )力的作用,A错;铁块沉入水底,说明所受到的浮力小于自身的重力,B正确;由于不知木块和铁块浸没在水中的体积,因此无法判断木块和铁块所受浮力的大小,C错;木块浮在水面上,所受浮力等于自身的重力,D错.【来源:21·世纪·教育·网】
2、【答案】 B
( http: / / www.21cnjy.com )3、【答案】 B
【解析】 飞艇是利用空气浮力升空的.
4、【答案】 B
( http: / / www.21cnjy.com )5、【答案】 D
【解析】 截成两部分后,每部分的浮力仍等于各自的重力,两部分仍悬浮.
6、【答案】B
【解析】在装满水的烧杯中放入小球,溢出水的质量100 g,此时水的深度不变,压强大小不变,A说法错误;排开水的质量为100 g,根据 F浮=G排=mg=100 g×10 N/kg=1 N,因此浮力大小为1 N,D说法错误;排开水的体积V排===100 cm3,小球在水中的状态无法得知,因此,小球漂浮、悬浮或沉底,其体积可能大于或等于100 cm3,C选项错误;而小球的重力可能大于或等于浮力,因此重力可能大于或等于1 N,质量大于或等于100 g,B选项正确.符合题意的是B。
7. 【答案】 C
【解析】 漂浮或悬浮时,浮力都等于其重力,若浮力相等,则重力相等,质量相等.
8、【答案】 C
【解析】 漂浮时F浮=G=mg=ρVg=0.4×103 kg/m3×10-2 m3×9.8 N/kg=32.9 N.
9、【答案】上浮
( http: / / www.21cnjy.com )10、【答案】悬浮
( http: / / www.21cnjy.com )11、【答案】600 1.5×103
【解析】本题考查阿基米德原理及漂浮条件的应用。设金属筒的容积为V,因为F浮=ρ水gV排,第一次漂浮时,F浮1=G,则ρ水gV=4 N,V=6×1 m3=600 cm3。第二次漂浮时,F浮2=G+G液,ρ水gV=4 N+G液,×1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×1 m3=4 N+m液×10 N/kg,液体的质量m液=0.15 kg=150 g,液体的密度ρ===1.5 g/cm3=1.5×103 kg/m3。21世纪教育网版权所有
12、(1)【答案】物体A的质量
( http: / / www.21cnjy.com ) mA=ρAVA=0.8×103 kg/m3×20 m3=1.6×104 kg.
物体A受到的浮力
F浮=GA=mAg
=1.6×104 kg×10 N/kg
=1.6×105 N.21教育网
(2)【答案】V排=
=
=16 m3,
取出的那部分物体的质量
m1=ρA×
=0.8×103 kg/m3××16 m321cnjy.com
=6.4×103 kg.
(3)【答案】物体减小的质量
G1=mg
=6.4×103 kg×10 N/kg
=6.4×104 N,
减小的压强
p==
=
=6400 Pa.21·cn·jy·com
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物体浮沉条件及其应用
科学新华师大版 八年级上册第3章第4节
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教学目标
导入新课
做一做:木块、铁球、带盖空玻璃瓶放入清水中会发生什么情况呢?
现象:木块、玻璃瓶上浮,铁球下沉。
那么物体的浮与沉取决于什么条件呢?
教学目标
新课讲解
一、活动:观察与物体浮沉有关系的因素
(1)、实验器材:水盆、瓶子、石子
1.观察物体浮沉与物体自重的关系
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教学目标
新课讲解
(2)、实验步骤
①把一个空塑料瓶放在水盆里 ,观察它浮在水面上的位置 ,并在瓶外壁上做一记号。
空塑料瓶浮在水面上,受浮力和重力,二力平衡即:浮力等于重力
教学目标
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②在另一空塑料瓶中放若干小石子 ,再放在水盆里 ,观察它的浮沉情况 。
放少量小石子在塑料瓶里,重力增大,浸入水中体积变大浮力变大,塑料瓶漂浮,浮力仍等于重力。
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教学目标
新课讲解
③在有小石子的塑料瓶内继续放石子 ,直到瓶下沉至水底。
放大量小石子在塑料瓶里,重力增大,塑料瓶完全浸入水中,物体下沉至水底此时重力大于浮力。
教学目标
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2.观察物体浮沉与物体排水多少的关 系
(1)实验器材:牙膏壳、水盆、剪刀
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教学目标
新课讲解
①把铝皮牙膏壳剪开 ,摊平后弯折成船形;
②把船形铝皮放在盛有水的盆中 ,观察现象 ;
(2)实验步骤:
船形铝皮漂浮在水面上,此时浮力等于重力。
教学目标
新课讲解
③把船形铝皮取出 ,将它团成块状后放在盛有水的盆中 ,观察发生的现象。
团成块状后体积减小,浮力减小,放在盛有水的盆中它将下沉到水底。
通过上面的实验你得出什么结论?
教学目标
新课讲解
(3)实验结论
浸没在液体中的物体,其浮沉主要取决于它所受到的浮力与重力的大小。
①当F浮>G时,合力竖直向上,物体在液体中向上运动称为上浮。
F浮
G
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③当F浮=G时,合力为零,物体会停留在液面以下的任何位置而保持平衡,这种现象称为悬浮。
教学目标
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F浮
G
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教学目标
新课讲解
思考与讨论1
一个实心物体浸没在液体中,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? 请你在下列三种情况中选择一个正确的填入下表的空格中。
(a)物体上浮 (b)物体停留在液体中保持平衡; (c)物体下沉。
教学目标
新课讲解
∵F浮<G物
即:ρ液gV排<m物g
ρ液gV排<ρ物g V物
∴ρ液<ρ物
解析:
(1)下沉时
V排 = V物
F浮 > G物
ρ液>ρ物
F浮 = G物
ρ液=ρ物
同理:上浮时
悬浮时
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教学目标
新课讲解
浸没在液体中物体的密度大于液体的密度
浸没在液体中物体的密度等于液体的密度
浸没在液体中物体的密度小于液体的密度
(c)物体下沉
(b)物体停留在液体中保持平衡;
(a)物体上浮
教学目标
新课讲解
归纳物体的浮沉条件
(1)当 ρ物< ρ液 时,F浮>G物 物体将上浮;
(2)当 ρ物 =ρ液 时,F浮=G物 物体悬浮;
(3)当 ρ物>ρ液时,F浮<G物 物体将下沉;
说明:上浮的最终结果是漂浮,漂浮时F浮=G物
ρ物< ρ液
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教学目标
新课讲解
1.现代打捞沉船的常用方法是:将几个充满水的大型浮筒沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中的水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面,请你解释这样打捞沉船的道理。
思考与讨论
答:浮筒中水排出后重力大大减少,浮力却没有减少,即使拴上沉船也是G教学目标
新课讲解
2、一只盛满水的杯子有一个鸡蛋沉在水底 ,请问可以用什么方法使这只鸡蛋浮起来
方法一:水中加食盐,使盐水密度大于鸡蛋的密度。使浮力大于重力,鸡蛋就能浮起来了。
方法二:在鸡蛋外包一层比水的密度小的物质,如塑料泡沫,使浮力大于重力,鸡蛋就能浮起来了。
A
B
1、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.两物体的重力不等,B物体的重力大
C
教学目标
学以致用
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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
变小
教学目标
学以致用
教学目标
新课讲解
二、浮沉条件的应用
1、漂浮体和悬浮体
(1)漂浮体
能浮在液面上的物体称作浮体 ,通常也称作漂浮体。
(2)悬浮体
能停留在液面以下任何位置并保持平衡的物体称
作悬浮体。悬浮体受到的浮力等于它的自重。
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教学目标
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水中的鱼类、潜艇、深潜器等都是悬浮体
鱼类
潜艇
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教学目标
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热气球
飞艇
停留在空中的热气球、飞艇等也是悬浮体。
教学目标
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2、潜艇
潜艇可以作为悬浮体停留在水下 ,也能作为漂浮体浮在水面。
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教学目标
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(1)原理:靠改变自身重力上浮和下潜
潜艇的内舱与外壳之间有 一 个水舱,位于潜艇两侧。水舱上装有阀门 ,打开阀门使海水进入水舱 ,潜艇的自重增大。潜艇就下沉;反之用压缩空气把水舱内的水排出 ,潜艇的自重减小 ,潜艇就会上浮。
水舱
浮出水面
潜入水中
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(2)探究潜艇沉浮的道理
教学目标
新课讲解
实验器材:水盆、玻璃瓶、注射器
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教学目标
新课讲解
①、将1个空的玻璃瓶的瓶口用软塞塞紧 ,使玻璃瓶处在密封状态;
②、让玻璃瓶浮在水盆的水面上 ;
实验步骤:
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③、用注射器通过软木塞把水注入玻璃瓶内 ,如发现玻璃瓶开始下沉便停止注水,让玻璃瓶悬浮在水中 ;
教学目标
新课讲解
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④、再向玻璃瓶注水 ,使玻璃瓶下沉到水底。
⑤、用注射器把玻璃瓶中的水慢慢抽出 ,玻璃瓶会随之浮起。
教学目标
新课讲解
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通过注射器注入或抽出水,这样就改变了小瓶的自身重力,从而实现上浮和下潜,它的原理和潜艇的沉浮道理是相似的。
教学目标
新课讲解
下面我们看一段潜艇沉浮原理的视频。
实验结论
教学目标
新课讲解
教学目标
新课讲解
阅读小资料说一说鱼类是怎样利用鱼鳔实现随意地上浮下沉。
小资料
鱼鳔的功能
大多数鱼类依靠鱼鳔,既能向上浮 ,也能向下沉 ,甚至静止在水中不动。
鱼鳔
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如图所示,潜艇的水舱充水时,它所受的浮力与重力( ),能悬浮于水中.用压缩空气把水舱中的水排出一部分,潜艇所受的浮力( )重力而上浮.露出水面后,潜艇的浮力又与重力( ),它像轮船一样漂浮在水面上.
教学目标
学以致用
水舱
浮出水面
潜入水中
相等
大于
相等
3、热气球
教学目标
新课讲解
(1)热气球是一种航空装置一般由气囊和吊舱两个部分。
气囊
吊舱
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(2)工作原理:靠空气浮力升空。
教学目标
新课讲解
阅读课本你能总结出热气球工作原理吗
利用热空气密度小,空气受热膨胀,热气球体积增大,也就是增大V排达到增大浮力的作用 。
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(3)活动:按照课本上制作热气球的步骤课下制作一个热气球并在无风的室外放飞。
教学目标
新课讲解
教学目标
典例精析
小资料:阅读课本船舶载重线,了解载重线、载重线标尺,以及图中拼音字母的含义。
R
X
D
RQ
Q
BDD
教学目标
典例精析
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?
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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所以液面高度不变。
解:冰漂浮在水面上,F浮= G冰
教学目标
典例精析
教学目标
巩固提升
1. 将一块实心物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块,仍然放在盛水的烧杯中,则( )
A. 大块沉入杯底,小块漂在水面上;
B. 大块、小块都沉入杯底 ;
C. 大块、小块都漂在水面上 ;
D. 大块、小块都悬浮在水中。
D
教学目标
巩固提升
2. 一片金属箔做成中空的筒, 发现它漂浮在水面上, 将此金属箔揉成团放入水中,金属箔沉入水底。比较前后两种情况,下列说法中正确的是 ( )
A. 漂浮时所受的重力比它沉底时所受的重力小;
B. 漂浮时所受的浮力比它沉底时所受的浮力大;
C. 沉底时所受的浮力等于它所受的重力;
D. 沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
B
教学目标
巩固提升
3.甲、乙两同学分别用质量相同的铝板、铜板制作容积相同的两只模型船,它们都漂浮在水面上时,受到的浮力大小关系是F甲( )F乙(填“>” “<”或“一”);它们能运载水的最大质量关系是m甲( )m乙(填“>” “<”或“一”).(ρ铝<ρ铜)
=
>
教学目标
巩固提升
4、质量为0.3 kg的木块漂浮在水面上,受到的浮力是( )N。另一质量为0.5 kg的物块浸没在水中时,排开3 N的水,该物块在水中将( )(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(g取10 N/kg)
3
下沉
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教学目标
巩固提升
5、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。
(1)此物体受到的浮力是多少?
(2)物体是上浮还是下沉?
答案:(1)4.9 N;(2)物体下沉
1、物体的浮沉条件
(1)当 ρ物< ρ液 时,F浮>G物 物体将上浮;最终结果是漂浮,漂浮时F浮=G物
(2)当 ρ物 =ρ液 时,F浮=G物 物体悬浮;
(3)当 ρ物>ρ液时,F浮<G物 物体将下沉;
教学目标
课堂小结
本课小结
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2、浮力的应用
(1)潜水艇
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜
(2)、热气球
教学目标
课堂小结
谢 谢!
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