(共21张PPT)
第3节
物体的浮沉条件及应用
教学分析
学习目标
1.观察物体上浮、下沉的现象,寻求使物体上浮与下沉的方法。
2.探究、理解物体的浮沉条件。
3.知道浮力的应用。
课前准备
课前准备
教学分析
学习重点:用浮沉条件解释上浮、下沉、悬浮、漂浮等各种浮沉现象。
学习方法:
综合运用分组实验、演示实验、讲授和讨论的教学方式,从观察比较物体的浮沉情况认识物体的浮沉条件,理解浮力的应用。
学具准备:多媒体课件、饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、装水的透明水槽、打气筒。
学习难点
:归纳物体的浮沉条件。
潜艇
下沉
上浮
悬浮
物体的浮与沉是由什么因素决定的呢?
情景引入
我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析,设计如下图的实验来验证。
物体的浮沉条件
探究物体的浮沉条件
互动新授
实验序号
实验方法
观察小瓶运动情况
小瓶受力情况
1
把盖上盖子的空小瓶浸没于水中再松手
2
把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于水中,再松手
3
设法使小瓶既不上浮也不下沉,即静止在水中
(也叫悬浮)
小瓶上浮
小瓶下沉
小瓶静止
F浮
>G
F浮
<
G
F浮
=
G
互动新授
物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小。
通过改变重力或浮力的大小,可以改变物体的浮沉状态。
当F浮>G
时,
物体上浮
当F浮<G
时,
物体下沉
当F浮=G
时,
物体处于悬浮或者漂浮状态
结论
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
漂浮
互动新授
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
两个过程:
F浮<
G物
物体下沉
F浮>G物
物体上浮
互动新授
三个状态:
F浮=G物
物体漂浮
F浮=
G物
物体悬浮
F浮<G物
物体下沉到水底
G物
F浮
水面
F浮
G物
G物
F浮
漂浮
悬浮
下沉到水底
互动新授
将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,观察鸡蛋在容器中的位置。
做一做
互动新授
状
态
上
浮
下
沉
悬
浮
漂
浮
物体受力分析
浮沉条件
浮力和重力
比较
液体密度和物体密度比较
F浮
>G物
F浮
<G物
F浮
=G物
F浮
=G物
F浮
G物
G物
F浮
F浮
G物
F浮
G物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
互动新授
早在殷商之前,我国古代人民对浮力就有深入的观察,到殷商时已由制独木舟发展到用木板组成大的船体,这是我国最早的木船。
互动新授
三国时期有“曹冲称象”。
除了以舟称物之外,以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载,真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。
互动新授
用橡皮泥做成能承载重物的小船,使它漂浮在水面上。
想想做做
互动新授
工作原理:将钢铁制成空心的轮船,可以排开更多的水,漂浮在水面上。
排水量(m排):
轮船满载时排开水的质量:
F浮=
m排g
而
F浮=G
∴
m船+m货=
m排
载重线
轮
船
互动新授
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打气,将瓶内的水排出,瓶向上浮起
潜艇
潜水艇
互动新授
工作原理:靠空气浮力升空
内部充有小于空气密度的气体
气球和飞艇
互动新授
密度计是一种什么仪器?它的刻度有什么特点?
测量液体密度的仪器,刻度是上小下大,上稀下密。
密度计的工作原理是什么?
物体漂浮在液面上的条件F浮=G
密度计浸入液体中越深,说明
液体的密度是越大还是越小?
越小
密度计
互动新授
巩固扩展
浮沉条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
F浮>G
ρ液>ρ物
F浮ρ液<ρ物
F浮=G
ρ液>ρ物
F浮=G
ρ液=ρ物
课堂小结
浮力的应用
轮船:
制成“空心”增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮
潜水艇:
改变自身重力来实现浮沉
气球和飞艇:
改变自身体积来实现升降
密度计:
测量液体密度的仪器
课堂小结