10.5物体的浮与沉
教学目标
【知识技能】
知道物体的浮沉条件,会根据浮沉条件判断物体的浮沉。
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
能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
【方法和过程】
通过观察实验,认识浮沉现象
【情感态度和价值观】
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。
教学重难点
【教学重点】
通过观察实验,认识浮沉现象及探究物体的浮沉条件。
【教学难点】
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。
课前准备
乒乓球、清水、盐水、橡皮泥、鸡蛋、密度计、长筒玻璃杯两个 注射器,输液管,气球,石头。
教学过程
一、新课引入
[设疑]:浸入液体中的物体都会受 到浮力,为什么乒乓球会浮在水面,而小石块却沉入水底,物体的浮沉由什么条件决定?
二、 新课教学
(一)物体的浮沉条件是什么
[演示实验]:分别让三只同样大的装了黄沙的药瓶浸没在大量筒的水中,一只下沉,一只悬浮,一只上浮直至漂浮
[学生描述]:这四种浮沉状态的特点。
[学生活动]:让鸡蛋像潜艇一样浮沉
[猜想]:正常的鸡蛋在水中是上浮还是下沉?怎样让鸡蛋漂浮呢?
[学生实验] :把一只鸡蛋轻放入浓盐水中,使鸡蛋处于漂浮状态,然后缓缓倒入清水,鸡蛋慢慢变为悬浮,继续加入清水,鸡蛋下沉。如再加一些盐粒,鸡蛋以慢慢上浮。
[讨论]:(1)鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用?
(2)鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化?
[总结]:F浮F浮=G时,浸在液体中的物体就会悬浮
F浮>G时,浸在液体中的物体就会上浮
[想一想]:鸡蛋在悬浮和漂浮两种状态下,浮力都 等于重力,那么这两种状态的不同之处是什么?
[演示说明]:悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,漂浮是物体浮在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。
把铜块和木块浸没在水中,铜块沉入水底,木块漂浮在水面上。通过查阅密度表,你发现铜的密度,水的密度和木块的密度有什么关系?铜块下沉
F浮ρ水× g × V排 < m ×g
m=ρ物×V物
所以ρ水 ×g× V排<ρ物×g ×V物
两边同时处以g
ρ水 ×V排<ρ物 ×V物
因为此时浸没,V排 = V物
所以ρ水 <ρ物
[讨论]:满载的轮船由内河驶入大海,受到的浮力大小是否改变?船会上浮一些还是下沉一些?
(二)浮沉条件在技术上的应用
[学生讨论]:如何改变物体的浮沉状态呢
[总结]:增减排水的体积以改变浮力(轮船、鱼)及增减自身的重力两种方法都可实现浮沉。
[展示]:展示潜艇模型,了解潜艇是如何实现上浮和下潜的
[总结]:潜水艇的浮沉原理是通过变自身重力实现上浮和下沉。
[多媒体演示]:气象探测气球的升空与降落
[总结]:氢气球通过改变气球体积从而改变浮力来实现上升与下降。
[多媒体演示]:打捞沉船的一般方法:先把浮筒装满水沉入水底,在水底将浮筒与沉船扎在一起,输入高压空气将浮箱内水排开,沉船平稳地浮出水面。热气球升空与下降:加热使气囊内的空气变热密度变小,从而使浮力大于重力上升,停止加热,气襄内空气变冷密度变大,使重力大于浮力,气球下降。
[总结]:浮筒、热气球、飞艇等都是通过改变自身的重力来实现浮沉的。
三、课堂小结
通过本节学习你是否明白了物体为什么能浮沉,怎样改变条件实现物体的浮沉。你能知道潜水艇和气球的工作原理吗?关于物体的浮沉你还想知道什么?