内容正文:
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件
地位与作用:
本节内容是在前面学习了浮力概念和阿基米德原理的基础上进一步学习物体的浮沉条件,由学生通过探究得到物体的浮沉条件,并要求学生能运用浮沉条件解释生活中的相关现象。并与上一节内容构成完整的浮力知识体系,因此本节内容一定要将力、重力、二力合成、二力平衡、密度等知识紧密联系起来,应用到浮力知识中去,使学生认识到浮沉条件在社会生活中的应用及其重要意义。这节课一般来说需要两课时,这里我所说的仅为第一个课时的内容。
重点:理解沉浮条件
难点:应用沉浮条件解决问题
教学突破:通过对物体进行受力分析得出物体的浮沉条件,让学生经历“动手做”这一活动和学生的讨论交流来理解沉浮条件及其应用。
思 考
?
既然浸入液体的物体都受浮力,根据阿基米德定律,铁块、木块、气球所受浮力相同,为什么有的下沉,有的上浮,有的悬浮?
物体的浮沉
1、分析浸没在水中的铁块、木块与气球松手后各受几个力的作用?大小关系如何?
铁
F浮
F合
木
F浮
G木
F合
球
F浮
F合=0
G铁
G球
铁块
F浮<G
木块
F浮>G
气球
F浮=G
下沉
上浮
悬浮
1、实验器材:烧杯、新鲜
鸡蛋、水、食盐、搅拌棒。
2、取一只新鲜鸡蛋,放在
清水中,观察它在水中沉浮
的情况,向水中慢慢加盐,
并轻轻搅拌,观察鸡蛋将怎样运动?如果再加些清水,观察到什么现象?
分组实验:鸡蛋的沉浮
设计意图:这个实验本来是演示实验,因为这个实验容易操作,效果明显,所以我把它改为分组实验,目的是培养学生的实际操作能力,充分调动学生的学习积极性。
问题探究
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1、鸡蛋放入清水后,它是上浮还是下沉?
2、加盐并轻轻搅拌的目的是什么?
3、随着不断的往水中加盐,有什么现象发生?
4、如果再加些清水,又会观察到什么现象?
分析
无论上浮还是下沉,鸡蛋的重力没有发生变化;鸡蛋只受浮力和重力,那么肯定是浮力的变化引起它下沉和上浮。
1、鸡蛋放入清水后,它下沉是因为浮力小于重力 2、加盐并轻轻搅拌的目的是使液体的密度增大。
3、随着不断的往水中加盐,鸡蛋所受浮力逐渐增大,浮力等于重力时,鸡蛋悬浮;浮力大于重力时,鸡蛋上浮。
4、如果再加些清水,鸡蛋又下沉,这时所受浮力又减小,浮力小于重力,所以下沉
分析总结:浮沉条件
浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的( )和( )的大小。
当物体上浮时,F浮( )G物;
当物体下沉时,F浮( )G物;
当物体悬浮时,F浮( )G物。
浮力
重力
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神奇的海底世界!
设计意图---过渡:鱼在水中怎样实现自由沉浮 ?用幽默诙谐的语言来提问:鱼能像我们刚才那样通过加盐、倒水的方式来实现自由沉浮吗?(不能)那么它们是怎么做到自由沉浮的呢?看书72页第二段与10-4-2图,带着问题读课本。
鱼在水中怎样实现自由沉浮
鱼是通过鱼鳔改变自己的体积来改变浮力的;
(1)鱼鳔较小时,鱼所受浮力小于重力,鱼下沉;
(2)鱼鳔较大时,鱼所受浮力大于重力;
(3)鱼所受浮力等于重力时,鱼就可以在水中任意的深度游动。
浮沉条件的应用
1.轮船
(1)工作原理:物体漂浮在水面的原理工作的。
(2)利用把密度比水大的钢材制成空心的使它排开更多的水,增大可利用的浮力。
(3)轮船在河里和海里都是浮体,因而所受浮力相同,根据阿基米德原理,它在海水里比在河水里浸入的体积小。
2、潜水艇
浮出水面
水舱
潜入水中
(2)改变自身重力来实现浮沉
潜艇通过水箱的充水或排水来改变自身的重力
3.气球和飞艇
(1)改变自身体积以改变浮力来实现浮沉
吊篮
喷嘴
气袋
热气球采用了什么办法使它能够受到空气的浮力而升空呢?
打开燃烧器,加热两层气囊之间的空气,气囊体积增大,囊内空气密度减小,重力不变,浮力增大。
4.气球和飞艇
(1) 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气、热空气等。
(2)原理:利用空气的浮力,通过改变自身体积来实现上升和下降的。
(一)、浮沉条件 当物体上浮时,F浮(>)G物;
当物体下沉时,F浮(<)G物;
当物体悬浮时,F浮(=)G物。
(二)、浮沉条件应用
(1)改变体积 例:热气球、鱼
(2)改变自身重力 例:潜艇
今天所学
1、现有一只玩具青蛙,将它浸没水中,它会上浮;把它浸没到另一种液体中,它却下沉,它在这两种情况下受到的浮力大小相比较( )
A、在水中浮力大 B、在液体中浮力大
C、受到浮力一样大 D、无法比较
2、某轮船从大海驶向内河,下列说法正确的