10.3《物体的沉浮条件及应用》教案（第一课时） 2022-2023学年人教版物理八年级下册

物体的沉浮条件 教案 一、学情分析 本节在认识了浮力产生的原因、学习了阿基米德原理的基础上，从知识应用的角度学习物体沉浮条件。本节知识综合性较强，涉及受力分析、力与运动的关系、浮力知识综合起来解决物体的浮沉条件及应用。 二、教学目标 1.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件； 2.会根据浮沉条件判断物体的浮沉。 三、重点难点 【教学重点】 物体的浮沉条件。 【教学难点】 运用浮沉条件解决问题。 四、教学过程 【教具准备】水、盐、新鲜鸡蛋、水槽等。 第一板块 【创设情境 导入新课】 教师提问：怎样打捞沉在海底的船呢？ 【播放视频】打捞沉船小实验（让学生初步了解打捞原理，吸引学生兴趣，从而顺利引入新课）。 第二板块 【合作交流 探索新知】 教师释疑：打捞原理解释 首先，将装满水的浮筒沉入水底，绑在沉船两侧；此时浮筒和沉船所受的浮力小于浮筒和沉船的总重力F浮<G1+G； 然后，用高压气体将浮筒中的水排出, 浮筒的重力在慢慢减小；直到浮筒和沉船的总重力减小到小于所受的浮力F浮>G2+G，则浮筒和沉船会开始上浮； 最后，随着水慢慢的排除，沉船和浮筒漂浮在水面。这样沉船就被打捞出来了。 1. 物体的浮沉条件 （1）用浮力和重力的关系比较 ①当F浮＞G，物体上浮； ②当F浮=G，物体悬浮； ③当F浮<G，物体下沉； ④当F浮=G，物体漂浮（漂浮是上浮的最终状态）； ⑤当F浮<G，物体沉底（沉底是下沉的最终状态）。 （2） 用实心物体密度与液体密度的关系比较 教师提问：物体沉浮时物体密度和液体密度有怎样的关系呢？ 教师点拨：利用阿基米德原理，可把物体的沉浮条件改写为用密度表示的形式。 因为浮力F浮=ρ液gV排 ；物体的重力G=ρ物gV物；又由于实心物体全部浸没在液体中，所以V排 = V物，所以可以用比较液体密度ρ液和物体密度ρ物的关系来比较浮力和重力。 ①F浮＞G 上浮： ρ液＞ρ物； ②F浮= G 悬浮： ρ液=ρ物； ③F浮＜G 下沉： ρ液＜ρ物； ④F浮= G 漂浮： ρ液＞ρ物 ，V排＜V物。 学生实验：盐水浮蛋。 将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，鸡蛋下沉至沉底，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。 同一个鸡蛋在水中下沉，加入盐水后可悬浮或漂浮，这是因为增大了液体密度，从而使浮力增大，由沉浮条件知，浮力大于物体重力时会上浮。 （3）浮沉条件的讨论 ①上浮和下沉是不平衡态；悬浮和漂浮是平衡（静止）态； ②上浮、下沉和悬浮：V排=V物；漂浮：V排＜V物。 ③空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度ρ物与液体密度ρ液比较。 第三板块 【随堂练习 巩固基础】 例1. 关于浮力，下列说法中正确的是（ C ） A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大 B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大 例2. 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。则此物体是（ B ） A．浮在水面上 B．沉到水底 C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能 例3. 小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面，如图所示，于是，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉，在此过程中，鸡蛋受到的浮力随时间的变化图像可能是（ D ） 例4. 如图所示，放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计，向杯中倒入200 g的水，水深20 cm；再轻轻放入质量为40 g的木块，木块静止后漂浮，水面升高了4 cm（水未溢出，g取10N/kg）。求此时： （1）水对杯子底部的压强是多少？ （2）木块受到的浮力是多少？ （3）杯子底部对水平桌面的压力是多少？ 解： （1）p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.24m)=2400 Pa； （2）F浮=G木=m木g=0.04 kg×10 N/kg=0.4 N； （3）F= G总=G木+m水g=0.4 N+0.2 kg×10 N/kg=2.4 N。 例5. 如图所示，甲、乙两个小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态，此时容器中液体深度不同，但液体对容器底部的压强相同，则（ C ） A. 甲球的密度大于乙球的密度 B. 甲球的密度等于乙球的密度 C. 甲球的密度小于乙球的密度 D. 甲球、乙球的密度关系无法判断 第四板块 【明辨易错 精准理解】 1.一木块漂浮在水面上，露出水面部分占总体积的2/5，现将木块切成相等的两块，将其中的一块仍放入水中，那么这一木块露出水面的体积占它体积的（ B ） A．1/5 B．3/10 C．2/5 D．无法判断 2.把重5 N、体