内容正文:
第三节 物体的浮与沉
一
学习目标
1.知道物体的浮沉现象,能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况。
2.理解物体的浮沉条件,能运用它解释浮沉现象。
3.了解浮沉条件在生产、生活中的应用。
4.通过浮力在科技方面的实例,体会掌握科学知识的重要性。
5.初步建立应用科学知识的意识。
二
重点难点
重点:
1.上浮、下沉、漂浮、悬浮的分析与判断。
2.浮沉条件的实际应用——密度计、潜水艇、气球的工作原理。
难点:
物体处在上浮、漂浮、悬浮、下沉的不同状态下,浮力、重力、密度的比较。
把实心的松木球和铁球浸没在水中,放手后,木球上浮,直至漂浮在水面,铁球下沉至水底。
飞艇在空中自由地上升、下降;人躺在死海中悠闲地看书,那么,物体的浮与沉取决于什么条件呢?这节课让我们一起进行探究学习,来解答上面的问题。
三
教学过程
1、物体的浮沉条件
(1)各小组同学分工合作,完成下列实验来验证上述内容:
①将拧紧盖子的空玻璃瓶浸没于水中,然后松手,观察玻璃瓶的运动情况,并对玻璃瓶受力情况进行分析。
②将装满水并拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中,然后松手,观察玻璃瓶的运动情况,并对玻璃瓶受力情况进行分析。
③给玻璃瓶装适量的水,浸入水中,使玻璃瓶处于悬浮状态。
观察到玻璃瓶上浮直至漂浮,此时玻璃瓶受重力和浮力。
观察到玻璃瓶下沉直至沉底,此时玻璃瓶受重力和浮力。
迷你实验室
(2)把糖浆、水及油沿汤匙注入玻璃杯中,由于密度不同,液体会分成三层。把蜡块、橡皮、瓶塞、鸡蛋等放入杯中,观察它们分别位于哪一层液面上?你能说出原因吗?
分成3层由上到下:油、水、糖浆。蜡块、瓶塞会在最上一层,他们密度最小;橡皮会停留第二层,它的密度比较大;鸡蛋在最下层,它的密度最大。
由此可见:
若物体是实心的密度均匀且浸没在液体中
①物体密度大于液体密度时,物体上浮;
②物质的密度等于液体密度时,物体悬浮;
③物质的密度小于液体密度时,物体下沉。
实验探究的结论:
浸没在液体中的物体,其沉浮主要取决于它所受到的 和 的大小;
当浮力 重力时,物体上浮;
当浮力 重力时,物体下沉;
当浮力 重力时,物体处于悬浮或漂浮状态。
浮力
重力
大于
小于
等于
跟踪训练
1.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是( )
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C.李子下沉过程中所受水的浮力变大
D.李子浸没后,下沉过程所受浮力大小不变
2.将同一鸡蛋分别浸入两杯密度不同的液体中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,如图所示。与乙杯比较( )
A.甲杯液体密度大,鸡蛋所受浮力大
B.甲杯液体密度大,鸡蛋所受浮力小
C.甲杯液体密度小,鸡蛋所受浮力大
D.甲杯液体密度小,鸡蛋所受浮力小
3.质量相同的木块和石蜡,把木块放在盐水中,石蜡放在水中,它们静止时都漂浮在液面上,则它们受到的浮力大小( )
A.木块受到的浮力大 B.石蜡受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大 D.条件不足,无法判定
D
D
C
2、浮沉条件的应用
1.密度计
(1)工作原理
漂浮原理,即G=F浮
(2)刻度值的特点
(3)读数方法:静止时液面所对刻度乘以水的密度
2.盐水选种
我国农民常采用盐水浸泡法来选种,把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮,而饱满的种子则下沉到容器底部。
请你说说这是为什么呢?
上面读数小,下面读数大;刻度不均匀,上疏下密。
利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度ρ液有关,ρ液越大,F浮越大。ρ物<ρ液,物体上浮;ρ物>ρ液,物体下沉。所以干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮,而饱满的种子则下沉到容器底部。
3、潜水艇
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜
4、热气球
(1)孔明灯
孔明灯是一种早期的热气球据说它是由三国时期孔明发明的,还相传它与孔明的帽子有相似之处。
(2)热气球
你知道热气球的工作原理以及能够升到高空的原因吗?
工作原理:靠空气浮力升空
这是因为:热气球的巨大气袋中充满空气(忽略体积变化),从燃气装置中喷出的火焰加热气袋中的空气,热气球内部气体的温度升高,密度降低。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上升了。
跟踪训练
1.关于浮力知识的应用实例,下列说法中正确的是( )
A.轮船能漂浮在水面,是因为船体的体积较大
B.气球内充入二氧化碳等密度大于空气的气体,从而实现上浮
C.同一支密度计放在不同的液体中,浸入液体越深,表示液体的密度越大
D.浸没在水中的潜水艇,若从淡水水域进入海水水域,则所受的浮力会变大
2.毛毛在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯