内容正文:
第3节物体的浮沉条件及应用
第1课时物体的浮沉条件
1.知道物体的浮沉取决于浮力与重力的大小关系.
2.理解物体的浮沉与密度的关系.
3.会进行上浮、下沉、漂浮、悬浮的分析与判断.
重点:物体的浮沉与密度的关系.
难点:上浮、下沉、漂浮、悬浮状态的分析与判断.
一、新课导入
浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用,但有的物体要上浮,有的却要下沉,这是为什么?这节课我们将一起探究物体的浮沉条件.
二、探究新知
知识模块:物体的浮沉条件
【教师提问】将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手,此时浸没在水中的铁块和蜡块各受什么力?
【学生作答】浮力、重力.
【教师提问】浸没在水中的铁块和蜡块受到的浮力相等吗?为什么?
【学生作答】相等,因为体积相等,所以排开水的重力相等,根据阿基米德原理,可知浮力相等.
【教师提问】既然铁块和蜡块受到的浮力相等,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮?
【学生作答】铁块、蜡块的重力不一样.
【教师讲解】我们来分析物体的浮沉条件:
(1)蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的F浮>G蜡,所以蜡块上浮.当蜡块逐渐露出水面,V排减小,浮力减小,当F浮减小到与重力G物相等时,即当F浮=G蜡时,蜡块将保持平衡,最终漂浮在水面.
(2)铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F浮<G铁,铁块下沉.到达容器底部后,铁块受到F浮、G铁和F支,三力平衡,铁块静止在容器底,F浮+F支=G物.
【实验演示】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.
【学生作答】鸡蛋在水中下沉,在浓盐水中悬浮.
【教师提问】鸡蛋在水中和浓盐水中受到的浮力相等吗?这两种状态下,浮力与重力有什么关系?
【学生作答】不相等,鸡蛋在水中受到的浮力小于在浓盐水中受到的浮力.鸡蛋在水中受到的浮力小于重力,在浓盐水中受到的浮力等于重力.
【归纳总结】从受力的角度得出物体的浮沉条件:
状态
受力关系
合力
上浮
F浮>G
竖直向上
漂浮
F浮=G
为零
下沉
F浮<G
竖直向下
悬浮
F浮=G
为零
【归纳总结】易混淆的几个词语:
浸没:物体完全浸入了液体中,整个物体在液面以下.
浸入:也就是“浸在”,分为完全浸入和部分浸入.
漂浮:物体漂在液面上,部分体积浸入.
悬浮:物体在液面以下,完全浸没,可以存在于液面下任何位置.
上浮:物体正在向上加速运动,可能完全浸没,也可能部分浸入,最终状态是漂浮.
下沉:物体正在向下加速运动,可能完全浸没,也可能部分浸入,最终状态是沉在液体底部.
【教师讲解】蜡块漂浮在水中,鸡蛋在水中沉底,鸡蛋在浓盐水中悬浮.可见,当物体的密度小于液体的密度时,物体漂浮;当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉;当物体的密度等于液体的密度时,物体悬浮.
【归纳总结】从密度的角度得出物体的浮沉条件:
状态
受力关系
密度关系
最终状态
体积关系
漂浮
F浮=G
ρ液>ρ物
漂浮
V排<V物
悬浮
F浮=G
ρ液=ρ物
悬浮
V排=V物
上浮
F浮>G
ρ液>ρ物
漂浮
V排≤V物
下沉
F浮<G
ρ液<ρ物
沉底
V排=V物
三、课堂演练
1.在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是 (C)
A.水对石头的压强比对木头的小
B.木头受到的浮力大于它自身的重力
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D.石头受到的浮力等于它自身的重力
2.把质量是24 g,体积是30 cm3的物体浸没在水中,松手后该物体将 上浮(填“上浮”“悬浮”或“下沉”).当它静止时,所受的浮力是 0.24 N.(g取10 N/kg)
四、课堂小结
同学们,我们通过这节课的学习,收获了不少知识.我们知道了物体的浮沉条件,即浸在液体或气体中的物体是上浮、漂浮、悬浮还是下沉,取决于物体所受的浮力与自身重力的关系.
五、板书设计
第3节物体的浮沉条件及应用
第1课时物体的浮沉条件
一、从受力角度看物体的浮沉条件
物体所受重力与浮力的关系
二、从密度角度看物体的浮沉条件
物体密度与浸入液体的密度关系
本节课的主要教学内容是探究物体的浮沉条件.在探究物体的浮沉条件时,通过观察把体积相同的蜡块、铁块同时浸没在水中松手后的现象设问引导学生,将受力分析、运动和力的关系结合起来帮助学生突破难点,理解物体的浮沉条件.
学科网(北京)股份有限公司
$$