1.3水的浮力 第四课时 课件 -2024-2025学年浙教版八年级上册科学

第一章 水和水的溶液 浙教版八年级上册 第3节 水的浮力 教学目标 科学观念：运用浮沉条件解释相关现象；了解轮船、热气球、密度 计、潜水艇的浮沉原理； 科学思维：通过分析密度计、船艇、热气球等工作原理，理解物体浮沉条件的应用； 探究实践：通过应用实例了解可通过改变浮沉条件中的某一量来改变物体的浮沉状况； 态度责任：体会科技发展对社会的影响；初步建立应用科学技术的 意识。 复习导入 1、当F浮 G物 时，ρ液 ρ物，合力方向竖直向下，物体就下沉； 2、当F浮 G物 时，ρ液 ρ物，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮； 3、当F浮 G物 时，ρ液 ρ物，合力方向竖直向上，物体就上浮； 4、当物体漂浮时，F浮 G物，ρ液 ρ物 。 ＜ ＜ = = ＞ ＞ = ＞ 一个实心的铁块放入水中，我们可以根据铁块与水的密度比较而获知：铁块会下沉。 但是，如何测定某种液体的密度呢？一起来学习啰！ 新知讲解 一、物体的浮沉条件的应用 1、物体浮沉条件应用的实例： 密度计、船舶、潜艇、热气球等。 密度计 船舶 潜艇 热气球 新知讲解 2、密度计及其工作原理： （1）密度计： 如图，浮子式密度计是一种能直接测液体密度的仪器； （2）密度计的作用： 测量时，让密度计漂浮在液面上。液体的密度不同，密度计排开液体的体积就不同，液面对应密度计的位置也就不同。根据液面对应密度计上的刻度可以直接读出被测液体的密度。 讨论交流 根据密度计使用方法与阿基米德原理，请说一说，密度计的刻度是否均匀？由上向下的刻度是逐渐增大还是减小？ 密度计总是漂浮在液面的，由密度计的重力不变，所以它在不同液体中时浮力大小是不变的，根据阿基米德原理可知，密度计在密度较小的液体中时露出液面部分体积会少些，而位于密度较大的液体中时，露出液面部分体积就会大些，故密度计的刻度应该是下大上小；又由于密度计的下端是一个膨大的容器，上部是一支圆柱形的玻璃管，放入液体中时，下端膨大部分总是在液面下，所以V排不随液体密度而成比例变化，所以密度计的刻度是不均匀的，且上疏下密。 讨论交流： 1）铁块放入水中会下沉，为什么钢铁做成的轮船可以漂浮在水面上？ 原理： 采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水,达到增大浮力,最终使 F浮=G船 浮在水面。 这也正是船舶的工作原理。 讨论交流 2）轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船自重为 0.7万吨，它的排水量为 1.8万吨，则它最多可运载多少货物？ 3）一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？ 因为船在水中是漂浮的，其排开水的重力大小等于所受的浮力大小，也等于船的重力大小，所以可运载的货物质量等于排水量减去自重，即该船最大载物量为1.1万吨。 船无论在海里还是河里都是漂浮的，所以浮 力大小等于重力大小；船由河进入海中，根据阿基 米德原理，浮力不变时，液体的密度变大，则V排液 减小，所以船在海里时露出水面部分体积会变大些。 新知讲解 3、宇航员太空行走模拟训练： （1）太空失重环境： 飞行器环绕地球运行所产生的效果， 会使航天员好像水中的鱼一样，能够悬浮在 空间中。这样的空 间环境使得航天 员在太 空行走时 身体变得难以控制，空间知觉也 发生紊乱。 （2）对策措施： 为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走 模拟训练的方法（如图）。为了保证航天员在水中处于悬浮状态，应使航天员自身及所携带的装备受到的浮力与重力相等。 活动： 1）如图 1-26，在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到针筒上。 2）用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动状况。 3）用针筒把水再次压入玻璃球内，观察玻璃球的运动状况。 玻璃球上浮 玻璃球下沉 潜水艇的工作原理与此类似。 新知讲解 4、潜水艇工作原理： （1）潜水艇： 潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水下某一 深度进行机动作战。 （2）工作原理： 浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力来实现沉浮。 新知讲解 （3）潜水艇的浮沉过程： 潜艇的两侧有水舱，向水舱充水或排水，改变 潜艇自身的重力，就可实现上浮或下沉。 ①当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就会下沉。 ②当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小于浮力时，潜艇就会上浮。 ③当水舱里留 有适量的水，潜艇受到的重力等 于浮力时，潜艇就能够停留在水下某一深度的地方。 水舱 水舱 新知讲解 5、热气球与气艇： （1）采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使 它受到的浮力大于重力而升空。升空时ρ平均＜ρ空气。 （2）用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮＜G球下降。 （3）气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而破裂。 随堂练习 1、在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示。若密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为p甲、p乙,则( ) A.F甲＜F乙 B.F甲＞F乙 C.p甲＞p乙 D.p甲＜p乙 C 随堂练习 2、如图，两个相同的容器都盛满水，甲中有一体积是6cm3、密度是0.6g/cm3的木块漂浮在水面上，下列有关说法正确的是(    ) A. 甲容器对地面的压力和压强大于乙容器对地面的压力和压强 B. 将木块缓慢下压至浸没的过程中，木块受到的浮力不变 C. 将木块取出后，甲、乙两容器对地面的压力和压强相等 D. 木块漂浮时受到的浮力等于自身重力，并且有2/5的体积露出水面     B 随堂练习 3、如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3；在木块上表面轻放一个物块B（VA=2VB），A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，它静止时将（   ） A. 漂浮        B.悬浮        C. 沉底      D. 无法判断 A 随堂练习 4、小明按照教材的要求制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石钠封口(如图所示)。为了给密度计标上测度，他进行了如下操作: A.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3；b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;c.接着他以两刻度线间 的长度表示0. 1g/cm3,整个饮料吸管均匀标上刻度;针对他的实 验步骤，下列说法正确的是(   ) A. 小明制作的密度计，刻度0.9应该在B点 B. 若盐水的密度为1. 1g/cm3，则实际液面处在此密度计B点的上方 C. 若酒精密度为0.8g/cm3，则实际液面处密度计0. 8g/cm3刻度线下方 D. 在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度是正确的 B 随堂练习 5、用手将一个密度为0.9×103kg/m3的实心小球先后浸没在水和酒精中。松手后，小球静止时，排开水和酒精的体积分为V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮力分别为F1和F2 ，以下判断正确的是(ρ酒精＝0.8×103kg/m3)(    ) A. V1∶V2＝1∶1   F1∶F2＝5∶4         B. V1∶V2＝4∶5   F1∶F2＝1∶1  C. V1∶V2＝9∶10  F1∶F2＝9∶8V1 D. V1∶V2＝8∶9   F1∶F2＝10∶9 C 课堂总结 利用浮沉条件工作的关键：调节重力和浮力的大小关系。 F浮＞G物，物体上浮； F浮＝G物，物体悬浮； F浮＜G物，物体下沉。 (1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮（如浸没水中的潜水艇） (2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积实现沉浮。（如轮船、鱼鳔和气球）。 板书设计 （漂浮） （改变自重） （漂浮） （悬浮） （改变浮力） 1.3 水的浮力（4） ……物体浮沉条件的应用 作业布置 1、复习本课时主要内容； 2、完成作业本中相应练习； 3、完成学案中“课后巩固”； 4、预习下一课时的相关内容。 $$