第4节 水的浮力 第4课时 （教学课件）科学浙教版2024八年级上册

该初中科学课件聚焦浮力的应用原理，通过古今船只对比（萧山独木舟与钢铁轮船）导入，结合橡皮泥捏碗状漂浮实践，以“现象→实践→原理→应用”为支架，衔接阿基米德原理与轮船、潜艇等具体应用，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于融合探究实践与科学思维，通过橡皮泥实践、玻璃球模拟潜艇等活动引导动手与推理，结合“浮筒打捞”“鱼鳔调节”实例深化科学观念。课堂小结系统梳理原理，典例练习巩固应用，助力学生提升探究能力与逻辑思维，也为教师提供清晰教学路径与丰富素材。

第4节 浮力的应用 （第4课时） 第4章 水与人类 科学浙教版（2024） 八年级上册 01 浮力的应用 知识目标 理解浮力在轮船、潜艇等场景的应用原理，建立浮力与生活的联系。 感受浮力应用的科技价值，培养对科学探究的兴趣和实践创新意识。 通过分析浮力相关现象，运用阿基米德原理推理判断，提升逻辑思维能力。 科学观念： 科学思维： 态度责任： 素养目标 课堂导入 人类很早就制造出了木船，浙江萧山跨湖桥遗址（距今约8000年）的独木舟，是目前世界上最早的木船实物证据之一。 而现代轮船通常用钢铁制造。钢铁的密度远大于水，用钢铁制造的轮船为什么能够漂浮在水面上呢？ PART 01 浮力的应用 浮力的应用 01 如果把一块橡皮泥放在水面上，橡皮泥将会沉入水底。你有什么方法能让橡皮泥漂浮在水面上？动手试一试。 将橡皮泥 捏成碗状 浮力的应用 01 1、轮船 将铁块铸 成碗状 G F浮 F G F′浮 F浮=ρ液gV排＜G F′浮=ρ液gV′排=G 增大排开水的体积 沉底 漂浮 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。 浮力的应用 01 1.将货物装上船，船受到的浮力如何变化？船在水中的浮沉情况如何变化？ ①货物始终处于漂浮状态，浮力等于重力，因此将货物装上船，总质量增加了，船受到的浮力增大。 ②货船受到的浮力增大，根据阿基米德原理，船排开水的体积也就增大，船在水中会下沉些。 货船：F浮=ρ液gV排=G船+G货 浮力的应用 01 2.一艘轮船从江河驶入大海，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？ 分析： 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排 轮船从江河驶入大海，ρ液变大，V排变小 由于轮船漂浮，所以F浮=G船始终不变 F浮=ρ液 gV排 =G船 结论：轮船从江河驶入大海，受到的浮力不变，排开水的体积变小。 即： 浮力的应用 01 2、浮子式密度计 （1）构造 密度计是一根密封的玻璃管，玻璃管下部的玻璃泡内封装有小铅丸或水银，玻璃管的上部标有刻度。 （2）原理 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。 —— F浮=ρ液gV排=G密度计 浮力的应用 01 把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，分析判断两液体密度的大小关系。 根据阿基米德原理，密度计受到的浮力F浮=ρ液gV排， 因为密度计漂浮F浮=G密度计，即密度计放在甲、乙两种液体中受到的浮力相等，可得ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙， 由图可知V排甲＜V排乙，所以ρ甲＞ρ乙。 小 刻度特点：上小下大 大 浮力的应用 01 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工作。 你知道潜艇在水中是怎样实现上浮和下沉的吗？ 浮力的应用 01 1.玻璃球的顶部和底部各有一个小孔，顶部小孔通过橡皮管与针筒相连。开始时球内装满水，沉入水下。 2.将针筒的活塞向内推，使玻璃球内的水从底部小孔压出，观察玻璃球的运动情况。 3.将针筒的活塞往外拉，使水从底部小孔进入玻璃球内，观察玻璃球的运动情况。 上浮 下沉 浮力的应用 01 3、潜艇 （1）结构特点： 潜艇的两侧有水舱，内部有压缩空气的储罐。 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）潜艇的浮沉原理 G F浮 G＞F浮，潜艇下沉 浮力的应用 01 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，潜艇就能够悬浮在水下某一深度的地方。 G F浮 G＜F浮，潜艇上浮 G=F浮，潜艇悬浮 G F浮 浮力的应用 01 航天员模拟训练和悬浮的鱼 空间站环绕地球运行时，太空环境使得航天员在太空行走时身体变得难以控制，空间知觉也会紊乱。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。为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总重 力相等。 浮力的应用 01 鱼可以一动不动地悬浮在水中，直到感兴趣的食物出现，才立刻摆动尾巴紧跟而上。鱼的脊柱下有一个壁很薄的囊，叫作鱼鳔。鱼鳔中有从其血液里获取的氧气和氮气。鱼通过调整鱼鳔的体积，可以改变自己的总体积，从而改变所受的浮力，实现上浮或下沉。 浮力的应用 01 4、热气球和飞艇 热气球内充有被燃烧器加热后的热空气，由于空气受热膨胀，密度减小，通过调节热空气可以控制热气球的上升或下降。 （1）热气球 浮力的应用 01 （2）飞艇 飞艇有巨大的流线型艇体，艇体的气囊内充入氦气，艇体下面安装了可供人员乘坐和装载货物的吊舱，艇体上还安装了起稳定控制作用的尾面和推进装置。 ①结构特点 ②优点 飞艇造价低廉、消耗燃料少，可用于交通、运输、娱乐、赈灾、气象观察、大气科学实验等。 浮力的应用 01 人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是把几个浮筒灌满水，使它们沉到水底，潜水员用钢索把它们拴在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就可以浮起来了。这种方法的原理是什么？ 将沉船与浮筒看作一个整体，排开水的体积不变，所受浮力不变。当浮筒内的水未排出时，重力大于浮力，不会浮起。当浮筒中的水排出后，整体所受重力减小，当重力小于浮力时，沉船浮起，即浮筒打捞法是利用改变自身的重力实现上浮和下沉的原理实现的。 课堂小结 课堂练习 【典例1】下列场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是(　　) A．航天员太空行走 B．投篮 C．火箭升空 D．热气球升空 【解析】A、太空中没有空气，故A错误；B、投篮时篮球向上运动是因为投篮时篮球受到手给篮球一个向上的力，篮球离开手后由于惯性继续向上运动，故B错误；C、火箭升空的动力是喷出气体给火箭的反作用力，故C错误；D、热气球内的气体密度小于外面空气的密度，在空气给的浮力的作用下，热气球升空，故D正确。 D 课堂练习 【典例2】如图所示，潜艇在海面下可根据需要实现上浮或下潜(但始终未露出海面)。下潜时，潜艇受到的重力为G1、浮力为F1；上浮时，潜艇受到的重力为G2、浮力为F2。下列关系式中，正确的是(　　) A．F1>G1，F2＜G2 B．F1＜G1，F2>G2 C．F1＜F2，G1=G2 D．F1=F2，G1<G2 【解析】在海水中，潜水艇所受F浮=ρ海水gV排，始终没有露出水面，所以所受浮力不变，F浮=F1=F2；可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排出压力舱”减小自重，F2＞G2，潜水艇上浮，F1＜G1，潜水艇下沉，由于F浮=F1=F2，则G1＞G2，故B正确。 B 课堂练习 【典例3】将一支液体密度计分别放入甲、乙两种液体中，最终情况如图所示，则下列判断中，正确的是(　　) A．密度计在甲液体中受到的浮力较大 B．密度计在乙液体中受到的浮力较大 C．甲液体的密度比乙液体的密度大 D．甲液体的密度比乙液体的密度小 【解析】AB.同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮，所以，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，故AB错误；CD.由图知密度计排开液体的体积V排甲＜V排乙，又因为F浮=ρ液V排g，所以ρ甲＞ρ乙，故C正确，D错误。 C 第4节 水的浮力 （第4课时） 科学浙教版（2024） 八年级上册 谢谢观看 $