资源描述
人教版八年级下册物理《物体的浮沉条件及应用》教案
洽湾中学 张长辉
教学目标
1.物体的浮沉条件;
2.知道浮力的应用,轮船、气球、气艇、潜水艇的浮沉原理.
教学重难点
重点:掌握物体的浮沉条件及浮力应用。
难点:通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力,初步建立应用科学技术的意识。
教学过程
学习指导一、物体的浮沉条件
●自主预习
阅读课本第57面,完成下面填空:
1.物体的浮沉决定于它受到的浮力和重力的大小.
2.物体的浮沉条件:
①当F浮 大于 G物时,物体会上浮至漂浮;
②当F浮等于G物时,物体会漂浮或悬浮;
③当F浮 小于 G物时,物体会下沉。(填“大于”“小于”或“等于”)
●小组讨论
1.物体在上浮或下沉(不考虑水的阻力)的过程中,所受到的浮力和重力的大小 不变 (填“变”或“不变”),悬浮和漂浮时,物体受到的浮力和重力 平衡 (填“平衡”或“不平衡”),悬浮时物体 完全浸入(浸没)在液体中,而漂浮是物体上浮的最后结果,此时物体静止在液面上,一部分浸在液体中,一部分露出液面,所受的浮力 等于 重力.
2.阿基米德原理的表达式是F浮=G排 ,推导式为F浮=ρ液gV排 ,实心均质的物体重力G物=ρ物gV物 ,当把此物体完全浸入某种液体中时,则V排 =V物,松手后,若:
①F浮﹤G物,可得ρ物 >ρ液,物体下沉;
②F浮=G物,可得ρ物 =ρ液,物体悬浮;
③F浮﹥G物,可得ρ物 <ρ液,物体上浮。
3.农业生产中常用盐水浸泡法来挑选种子:将要筛选的种子浸入浓度适宜的盐水中,饱满的种子会沉在底部,而干瘪虫蛀的种子会浮在液面上,你知道这种方法的科学道理吗?
●教师点拨
漂浮与悬浮
相同点:物体处于二力平衡状态,浮力等于重力,即F浮=G物.
不同点:漂浮是物体在液面上的平衡状态,物体只有部分浸入液体中,V排﹤V物;而悬浮是物体在液体内部的平衡状态,物体此时全部浸入(浸没)液体中,V排=V物.
●跟踪训练
1.把重5N、体积为0.4dm3的物体投入水中.若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( D )
A.物体漂浮,F浮=5N B.物体漂浮,F浮=4N
C.物体悬浮,F浮=5N D.物体沉底,F浮=4N
提示:题中没确定物体浮沉状态时,必须先判断物体的浮沉状态,再计算浮力.
2.同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯不同浓度的盐水中,鸡蛋在甲杯处于悬浮状态,如图甲;在乙杯处于漂浮状态,如图乙.可以肯定的是( A )
A.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小
B.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度大
C.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力小
D.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力大
3.用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重8N,此时物体受到的浮力为 8 N,放手后物体将 上浮 (选填”“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为 5 N,排开水的体积是 5×10-4 m3。
学习指导二、 轮船、气球、气艇、潜水艇的浮沉原理
●自主预习
阅读课本第58、59面,完成下面填空:
1.轮船:钢铁的密度比水大,可以把它做成 空心 ,以使它能排开更多的水,增大可以利用的 浮力 。
2.轮船的大小通常用 排水量 来表示。 排水量 就是 轮船装满货物时排开水的质量 。
3.潜水艇:由于潜水艇中两侧有水箱,它浸没在水中时受到的浮力不变,但是可以通过调节水箱中的储水量来改变潜水艇的自重,从而改变 浮力 与 重力 的关系,而使它下沉、悬浮或上浮.
4.气球:充入的是密度比空气 小 很多的气体,如 氢气 、 氦气 。空气对它的浮力 大于 它的重力,所以气球可以升入高空.
●小组讨论
实验探究:
1.将金属箔卷成一团和做成中空的筒,分别放在水中,观察金属箔的浮沉情况.
现象分析:金属箔的密度 大于 水的密度,它比同体积的水 重 ,放入水中时,重力 大于浮力,所以在水中会 下沉 ;做成空心装,金属箔受到的重力 不变 ,但是可以使排开水的 重力增大 ,受到的浮力 增大 ,所以能够浮在水面上,即采用空心的办法能 增大 可利用的浮力.
2.轮船从淡水河驶往海里,船会上浮些还是下沉些?
设计实验:把木块放入水中,在齐水处作一记号,然后向水中加盐搅拌,观察此时木块浸在水面的位置,再画一条线作记号,进行比较.
实验现象: 第二次记号在第一次记号的下方(船会上浮些)。
现象分析:两次都是漂浮状态,重力 不变 ,受到的浮力 不变 ,由G物=F浮=ρ液gV排和ρ海水大于ρ淡水,可得排开的盐水体积变小.
结论:轮船从淡水河驶往海里,船会上浮一些.
提问:轮船在淡水中的吃水线是在海水中吃水线的上方还是下方?
3.利用图示装置,探究潜水艇的上浮与下潜原理.
现象:向舱内充水后 潜水艇下沉 ;
水舱内的水排出一部分后 潜水艇上浮 ;
结论:潜水艇是靠改变 自身重力 来实现上浮和下潜的。
4.做一个塑料袋热气球:取一个稍大的薄塑料袋,袋口用很细的铜丝框成一个圆口,开口朝下,用电吹风向袋内吹热空气。放手后,塑料袋热气球便冉冉上升。
●教师点拨
水中的鱼自重不变,是靠改变自身体积(改变体内鱼鳔大小),从而改变自身受到的浮力来实现浮沉.
●跟踪训练
1.轮船从海里驶到河里,它受到的浮力不变,它排开河水的体积大于它排开海水的体积.
2.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( B )
A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮
D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定
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