物体的浮沉条件及应用

1、10.3 物体的浮沉条件及应用教学目标 ：1、知道物体的浮沉现象， 能从受力分析的角度和密度大小关系角度判断物体的浮沉状 况.2、通过小组间的讨论能从已有的知识推导出物体的浮沉条件并能运用它解释浮沉现 象.。3、培养学生观察演示实验并从实验现象总结归纳出实验结论的能力， 通过分组实验体 验轮船、潜水艇的工作原理，提高学生实验兴趣。 教学重点： 上浮、下沉、漂浮、悬浮的分析与判断 .教学难点： 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 . 教学方法 ：讲解法、讨论法、实验法。课时: 1 课 时教学用具及实验器材： 多媒体、铁钉、鸡蛋、食盐、烧杯、清水、铁块、铜块、铝块、

2、木块、 乒乓球、不同浓度的盐水、水槽、自制潜水艇模型等 .教学过程及内容：一、 教学导入给学生讲我小时候和小伙伴在水窖边向水窖大喊听回声觉得好玩， 不小心将草帽掉 在了水窖漂浮在水面上， 大伙用水钩子将草帽吊了上来， 正在高兴时又将一串钥匙掉在 了水窖中沉底了，由此引入课题。二、 新课教学：1、进一步情景导入 把泰坦尼克号 电影中有关泰坦尼克号在大海上航行及撞到冰山后沉没的图片展 示给学生，并伴有影片主题曲音乐。老师 ：大家看过这部电影吗？是什么？ 学生：泰坦尼克号 。老师 ：对，泰坦尼克号，我们知道泰坦尼克号是在撞上冰山后，1500 多人葬身海底，这是上世纪人类最惨重的一次灾难， 我们在叹息

3、死者的同时， 在惋惜这位主人公西米爱 情的同时，不禁要问：到底是什么决定了物体的沉浮呢？这节课我们就来解开这个面纱。2、演示实验一首先来看一组演示实验。老师 ：好，大家注意观察，我再演示的时候同学们细心观察体会，然后我提问，大家举手回答。 这是一杯清水， 下面我把一个铁钉浸没在清水中 （拿起一杯清水， 放入铁钉）， 现在我松手，看到什么？学生 ：沉底了。 老师：（又拿起另外一杯水）好，这是一杯较浓的盐水，把一个鸡蛋浸没在其中，大家 看它是什么状态呢？学生 ：悬浮。老师： 悬浮，下边呢我把乒乓球浸没在水中（压至大烧杯的底部，举起杯子） ，看好了， 下边我松手。学生： 漂浮。老师 ：漂浮，是不是有

4、个运动的过程呢（手势向上指）？最终呢？学生 ：漂浮在水面上。老师：好，有什么启示呢？通过这一组实验， 大家想物体的沉浮条件可能与什么有关呢？ 学生 ：液体的密度。老师： 我们知道，物体的所处的状态，要研究所处的状态，首先要分析它的受力，是不 是？学生 ：是。老师 ：力是改变物体运动状态的原因， 是吗？那我们现在要对它进行受力分析， 那么这 三个物体已浸没在液体中，它受到几个力呢？学生 ：两个。老师 ：好，谁回答一下？受到几个力呢？这两个力处于什么状态的时候， 处于什么大小 关系时决定物体上浮、下沉呢？好，同学们小组之间讨论一下，讨论完之后举手回答。3、学生小组间讨论 老师叫起一名学生回答。 学

5、生： 受到重力和浮力。老师： 重力和浮力有什么关系呢？学生： 当重力等于浮力的时候，它处于悬浮状态。老师 （边板书）：哦，当浮力等于重力的时候，怎么样？学生：处于悬浮状态。（老师板书：悬浮F浮=G）老师： 好，很好！还有呢？学生 ：当浮力小于重力的时候，它是下沉的。老师：当浮力小于重力的时候，它处于下沉状态。（老师板书：下沉F浮 G ）老师 ：还有呢？学生： 当浮力大于重力时处于漂浮状态。老师 ：是漂浮吗？大家想对吗？学生：（其他学生也补充）上浮，最终是漂浮。老师： 非常好！（一边板书一边说）首先上浮，最终处于什么状态？学生： 漂浮。老师 ：上浮结果是最终漂浮，是吗？漂浮时浮力跟重力是什么关系

6、呢？学生： 浮力跟重力相等。老师：好！最终浮力等于重力的时候漂浮在液面上。（板书：上浮 F浮 G t 漂浮F浮= G ）4、用多媒体大屏幕向学生动画展示展示完全浸入液体内的物体的受力分析老师 ：首先我们在进行受力分析的时候， 要确定研究对象， 这里的研究对象就是完全浸 没在液体中的物体， 我们把这个物体简化成小球， 那么当小球完全浸没在液体状的时候受到 几个力呢？学生 ：两个力。老师： 是，重力和浮力，当浮力大于重力时物体要干什么？学生 ：上浮。老师： 好，同学们看上浮的过程，在上浮的过程中随着排开液体的体积减小，最终漂浮 在液面上， 上浮的时候浮力也减小， 最终浮力等于重力， 漂浮在液面上。

7、也就是说漂浮是上 浮的一个结果。 （强调学生看动画）好，让我们继续分析， 当浮力跟重力的大小相等的时候， 处于什么？学生： 悬浮。老师： 对，你看它就是一个悬浮体，它处于一个什么状态？学生 ：静止。老师：当小球收到的重力大于浮力呢？学生 ：下沉。老师： 对，小球要下沉，下沉的结果是沉底，是不是对底部有个压力呢？反过来容器对 它有个支持力呢？小球受到重力、 支持力和浮力。 刚才我们对小球进行了受力分析， 从而从 力的大小关系方面得出了物体的浮沉条件。下面我们进行另外一组实验。5、演示实验二 老师：（拿起一大烧杯）大家看，这是一杯较浓的盐水，鸡蛋处于什么状态？ 学生： 悬浮。老师：好，下面我把这个

8、鸡蛋捞出来， 我把它浸在重浓度的盐水中， 鸡蛋处于什么状态？ （老师拿着杯子让学生看）学生： 漂浮。老师： 下面我把鸡蛋浸入清水中呢？学生： 下沉。老师 ：同一个鸡蛋在三个浓度不同的水中为是么会处于三种状态呢？ （学生讨论后老叫 一名学生回答）学生 （一名）：因为物体的浮沉还与液体的密度有关。老师 ：对，物体的浮沉还跟物体的密度与液体的密度大小关系有关。老师 ：你能说一下具体的情况吗？学生（一名）：当液体的密度等于物体的密度时悬浮。（老师在悬浮后面板书P物=p液）老师： 下沉状态呢？学生：下沉状态时，液体的密度小于物体的密度。（老师在下沉后面板书 P物 >p液） 老师 ：好，说上浮。学生

9、：上浮物体密度小于液体密度， 也就是液体的密度大于物体的密度。（P物 Vp液） 老师： 好！这是我们刚才演示实验得到的结论，如果用密度确定物体的浮沉，以上这些 结论我们能否找到一些理论支持呢？也就是说通过我们已经学过的一些公式推导出来物体 浮沉是物体密度间确实有这样一些关系呢？学生相互讨论，老师巡回指导，做一些提示。老师：物体的密度是不是与重力有关（用手指p物与G）?而完全浸没在液体中的时候，有一个非常重要的条件就是V排=V物。）学生讨论后，老师叫一学生回答。老师： 怎样推导出以上关系?学生：F浮=p液g V排（老师板书）老师 ：还有呢?学生：重力G = p物g V物（老师边念边板书）老师 ：

10、好！然后呢?学生：因为它是完全浸没在液体中的，所以V排=V物。老师：（用手指着 V排与V物）：哦，这两个相等？再呢？学生 ： g 是常数， V 排 = V 物 。老师 ：考虑到浮力与重力的大小，就取决于物体与液体密度的大小。（用粉笔引导学生推导出公式） 。6、用多媒体大屏幕分别向学生展示从浮力跟重力的大小关系以及物体密度跟液体密度 大小关系两个方面判别物体的浮沉，让学生齐读一遍加强记忆。老师： 大家已经知道， 当物体的密度大于液体的密度时物体要下沉， 可用钢铁制作的轮船却能漂浮在水面上，这又是为时么呢？好，下面大家用桌面上的器材进行实验7、学生实验：造船比赛 老师向学生通过大屏幕向学生出示三个

11、问题，让学生带着三个问题实验。 （学生实验， 老师巡回指导。 ）老师 （叫一名学生回答） ：你是怎样做的才使橡皮泥漂浮在水面上？学生 ：增大橡皮泥排开水的体积。老师 ：具体怎么做？学生： 把橡皮泥做成瓢状。老师 ：也就是把它做成“空心”的。 （老师板书：二、应用： 1、轮船 “空心”法。 老师 ：也就是用“空心”的方法增大了什么？学生： 增大了它排开水的体积。老师： 从而增大了是么？学生： 增大了受到的浮力。老师： 这样轮船就可以漂浮在水面上了。 （叫另外一名学生回答第二个问题）怎么做？ 学生 ：把橡皮泥做成船形，把橡皮泥外壁做薄一些。老师：这样做就使空心部分更大， v 排就更大了， 浮力就更大了， 就能装更多货物。 （接着老师又叫第三个同学回答第三个问题，引导学生推导出m水排=m船+m货。老师： 现在我们对轮船有了一定的认识， 下面给大家介绍另外一种水下航行的运输工具 潜艇。（向学生介绍潜艇的原理、构造，突出“水舱”及“靠改变自身重