9.3研究物体的浮沉条件
2024-2025学年沪粤版八年级物理下册9.3研究物体的浮沉条件教案
20242025学年沪粤版八年级物理下册9.3研究物体的浮沉条件教案一、设计意图：本节课的设计方式采用了实践与理论相结合的方式，通过让学生自己动手实验，观察物体的浮沉条件，从而引导学生掌握阿基米德原理和物体的浮沉条件。
活动的目的是让学生了解并掌握物体的浮沉条件，培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学目标：1. 让学生了解阿基米德原理和物体的浮沉条件。
2. 培养学生实验操作能力和科学思维。
3. 培养学生团队合作和交流分享的能力。
三、教学难点与重点：重点：阿基米德原理和物体的浮沉条件的理解和应用。
难点：阿基米德原理的数学表达和物体的浮沉条件的推导。
四、教具与学具准备：教具：实验器材（浮力计、物体、液体等）、多媒体设备。
学具：实验记录表、笔记本、笔。
五、活动过程：1. 引入：通过讲解阿基米德原理的发现过程，引起学生对物体浮沉条件的兴趣。
2. 实验一：让学生自己动手实验，观察不同物体在液体中的浮沉情况，引导学生发现物体的浮沉与物体的密度和液体的密度有关。
3. 实验二：让学生自己动手实验，观察不同物体在液体中的浮沉情况，引导学生发现物体的浮沉与物体所受的浮力大小有关。
4. 讲解：根据实验结果，讲解阿基米德原理和物体的浮沉条件的数学表达式。
5. 练习：让学生运用阿基米德原理和物体的浮沉条件解决实际问题，如计算物体在液体中的浮力大小。
六、活动重难点：重点：阿基米德原理和物体的浮沉条件的理解和应用。
难点：阿基米德原理的数学表达和物体的浮沉条件的推导。
七、课后反思及拓展延伸：通过本节课的实验和讲解，学生对阿基米德原理和物体的浮沉条件有了更深入的理解和应用。
但在实验操作和数学表达方面仍需加强指导和练习。
在课后，可以让学生自主查找相关的实际例子，进一步巩固所学的内容，并培养学生的自主学习能力。
重点和难点解析：在上述活动中，有几个关键的细节是需要我们重点关注的。
实验的设计和操作是本节课的核心，它直接关系到学生对物体浮沉条件的理解和掌握。
9.3.1研究物体的浮沉条件
湖陇初中高效课堂自主学习型物理导学案八年级_____班姓名________________ 日期__________ 编号w09011课题：9.3 研究物体的浮沉条件课型设置：【自研·互动30分钟+展示20分钟】一【学习目标】1.知道物体的浮沉条件。
2.会对生活中浮力的现象加以解释。
3.知道轮船、潜水艇和气球的工作原理。
二【定向导学·互动展示】“日清过关”巩固提升达标训练题1.潜在水下的潜水艇受_____力和______力作用。
潜艇在水中：(1)当F浮______G，潜艇上浮，(2)当F浮______G，潜艇下沉，(3)当F浮______G，物体悬浮，(4)上浮的最终结果是________，此时F浮______G。
2.密度计和轮船一样，放于液体中始终是处于状态，当液体密度增大时，密度计将。
（填“上浮”或“下沉”）当液体的密度减小时，密度计将.（填“上浮”或“下沉”），所以，密度计上端刻度显示的密度值比下端______。
3.潜水艇靠改变来实现浮沉的；水中的鱼是靠改变来实现浮与沉的；探测气球（飞艇）是通过改变来达到浮力大于重力而上浮及浮力小于重力而下降。
轮船航行时处于状态，同一艘轮船从河流驶入海里的过程中，轮船的重力将____________、轮船受到的浮力将____________、轮船的排水量(G排)将____________、轮船排开液体的体积将____________、轮船的吃水线将____________。
4．停在海里的小游艇总重2.06 ×104N，它受到的浮力大小为_________N；它排开海水的体积为___________m3（海水的密度海水=1.03×103kg／m3，取 g=10N／kg）。
5．一小球所受的重力为5N．体积为 5 × 10-4 m3。
将它浸没在水中时，所受的浮力大小为_________N（取 g=10N／kg），浮力的方向是________。
9.3 研究物体的浮沉条件
9.3研究物体的浮沉条件◇教学目标◇【知识与技能】1.知道物体的浮沉条件,会根据浮沉条件判断物体的浮沉。
2.知道通过改变浮力或重力的大小可控制物体的浮沉。
3.能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
【过程与方法】通过探究物体浮沉的过程,培养学生观察、动手实验、分析和概括的能力。
【情感·态度·价值观】通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例,体验科学、技术与社会的密切联系。
◇教学重难点◇【教学重点】物体的浮沉条件。
【教学难点】浮沉条件的应用。
◇教学过程◇一、新课导入水中的鱼儿时而露出水面,时而沉入水底,你知道鱼是如何实现浮沉的吗?二、教学步骤探究点1物体的浮沉条件是什么[阅读课本]P94“物体的浮沉条件是什么”[思考]观察图9—14(a),把鸡蛋放入盐水中,放手后,鸡蛋处于什么状态?[提示]鸡蛋有一部分露出液面,一部分浸在液体中,这种状态叫做漂浮。
[思考]观察图9—14(b),向盐水杯内缓慢倒入一定量清水后,鸡蛋处于什么状态?[提示]鸡蛋全部浸没在液体中,可以停留在液体中的任何深度,这种状态叫做悬浮。
[思考]观察图9—14(c),继续倒入清水,鸡蛋会怎样运动?[提示]鸡蛋下沉,最终沉到容器的底部,受到底部一定的支持力后静止。
[思考]观察图9—14(d),再加入适量的食盐,鸡蛋会怎样运动?[提示]鸡蛋缓缓上浮,最终漂浮在液面上。
[思考]鸡蛋在液体中受到哪几个力的作用?[提示]鸡蛋在液体中受到了两个力的作用,一个是竖直向下的重力,另一个是竖直向上的浮力。
[思考]在上述的几种情况中,鸡蛋的重力有没有发生改变?[提示]鸡蛋的质量不变,重力不变。
[思考]鸡蛋受到的浮力大小改变了吗?[提示]倒入清水或加入食盐的操作实际上是改变液体的密度,从而改变浮力的大小。
[思考]你能画出这几种情况下鸡蛋所受力的示意图吗?[提示]鸡蛋受到的重力和浮力如图所示:[思考]结合实验和力的示意图分析,物体的浮沉是由什么因素决定的?[提示]物体在液体中是上浮还是下沉取决于它所受的重力和浮力的大小关系。
9.3研究物体的浮沉条件
F浮
F浮 G
漂 浮
G 当F浮＞G时，合力方向竖直向上， 物体在液体中向上运动称为上浮。
F浮＝G时，合力为零，物体静止在 液面上称为漂浮。
F浮
悬浮
G
当F浮＝G时,合力为零，即二力 平衡，此时物体将静止在液体中任下沉
G 当F浮＜G时,合力方向竖直 向下，物体在液体中向下运动称 为下沉．
F浮 G
F浮
F浮
G
G
当 F 浮＜ G 时, 合力方向竖直 向下，物体就 下沉。
当F浮＞G时， 当F浮＝G时, 合力方向竖直 合力为零， 向上，物体就 即二力平衡， 上浮． 此时物体将 漂浮时F浮＝G。 悬浮。
思维升华
躺在“死海”里看书
在亚洲西部，离地中海不远的地方，有一 个内陆湖，名字就叫“死海”。这个湖里没 有鱼，也没有虾，更谈不上蟹了。湖水是又 苦又咸，所以人们给它起了“死海”这样一 个名字。死海的水里含盐量大得惊人:每100 斤海水含盐就有20斤以上！人在“死海”里 非但不会淹死，还可以躺在水面上自由自在 地看书。这是什么原因呢？
浮筒的打捞法
课堂练习：
1、轮船由江河驶入海里：重力 不变 ，浮 力 不变 ，轮船将 上浮 一些（填“上 浮”或“下沉”）
1．一均匀物体恰能悬浮的水中，若将此物体 切成大小不等的两块，则 （ c ） Ａ、大的一块下沉，小的上浮； Ｂ、大的一块上浮，小的下沉； Ｃ、两块仍悬浮在水中； Ｄ、两块都上浮到水面．
铁
塑料
等
图3
当 ρ物 >ρ液时，物体下沉； 当 ρ物 ρ液时，物体上浮直至漂浮 < 在液面上； 当 ρ物 = ρ液时，物体悬浮在液体中 的任何深度里。
注意：
ρ
9.3 研究物体的浮沉条件
9.3 研究物体的浮沉条件教学目标知识技能：1.知道物体的浮沉条件，会根据浮沉条件判断物体的浮沉。
2.知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉3.能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
方法和过程：通过观察实验，认识浮沉现象情感态度和价值观：通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例，体验科学、技术与社会的密切联系。
教学重点：通过观察实验，认识浮沉现象及探究物体的浮沉条件。
教学难点：对浸没在液体中的物体的进行受力分析，比较浮力和重力的大小。
教学过程一、新课引入[设疑]：浸入液体中的物体都会受到浮力，为什么乒乓球会浮在水面，而小石块却沉入水底，物体的浮沉由什么条件决定？二、新课教学（一）物体的浮沉条件是什么[演示实验]：分别让三只同样大的装了黄沙的药瓶浸没在大量筒的水中，一只下沉，一只悬浮，一只上浮直至漂浮[学生描述]：这四种浮沉状态的特点。
[学生活动]：让鸡蛋像潜艇一样浮沉[猜想]：正常的鸡蛋在水中是上浮还是下沉？怎样让鸡蛋漂浮呢？[学生实验] ：把一只鸡蛋轻放入浓盐水中，使鸡蛋处于漂浮状态，然后缓缓倒入清水，鸡蛋慢慢变为悬浮，继续加入清水，鸡蛋下沉。
如再加一些盐粒，鸡蛋以慢慢上浮。
[讨论]：（1）鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用？（2）鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化？[总结]：F浮<G时，浸在液体中的物体就会下沉F浮=G时，浸在液体中的物体就会悬浮F浮>G时，浸在液体中的物体就会上浮[想一想]：鸡蛋在悬浮和漂浮两种状态下，浮力都等于重力，那么这两种状态的不同之处是什么？[演示说明]：悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，漂浮是物体浮在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。
[讨论]：满载的轮船由内河驶入大海，受到的浮力大小是否改变？船会上浮一些还是下沉一些？（二）浮沉条件在技术上的应用[学生讨论]：如何改变物体的浮沉状态呢[总结]：增减排水的体积以改变浮力（轮船、鱼）及增减自身的熏力两种方法都可实现浮沉。
9.3-研究物体的浮沉条件课件
A．漂浮在水面上
B．悬浮在水中
C．沉在溢水杯底部 D．受到1.2N的浮力
例5：同一个小球分别放入甲、乙两种液体中，在甲杯中漂浮，
乙杯中悬浮。以下说法正确的是（ ）C
A．小球在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力 B．小球在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中受到的浮力 C．甲液体的密度大于乙液体的密度 D．甲液体的密度小于乙液体的密度
浮沉条件的应用——潜水艇 潜水艇：改变自身重力
1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮， 靠改变自身的重力来实现的。 2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或 放水的多少。
潜水艇
浮沉条件的应用——浮筒打捞沉船
浮沉条件的应用——探测气球 探测气球：改变自身体积
吊篮
气袋 喷嘴
喷嘴点火加
热,袋内空气 受 热膨胀,浮 力增大,浮力大 于重力,气球上 升。
排水量：轮船满载时排开水的质量。
轮船原理
1.知道采用_“_空__心__”_的办法，
增大__V__排_ ，从而增大可利用的
__浮__力____.
2.轮船排水量:满载时
_排__开__水__的__质___量____m_ 排
排水量=船自身的质量+满载时货物的质量
3、漂浮：浮力=重力
例：轮船总是漂浮在水面上，一艘
F浮 G
F浮
液 物
G
你知道吗？
•当ρ 液< ρ物时，必有F浮<G物，物体 在液体中下沉．
• 当ρ液= ρ物时，必有F浮=G物，物体 可以悬浮在液体中．
•当ρ液> ρ物时，必有F浮>G物，物体 在液体中上浮直至漂浮（F浮=G物）．
思考:实心铁块密度大于水的密度就下沉， 钢船为什么可以浮在水面？
9.3研究物体的浮沉条件
八年级物理导学案流程及学习内容要求和方法一、解读目标（2分钟）学习目标：1.知道物体的浮沉条件。
（重点、难点）2.会对生活中浮力的现象加以解释。
（难点）3.知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
夯实基础（5分钟）1、阿基米德原理的内容：浸在液体里的物体受到液体数值向上的浮力，浮力的大小等于:_____________________________________________ ; 公式表达为：F浮= ________________ =p液gV排，其中p液指液体的密度，V排指______________________________ ，也就是物体浸没在液体中的体积。
2、阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于__________________________________________ 。
三、提升能力（20分钟）1、物体的浮沉条件是什么±^Ot v悬浮□I I（1）物体上浮：F浮_G物，上浮的物体最终要漂浮；（2）物体漂浮：F浮_[ 物（3）物体下沉：F浮__[ 物；（4）物体悬浮：F浮―J 物（根据上图你能说出什么是悬浮吗？）其中物体处于平衡状态的是和。
处于非平衡状态的是和密度均匀实心物体浮沉条件：物体上浮：p物____________ p液，最终漂浮。
物体下沉：p物__________ p液最终沉底物体悬浮：p物__________ p液物体上浮过程中：未露出液面时，F浮 ________________ （不变、变大、变小），露出液面后 _______________ （2、浮沉条件的应用: （1）潜水艇：把水舱中的水排出，使F 学 ___ G 的时，潜艇上浮：把水吸入水舱中，F#G 物时■潜艇下沉:使F 淖 ___ G 豹时，潜艇悬浮或漂浮；因而是通过改变 _______________ 的方法来控制浮沉的，（2）利用浮筒打捞沉船时，先将浮筒注满水，并将其固定在沉船上，再向浮筒中输入高 压空气，排出其中的水，使沉船和浮筒所受的 ______________________________________ 大于 _______________ 。
9.3研究物体得浮沉条件
当物体受到的浮力F浮=物重G时，物体悬浮在液体中或漂浮在液面：
二、浮沉条件在技术上的应用
知道了物体得浮沉条件，就能自如地控制物体在液体中的浮沉了。上 面的实验就是用改变液体密度的方法来控制物体浮沉的。 潜水艇能在水中上浮和下潜，也可以在水下航行。它是用改变自身重量 的方法来控制浮沉的，其基本原理如下：
浮筒打捞沉船
浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干浮筒在水下充气后，借浮 力将沉船浮出水面。在用浮筒打捞法打捞沉船时，把一组浮筒拖到沉船的 作业区,使它们灌满水并沉到水底。潜水员下水,用钢缆把浮筒与沉船栓 住。.接着，开动打捞船上的压气机，把空气压进这组浮筒，将压力舱的 海水排空，打捞浮筒产生的浮力使沉船浮出水面。这些浮筒就会带着沉船 一起浮到水面。
9.3研究物体的浮沉条件
一、物体的浮沉条件是什么
潜水艇时而浮于水面，时而潜入水底，有时又能停留在水中，其中 的奥秘在哪里？我们用实验来研究。
活动1 让鸡蛋像潜水艇一样浮沉
活动2 探究物体的浮沉条件
实验结论
当物体受到的浮力F浮>物重G时，浸在液体中的物体就会上浮： 当物体受到的浮力F浮<物重G时，浸在液体中的物体就会下沉：
作业：
1．关于铁球在水中的沉浮，有以下几句说法，正确的是 （ Ａ、沉入水底的铁球一定是实心的； Ｂ、凡是铁球就会沉入水底； Ｃ、空心的铁球一定漂浮在水面； Ｄ、悬浮在水中的铁球一定是空心的． ２．一均匀物体恰能悬浮的水中，若将此物体切成大小不等的两块， 则 （ ） Ａ、大的一块下沉，小的上浮； Ｂ、大的一块上浮，小的下沉； Ｃ、两块仍悬浮在水中； Ｄ、两块都上浮到水面． ３．一艘轮船从海里驶入到河里，则 （ ） Ａ、它受到的重力变小，浮力不变； Ｂ、它受到的重力变大，浮力不变； Ｃ、它受到的重力不变，浮力变小； Ｄ、它受到的重力不变，浮力不变． ）
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9.3 研究物体的浮沉条件
【教学目标】 理解物体的浮沉条件。
【教学重、难点】 理解浮力的产生的原因和物体的浮沉条件。
【教学过程】
引入新课
通过自制浮沉子玩偶引起学生对浮沉子能够自由浮沉的兴趣，从而引入这节课研究浮沉的条件。
进行新课
1、浮沉条件
出示漂浮的塑料和下沉的铁块提问：为什么塑料会漂浮，铁块会下沉。
可能很多学生认为塑料受的浮力大而上浮，铁块受的浮力小而下沉。
这时通过实验体现铁块的浮力并不小，那么为什么会下沉呢，学生可能会回答因为它的重力更大。
由此导入上浮与下沉取决于浮力和重力的关系。
在已学习过力和运动关系的基础上，引导学生通过浮力和重力的合力来分析物体的运动状态——上浮、悬浮或下沉。
同时通过多媒体课件强化对浮沉条件的记忆。
F 浮<
G 时，物体下沉
F 浮=
G 时，物体悬浮 F 浮>G 时，物体上浮
F 浮<G(下沉) F 浮=G(悬浮) F 浮>G(上浮) F 浮=G(漂浮) 2、物体浮沉与密度的关系
在理解了浮力和重力的合力决定了静止在液体中的物体如何运动后，提示同学们生活中经常说物体因为密度大而下沉，因为密度小而上浮，那么物体的浮沉是不是还与密度有关呢？根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排，而G=ρ物gV 物。
所以当F 浮<G 时，ρ液<ρ物，物体下沉
F 浮=
G 时，ρ液=ρ物，物体悬浮
F 浮>
G 时，ρ液>ρ物，物体上浮
3、浮沉条件的应用
〈1〉 轮船
钢铁的密度比水大所以铁块会在水中下沉，可为什么钢铁制成的轮船却能漂浮在水面上呢？我们先拿一块橡皮泥放入水中，橡皮泥下沉，调动学生积极思考看谁能让橡皮泥漂浮起来。
（让学生上讲台动手）结果把橡皮泥作成空心的就漂浮了。
小组讨论这是为什么？最后总结作成空心增大了橡皮泥的体积能排开更多的水
也就增大了浮力使浮力大于重力橡皮泥就上浮。
而轮船就是根据这个道理制成的。
轮船是靠增大了排开水的体积从而增大可利用了浮力达到上浮的目的。
〈2〉潜水艇
潜水艇也是用钢铁作成的，可它为什么能在水中自由的上浮和下潜呢？通过多媒体向同学们展示潜水艇上浮和下潜的过程，使学生直观的理解潜水艇是靠改变自身重力来达到改变浮力和重力的关系，从而决定上浮或下潜的。
〈3〉热气球和飞艇
物体可以在水中任意上浮、下沉或悬浮，那么我们能不能使物体在空气中任意上浮、下沉或悬浮呢？根据浮沉条件当然也是改变浮力或改变重力了。
热气球和飞艇里就是可以在空中自由浮沉的物体。
热气球只要把火加大就可以升的更高，这是为什么呢？通过学生回答，最后总结火加大温度升高气体再次膨胀增大了气球的体积从而增大了气球的浮力使气球升高。
同理想让气球下降只需要把火关小或熄灭。
飞艇里装的是氦气，根据热气球的道理怎么样才能让飞艇上升呢？由学生回答增加飞艇里的氦气，使飞艇体积增大浮力从而飞艇上升，想让飞艇下降只需减少飞艇里的氦气。
〈4〉密度计
通过阅读课本知道密度计在使用时总是漂浮的，浮力总是等于物体的重力，物体重力不变，浮力也不变。
根据阿基米德原理，浮力不变时，液体的密度越大排开液体体积就越小，密度计浸入就越少，反之排开液体体积越大，密度计浸入就越多。
所以密度计的示数是上小下大。
密度和体积成反比关系，所以密度计的刻度是不均匀的。
【教学小结】
轮船、热气球、飞艇是靠改变体积来改变浮力上浮或下沉的，而潜水艇是靠改变自身重力来上浮或下潜的。
知识拓展
（1）浮力选矿
在工业上,常常利用物体的浮沉条件,使不同的物体相互分离开来。
浮力选矿就是其中的一个例子。
煤的密度一般在(1.2~1.5)×103千克/米3之间，而矿石的密度往往要大的多，人们往往把开采上来的煤倒在稍大于煤的溶液中，使煤和矿石相互分离，这就是浮力选矿的道理。
（2）孔明灯的制造及原理
（1）用薄纸粘成一个两端漏空,直径约60厘米的球状物。
在用一张薄纸糊住上
面的圆口。
竹圈粘在下面洞的纸边上。
糊成的圆筒不能漏气。
（2）在竹圈内交叉两根互相垂直的细铁丝。
把酒精棉球点燃扎在铁丝中心,等气
球内部的空气烧热后,气球就会由平地直升天空.。