第十章第三节物体的浮沉条件及应用(修改后)(1)

第十章浮力第三节物体的浮沉条件及应用
宁阳第十二中学姚建
一．课标对本节内容的要求：
1、运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。

2、了解轮船、潜水艇浮沉的原理及气球和飞艇的工作原理。

解读新课标要求：从生活走向物理，从物理走向社会；注意学科渗透，关心科技发展。

学生在学习了解浮力产生的原因，大小的影响因素，阿基米德原理后，会迫切的想知道物体在液体中是浮还是沉，之后解释一些生活中的现象也就水到渠成，迎刃而解了。

教材内容分析：
本节课主要包含两部分内容：一是通过实验探究物体的浮沉条件；二是用物体的浮沉条件解释轮船、潜水艇、气球的浮沉原理及浮沉条件在日常生产生活中的应用。

本节课是在前面学习了浮力概念及阿基米德原理的基础上展开的，并与前面的内容构成了完整的浮力知识体系，本节知识将浮力、重力、二力平衡、密度等知识紧密联系起来，是力学知识的综合运用。

另外，物体的浮沉条件在实际中有广泛的应用，通过本节课的学习，可以使学生深刻地认识到物理学的重要性，激发对科学的兴趣。

该教材把浮沉条件及其应用放在一起，作为独立的一节，安排在学习完阿基米德原理之后，既保障了知识体系的完整性，又使得整体知识脉络更为清晰，有利于学生由浅入深地学习。

本节教学重点：物体的浮沉条件是分析各种浮沉现象的基础，所以通过实验观察，认识物体的浮沉现象及探究物体的浮沉条件是本节课教学的重点。

本节教学难点：要弄清浮沉条件，关键是对浸没在液体中的物体进行受力分析。

本节教材要运用阿基米德原理分析鸡蛋在盐水中受到的浮力的变化，并比较浮力和重力的大小，需要较强的，思维能力，因此是本节教学的难点。

二．教学设计：
第十章第三节《浮力的应用》
预习目标：
1.知道物体的浮沉条件，会判断物体的浮沉。

2.会对生活中浮力的现象加以解释。

3.了解轮船能够浮在液面的道理，知道潜水艇、气球和飞艇的工作原理。

4.理解排水量的概念。

预习重难点：
掌握物体的浮沉条件及其应用
预习过程
课前预习（集中精力，认真细致）
预习任务一、通过阅读课本及动手实验总结物体的浮沉条件。

学生活动：阅读课本P57页内容并尝试完成下列小实验及问题
小实验：将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手
问题：1、我观察到的现象是：铁块；蜡块
2、浸没在水中的铁块、蜡块（松手后）各受到什么力？请你用力的示意图表示出来。

3、铁块和蜡块受到的浮力相等吗？
4、既然铁块和蜡块受到的F浮相同，为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮？
5、物体浸在液体中存在哪三种浮沉情况？液体中，物体的浮沉取决于什么呢？
任务二、通过阅读课本P58-59页内容和小实验理解轮船的工作原理
学生活动：把一团橡皮泥放入水观察现象。

（或把铝制的牙膏皮揉成一团放入水中与吹起来放入水中作对比）
问题：
1、你看到了什么现象？你可以用什么方法使它浮在水面上，动手做一做。

说明你这样做的道理。

2、想一想轮船是铁做的，它为什么会浮在水面上？
3、你是采用了什么方法增大了轮船所受的浮力？
4、什么是轮船的排水量？
任务三、知道潜水艇、气球和飞艇的工作原理。

学生活动：阅读教材内容，尝试完成下列问题（要求先看书自学，之后小组讨论）。

1.潜在水下的潜水艇受_____力和______力作用。

2.潜在水面下的潜水艇在上浮和下沉的过程中受到的浮力是否变化？(写出判断依据)
3、潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的。

预习诊断：
4、气球和飞艇的工作原理是什么？
预习诊断：
1.一艘轮船的排水量为1×104t,则它在河水中航行时,排开水的体积是__________m 3,受到的浮力是
_________N,当它从河中驶入海中时,要______一些(填“上浮”或“下沉”),它在海中航行时受到的浮力是__________N.
2、在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示，其中标有W 的是北大西洋载重线，标有S 的是印度洋载重线，当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受
到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1ρ和2ρ的关系，有（ ）
A 、浮力增大，21ρρ=
B 、浮力减小，21ρρ=
C 、浮力不变，21ρρ>
D 、浮力不变，21ρρ<
课中实施：
导入新课：
同学们都吃过饺子，但你们煮过饺子吗？谁能说一下饺子下锅后，浮沉情况的变化？为什么会出现这种情况呢？下面我们就一起来学习探讨。

精讲点拨：
（一）：物体的浮沉条件（重难点）
问题1：浸在液体中的物体都会受到浮力，但是有的物体要上浮，有的却要下沉，这是为什么？你能画出图中物体所处几种状况下受力的情况吗？
悬浮 上浮 v 下沉 v
物体上浮：F浮＞ G物上浮的物体最终要漂浮，物体漂浮：
F浮 = G物物体下沉：
F浮＜ G物物体悬浮：
F浮 = G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漂浮和悬浮。

处于非平衡状态的是上浮和下沉。

问题2：利用上浮、悬浮、下沉时F浮和G物的关系推导：物体上浮: ρ物＜ρ液
物体下沉: ρ物＞ρ液物体悬浮: ρ物= ρ液
物体上浮过程中：未露出液面时，F浮不变（不变、变大、变小），露出液面后
F浮变小（不变、变大、变小）直到F浮 = G物时，物体漂浮在液面上。

（二）：浮力的利用：(难点)
问题1：采用“空心”的办法增大浮力—轮船的发明（利用如图的小实验来理解）
思考（1）怎样能让橡皮泥浮在水面上？
（2）橡皮泥为什么能漂浮在水面上？
（3）轮船原理：采用增大空心部分的体积的办法，增大可以利用的_浮力_，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。

问题2：改变自身重力来调节浮力和重力关系实现浮沉 - 潜水艇（利用下图自制的实验器材和结
构原理图来帮助学生理解潜水艇的工作原理）
问题3：如图新鲜的鸡蛋在清水中要下沉，你能想办法让它悬浮吗？为什么？大家动手做做看。

思考：这是通过哪种方法来增大浮力的呢？增大浮力还有什么方法？
问题4：增大排开液体的体积增大浮力
利用我国古代“以舟起重”的故事来学习。

据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。

他创造了浮力起重法。

）
拓展提升：
1. 同一艘轮船从河流驶入海里的过程中，轮船的重力、轮船受到的浮力、轮船的排水量、轮船
排开液体的体积、轮船的吃水线这几个量中哪些没有变化？哪些有变化？怎样变化？
2. 同一艘轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些？
3.假如由你来设计一个可以载人的带吊篮的气球，气球里充的是氦气，为了使乘客能降回地面，你打算采用什么办法？如果气球里充的是热空气，你又打算用什么办法?
限时作业：
1. 潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的；轮船是采用________的办法，增大可以利用的________，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。

（目标三）
2. 一艘船的质量为5×105t，最大载重量是1.3×106t，则它满载时的排水量为t，受到的浮力是，如果卸下2×105t的货物，它受到的浮力为。

(g取10N/kg)（目标三、四）
3. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则（）（目标一）
A.物块会浮在水面上
B.物块会悬浮在水中
C.物块会沉入盆底
D.不能据此判断出物块的沉浮
4.某农户生绿豆芽时，将绿豆倒人盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，产生这二现象的原因是 ( )（目标二）
A．沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力
B．沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
C．沉底的绿豆受到的浮力大于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力：
D．沉底的绿豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力小于重力
5. 漂浮和悬浮是物体在液体中时所能处的两种状态，它们的相同点是；而从V排和V物的关系上来区别，物体漂浮时V排 V物，而物体悬浮时V排 V物；从物体密度和液体密度的关系上来区别，能漂浮的物体，ρ物ρ液，而悬浮的物体，ρ物ρ液．(填“>”、“<”或“=”)（目标一）
6. 用手将一重为6N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N；则此时物体受到的浮力为__ __N；放手后物体将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)，待物体静止时所受的浮力为 N。

（目标一）
四、本节教学设计的疑惑：
本节知识点较多，浮沉条件多，易昏易乱，浮力应用也较为复杂，可否改为设计成两课时，第一课时
主抓物体的浮沉条件，让学生动手实验探究，搞清楚各种浮沉情况，第二课时主要讲浮力的应用。