浮力的应用

“浮力的应用”主题活动式单元
广东省深圳市文汇中学刘朝霞（中教一级）
教材依据
人民教育出版社九年义务教育三年制初级中学教科书第一册第十二章。

知识准备
A. 课前复习内容：
（要求：列出与本课题相关的各个知识点、公式、原理等，并在重点之处作出标记。

）
B. 课前预习内容：
（为了更好地学习本课内容，课前需要预习相关知识，且要标明页码、文章名。

）
C. 课前阅读材料：
（为了便于理解本课内容，扩大知识视野，课前可以阅读相关材料。

课本上有的，写明页数、文章名；课本上没有的，提供全文及图片等。

）
活动流程
1. 应用史资料收集：
A. 远古时代：（人类是怎样利用浮力的？）
B. 古代：（人类又是怎样利用浮力的？有哪些进步？）
C. 近代：（中国人利用浮力方面有哪些辉煌历史？你从中体会到了什么？）
D. 当代：（在浮力的利用方面达到了什么水平？航空母舰的载重量有多大？）
E. 未来：（在浮力的利用方面人类有哪些设想？设想的依据是什么？）
2. 常见浮力现象的观察与解释：
A. 气体在气体（空气）中：
（节日里放飞的气球能够飞上天空，其升空原理是什么？未充气的气球能否升空？为什么？充了空气的气球能否升空？为什么？能升空的气球里充的是什么气体？它为
什么能够升空？）
B. 气体在液体（水）中：
（观察水中的金鱼吐出的气泡在水中上升的过程，解释你所看到的现象。

）
C. 液体在气体（空气）中：
（观察雨滴或水滴的下落情况，回答水滴为什么是向下落的。

）
D. 液体在液体中：
（用薄塑料袋装满水，扎紧口，制成一个“水球”。

将它分别投入盐水、水、酒精杯中，观察它的浮沉情况，并比较物体的密度与液体的密度，总结出物体的浮沉规律。

）
E. 固体在气体中：（观察羽毛、纸片、石头在空气中的下落情况，用物体的浮沉条件分析它们所受的浮力与重力的关系。

）
F. 固体在液体中：
（将木块、塑料尺、铅笔、冰块、石块分别投入水杯中，观察它们的浮沉情况。

通过实验回答下列问题：
（1）水杯中的冰块熔化后，杯中水面是上升还是下降？
（2）为了使铅笔能直立在水中，你采取了什么方法？
（3）分别将石块放在用小盆制成的“船”上时和将石块从“船”上投入水中时，杯中水面是上升还是下降？为什么？）
3. 应用个案研究：
A. 轮船
（1）船的发展史：
（列举出几个比较有代表性的阶段。

）
（2）船的种类：
（从用途上分；从动力驱动上分；从船的规模上分等。

）
（3）船的排水量：
（“排水量”是什么意思？它表明了船的什么性能？查找出几个不同种类的船排水
量的数值。

）
（4）制作橡皮泥“船”模型：
（要求：用橡皮泥制作一只“船”，能装载一些重物，如硬币、玻璃球等。

回答：你是利用什么方法使橡皮泥“船”浮起来，并能加载一些重物的？）
（5）为使橡皮泥“船”的载重量较大，你采取了哪些措施？依据是什么？
（通过实验回答：
①船的形状对载重量的大小是否有影响？哪种形状比较好些？
②添加重物的顺序对载重量的大小是否有影响？哪种添加方式比较好？
③同一只船在不同的液体中，它的载重量的大小有无区别？）
B. 潜水艇
（1）潜水艇的发展历史：
（简单介绍潜水艇的发展历史。

为什么要制造潜水艇？它的用途怎样？它经历了哪些发展阶段？）
（2）人类潜水的历史记录：
（为什么潜水会有深度限制？各个年代的潜水记录分别是多少？目前达到了什么深度？）
（3）潜水艇的工作原理：
（根据潜水艇的构造图介绍它的工作原理。

回答：潜水艇是通过改变什么来实现上浮或下沉的？）
（4）制作潜水艇模型：
（通过实验回答：
①瓶体上为什么要配一重物？其作用是什么？
②瓶体上为什么要开孔？开孔的位置应选在什么地方？
③潜水艇在海面下下沉的过程中，其所受浮力是否变化？
④潜水艇在浮出水面的过程中，其所受浮力是否变化？）
（5）未来的潜水艇：
（未来潜水艇的发展方向是什么？其用途又是什么？）
C. 密度计
（1）用途与种类：
（密度计的用途是什么？它有哪些种类？）
（2）原理：
（密度计是根据什么原理制成的？为什么它的刻度是不均匀的？）
（3）模型与演示：
（自制一个密度计，使它能够测量盐水、水、油的密度。

用该密度计测量“金威”啤酒的密度值。

）
（4）用密度计原理解释现象：
（回答：轮船从河里开往海里时是浮起一些还是沉下去一些？）
D. 热气球（飞艇）
（1）发展史：
（热气球的用途是什么？它的发展经历了哪些阶段？目前的发展状况如何？）
（2）升空原理：
（为什么热气球能够升空？球内充的是什么气体？如何获得这种气体？方法有多少种？）
（3）模型与演示：
（自制一只热气球，使它能够升空２ｍ以上。

通过实验回答：
①对制作球体的材料有什么特别要求？它对气球能否升空有无影响？
②你采用的是什么样的加热方式？它有哪些优点和缺点？
③为安全起见，要注意什么事项？采取什么措施？）
（4）让热气球（飞艇）安全降落的方法：
（1）在吸管的前端均匀地剪开几条切口，并将它们撕成喇叭状，试试看。

（2）用硬塑料纸制作一个圆锥筒，沾上肥皂液吹吹看。

结论：__________________________________ 。

4. 怎样吹出“母子”形的肥皂泡？
要想在大肥皂泡的“肚子”里再加入几个小肥皂泡，该如何吹？
（１）在大吸管中插入几根小吸管，试试看。

（２）在吹出的大肥皂泡中插入吸管，再轻轻吹，会怎样？
结论：__________________________________ 。

5. 用哪种肥皂制成的肥皂液更容易吹出肥皂泡？
分别用香皂、洗衣皂、洗衣粉、洗发水、洗洁精、沐浴液等试试看。

（注意：上述某些肥皂液对健康有害，在吹肥皂泡时要小心，不要吸入口中。

若有误吸入者，迅速吐出，并用清水漱口。

）
结论：__________________________________ 。

6. 用哪种浓度的肥皂液更容易吹出肥皂泡？
在100mL水中，分别加入0.5g、1g、2g肥皂片，试试看。

结论：__________________________________ 。

7. 多少温度的肥皂液更容易吹出肥皂泡？
分别在100mL的热水（约70～80℃）、温水（约30～40℃）、冷水（约10～20℃）中加入0.5g肥皂片，制成肥皂液，试试看。

结论：__________________________________ 。

（说明：用40℃的温水100mL溶解洗澡用的香皂0.5g，是最容易产生肥皂泡的肥皂液。

）
8. 在肥皂液中加点添加剂是否更容易吹出大肥皂泡？
分别在肥皂液中添加少量的砂糖、食盐、茶叶、食用油、醋、酱油、胶水等，试试看。

结论：__________________________________ 。

（说明：若要制造不易破裂的肥皂泡，除加入一小勺砂糖外，再放入茶叶包或橄榄浸泡几个小时即可；若把醋加入肥皂水中，肥皂成分中的高脂肪酸就会被分解掉，因此丧失了肥皂本来的功用，就不会起泡了。

）
玩肥皂泡游戏：
1. 用铁丝制作两个圆形的环，并蘸上肥皂液，用一个环吹出一个肥皂泡放在另一个环上，再把这个环套在肥皂泡的另一端，双手拉、挤两环，肥皂泡就在两环之间伸大或缩小。

2. 先吹出一个不易破裂的肥皂泡，再用两手的拇指和食指将橡皮筋拉成双轨状，把肥皂泡放在双轨上，不断地左、右倾斜橡皮筋，泡泡就在双轨上滑来滑去。

观察和思考：
沿水平方向吹出一个肥皂泡，仔细观察它的运动情况，并解释你所看到的现象。

（说明：肥皂泡飞出后总是先上升后下降。

因为肥皂泡内的气体刚从口中出来时温度较高，密度较小，所以肥皂泡会上升；后来泡内气体温度下降，泡的体积变小，所以泡又开始下降。

）
知识拓展：
1. 肥皂船
用泡沫塑料板制作一只小船，在船尾割开一个小口，并夹上一片肥皂，将船放在水面上，它就会自动前行。

2. 自动旋转蛇
用硬纸板剪一条大小适中的蛇，在蛇尾部夹一片肥皂，将蛇轻轻放在水面上，它就会自动旋转起来。

（说明：肥皂溶解后会减小水的表面张力，船或蛇受力不平衡，就会运动起来。

）。