【人教版】八年级物理下册-第2课时 浮力的应用(教案)

第3节物体的浮沉条件及应用

第2课时浮力的应用

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理.

2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用.

二、过程与方法

1.通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面的，了解潜水艇怎样实现上浮、下沉的.

2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值.

三、情感、态度与价值观

1.初步认识科学技术对社会发展的影响.

2.初步建立应用科学知识的意识.

【教学重点】

轮船、潜水艇、热气球的工作原理.

【教学难点】

密度计的工作原理和浮力的应用.

【教具准备】

多媒体课件、密度计、烧杯、水、食盐、两个铁罐子、沙子、小塑料管、潜水艇模型、热气球模型等.

【教学课时】

1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

【新课引入】

教师用多媒体给学生展示以下情景图片：

①轮船漂浮在水面上；②潜水艇悬浮在水中；③节日放飞的气球升到空中；

④鱼儿在水中自由地游动.

师以上这些情景图片中，都是浮沉条件在我们生活中的应用，它们到底和浮力有怎样的关系呢？下面我们就一起来探究吧.

【进行新课】

知识1 轮船和潜水艇

1.轮船

教师演示实验：两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上浮最终漂浮.

教师提问：（用多媒体展示）

思考题：（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？

（2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？

（3）大家是如何调节铁罐子的浮沉的呢？

学生回答：（1）可能是F浮＞G物，因为它是空心的，所以能上浮，最终能漂浮.

（2）把沙取出来，变成空心的.

（3）F浮不变，挖空使G物变小，当F浮＞G物，铁罐子自然就浮起来了.

师回答正确，很好！上述实验告诉我们采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮.这个方法早就得到了应用——轮船.

教师用多媒体播放课件“轮船”，并讲解.

轮船（多媒体课件）

工作原理：空心法，即把密度比水大的钢材制成空心的，使它能排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上，这是浮沉条件的应用.同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，F浮均等于G，所以F浮不变，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知，由于海水和河水的密度不同，所以V排不同，ρ液大则V排小，ρ液小则V排大，因此轮船在海水里比在河水里浸入的体积小.

轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船满载货物时排开水的质量.如

果将上述质量转换成重力也就是船满载后受到水的浮力（即船受到的最大浮力）.排水量=船自身质量+满载时货物的质量，即m排=m船+m货.

板书：1.轮船采用把物体制成“空心”的方法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮.

2.排水量：满载时，船排开的水的质量（m排=m船+m货）.

教师提问：（用多媒体展示）

思考题：（1）轮船从河水驶入海里，它的重力变不变？它受到的浮力变大、变小还是不变？

（2）它排开的水的质量变不变？

（3）它排开的水的体积变不变？

（4）它是下沉一些，还是上浮一些？

（提示：同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，但它排开的河水和海水的体积不同.因此，它的吃水深度不同.）

学生回答:（1）重力不变；浮力不变，因为始终漂浮；

（2）质量不变，因为浮力不变.

（3）体积变小，因为海水密度大于河水密度，即ρ海水＞ρ水，所以V排海水＜V排河水；

（4）上浮一些，因为V排变小了.

2.潜水艇

师潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种很重要的军事舰艇.它是怎么工作的呢？好，下面请大家分组进行实验——制作潜水艇.

师我们用打点滴用的小塑料管来模拟潜水艇.请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气.

观察到的现象：吸气时，水逐渐进入管中，管子下沉；吹气时，管中的水被排出，管子上浮.

教师提问：（用多媒体展示）

思考题：（1）小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化？

（2）那它是怎样上浮或下沉的呢？

学生回答：（1）由于塑料管形变很小，V排基本不变，所以可以认为F浮不

变.

（2）吹气时，水从管子中排出，重力变小，F浮＞G物，所以上浮；吸气时，水进入管子，重力变大，F浮＜G物，所以下沉.

教师（用多媒体展示潜水艇模型）介绍潜水艇:潜水艇两侧有水舱，当往水舱中充水时，潜水艇加重，就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同体积水重时，潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时，潜水艇变轻，就可上浮了.

板书：1.潜水艇原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉.

2.潜水艇浸没在水下不同深度所受浮力相同，因为排开水的体积不变，始终等于潜水艇的体积.

例题1 （用多媒体展示）一艘轮船的排水量是10000t，它满载货物时的总质量是t，该船满载货物时受到水的浮力是N．若该船从大海驶入内河，船的重力大小（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），受到的浮力大小，由于河水密度比海水密度小，所以它排开水的体积，因此轮船要（选填“上浮一些”或“下沉一些”）．（g取10N/㎏）解析:轮船满载时受到的浮力：

F浮=G排=m排g=10000×103kg×10N/kg=1×108N，

∵轮船漂浮，

∴F浮=G=mg=m排g；

=10000t；

∴船满载货物时的总质量：m=m

排

当船从大海驶入内河，船自重不变，∵船漂浮，

∴船受到的浮力不变；

∵F浮=ρ水V排g，ρ河水＜ρ海水，

∴排开河水的体积大于排开海水的体积，船将下沉一些.

答案:10000 1×108不变不变变大下沉一些.

例题2 （用多媒体展示）潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，关于它受到的重力和浮力的说法正确的是（）

A.重力不变，浮力不变

B.重力变大，浮力变小

C.重力变大，浮力不变

D.重力变小，浮力变大