“浮力的利用”教学设计

教案设计10.3 物体的浮沉条件及应用

备课人：周明臣

10.3 物体的浮沉条件及应用

教学目标：

1、知道物体的浮沉条件

2、知道浮力的应用

学法指导：

通过观察、分析、交流关于浮力的应用，了解轮船是怎样浮在水面上的，了解浮力应用的价值。

重点、难点分析：

1、重点：通过学习轮船和气球的原理，让学生总结规律，并且能够自觉地，将其迁移到飞艇原理的学习上。

2、难点：将物体的浮沉条件，由力的关系转化成密度的关系，并且能够根据已知条件，灵活地选择、应用两种方法，对物体的浮沉进行判断。

教具准备：

玻璃水槽、橡皮泥、水、潜水艇演示仪、课件。

教学步骤：

【复习提问】：

阿基米德原理的数学表达式是什么？式中各字母的含义？

【新课讲授】：

【问】：物体的浮沉是由什么决定的？

学生讨论，教师板书：

一、物体的浮沉条件：

F浮＞G 上浮

F浮＜G下沉

F浮＝G悬浮或漂浮

【问】：如果不知道浮力和重力，可否通过其他办法来判断物体的浮沉呢？

根据生活经验，大家猜想一下，物体的浮沉还可能与什么有关系呢？

是否跟密度有关呢？让我们通过对物体浮沉条件的进一步分析，看看是否能得出物体浮沉与密度有关系．

二、物体浮沉与密度的关系：

将物体浸没在液体中（物排V V =）松手后，物体受到浮力和重力，

可知 排液浮V g F ⋅⋅=ρ 物物物V g G ⋅⋅=ρ

若物体上浮：G F >浮 能进一步得液物ρρ<

学生讨论： 悬浮时G F =浮能得到什么结论？

下沉时G F <浮能得到什么结论？

教师归纳：

上浮（漂浮）液物ρρ<悬浮液物ρρ=下沉（沉底）液物ρρ>

由此可知，物体的浮沉的确可以用物体密度与液体密度之间的大小关系来判定．这是判断物体的浮沉的另一种方法．

三、浮力的应用：

1、轮船

【问】：钢铁的密度大于水，但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行驶，这是为什么？

【演示实验】：

橡皮泥放入水中，松手后橡皮泥下沉．

分析原因：橡皮泥的密度大于水．

如何使橡皮泥漂浮在水面上？

捏成盒状或空心

实心的橡皮泥密度大于水，放入水中下沉．如果把它做成空心的，使橡皮泥的平均密度小于水，它就会漂浮在水面上了．从力的角度上看，它的重力不变，但放入水中后排水体积变大，受到的浮力变大，所以会漂在水面上．

轮船漂浮的道理也是这样．人类对浮力的利用很早就开始了，最初人们利用密度小于水的木材，顺水漂流，后来把树干挖成空心，能装载更多的人和物，采用“空心”的办法增大可以利用的浮力，即使再大的轮船，也都是利用“空心”的办法．这是人对浮力利用之一．

【例题】 一艘轮船装满货物时船货总重105N ，它受到的浮力多大？排开的水多重？排开水的质量是多少？

讲解轮船的排水量．轮船满载时排开水的质量．

一艘轮船从河里到海里，它受到的浮力是否改变？它的排水体积是否改变？

轮船从河里到海里，两次都是漂浮状态，它受到的浮力都等于它的自重，它两次受到的浮力不变，由于海水的密度大于河水的密度，所以它排开海水体积小于它排开河水的体积，轮船要上浮一些．

2、潜水艇

【提问】 潜水艇是靠什么实现浮沉的

【演示实验】 用潜水艇演示器模拟浮沉（如

图）

3、气球和飞艇

指导学生阅读，并提问：

气球、飞艇是采用什么办法升空的？

用充入密度小于空气的气体的办法使它受到浮力大于重力而升空的．

1．要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，可采用什么办法？

2．要使热气球落回地面，可采用什么办法？

气球可以靠改变浮力或气体密度来实现升降．

通过判断浮沉的两种方法，我们又进一步了解了轮船、潜水艇、气球和飞艇的一些知识．浮力问题在生活中随处可见．我们应当多联系实际多思考，会灵活运用浮力的知识解决有关的问题． 小结（略）

布置作业

板书设计：

10.3浮力的利用

一、物体的浮沉条件：

1、由受力情况判断：

F 浮＞

G 上浮

F 浮＜

G 下沉

F 浮＝

G 悬浮或漂浮

2、实心物体由密度关系判断：

液物ρρ< 上浮（最终漂浮）

液物ρρ= 悬浮

液物ρρ> 下沉（最终沉底）

3、轮船排水量：轮船满载时排开水的质量

二、浮力的应用：

1、 轮船

2、 潜水艇

3、 气球和飞艇

随堂练习：

1．轮船从河里开到海里将（ ）

A ．上浮一些

B ．下沉一些

C ．不下沉不上浮

D ．无法判断

2．潜水艇是靠改变自身的重量来达到上浮和下沉的目的，某潜水艇从水面上10m 处一直下潜到100m 深的过程中，潜水艇受到水的压力将 ，浮力将 ．

3．一池塘中，停着一只载有木材的船，如果将船上的木材投入水中后，水面将

A ． 上升

B ．下降

C ．不变

D ．无法判断

备课人：周明臣