浮沉条件判断

第十章浮力第三节《物体的浮沉条件及应用》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能：

1、通过学习知道液体中的浮沉是由该物体在液体中所受浮力及其重力之间的大小关系决定的；

2、能综合运用阿基米德原理、密度及二力平衡等知识讨论浮沉条件。

3、知道潜艇和热气球的基本工作原理

（二）过程与方法：

通过探究活动提高学生的观察能力，实验操作能力，综合分析能力及语言表达能力。

（三）情感态度价值观：

1、培养学生对科学探究的浓厚兴趣，对实验现象认真观察和对实验操作的科学态度，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。

2、通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风，激发学生学习情趣；通过学生自己的探究实验，激发学习欲望。发展积极探索的精神，获得谋求内部协调统一的成功体验

二、教学重点：掌握物体的浮沉条件及浮力应用

三、教学难点：通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力，初步建立应用科学技术的意识。

四、教学设备：烧杯热气球模型潜水艇模型橡皮泥盐鸡蛋等

五、教学方法：、自学释疑法、讲授法、分组讨论法、实验探究法

六、课时：1课时

七、教学过程：

（一）课题引入：

介绍甲午海战失败的根本原因，海洋观念落后。最终导致了有海无防，有防不固。所以我们必须牢记甲午海战血的教训，树立现代海洋意识，加强对国防的战略筹划，建设强大的现代化国防力量，捍卫我国的海洋权益。我国航母“辽宁舰”,总结提问，“辽宁舰”的成功试航反映我国对海洋国防的越来越重视，谁能控制海洋，谁就能控制世界。请问：我国航母辽宁舰满载67,500吨，如此庞然大物为何能安全的漂浮在海面上？

（二）新课教学：

一、物体的浮沉条件

【提问】在液体中的物体有哪几种状态呢？

学生利用生活经验作答：漂浮、悬浮、下沉

【提问】为什么它们在水中的状态不同？

【演示】小瓶的浮沉

【提问】请分析小瓶受到那几个里的作用，受力的方向以及大小关系?

根据学生回答分类比较。引导学生分别比较在上述三种情况下物体的受力情况。通过分析得出每种情况下浮力和重力的关系；

总结出物体的浮沉条件：

当浮力大于物体重力（F>G）——物体上浮。

当浮力等于物体重力（F=G）——物体悬浮可停在液体内部任意一位置。

当浮力小于物体重力（F

利用阿基米德原理，可把物体的浮沉条件改写为用密度表示的形式：

因为_____________，物体重力_____________，又因为是全部浸入，_____________，于是有

_____________。

注：以上是只对实心物体而言的。）

【讨论】由浮沉条件可知，改变物体浮沉状态的方法有哪些？

1.改变重力的大小

2.改变浮力的大小（改变ρ液或 V排）

【提问】新鲜的鸡蛋在清水中要下沉，为什么？你能想办法让它悬浮吗？大家想想看这是通过哪种方法来增大浮力，从而调节浮力和重力关系来实现悬浮的呢？增大浮力还有什么方法？

【演示实验】盐水浮鸡蛋

（1）将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水烧杯中。

（2）观察鸡蛋在烧杯中的所处状态和所处位置。

（3）再向这个烧杯不断地加入食盐，直到鸡蛋处于上浮状态。

（4）继续朝这个烧杯加食盐，直到鸡蛋漂浮在水面上。

【总结】

鸡蛋的重力大于鸡蛋所受的浮力，鸡蛋的密度大于水的密度，所以鸡蛋下沉。向水中加盐，使盐水的密度大于鸡蛋的密度，鸡蛋因浮力大于重力而上浮。增大浮力还可以通过增大排开液体的体积的方法。

二、浮力的应用

1、轮船

【提问】辽宁号为什么能漂浮在海面上（密度大于海水的密度啊）

【学生活动1】

利用桌上的橡皮泥做一个能承载重物的小船。

【自主探究】不改变橡皮泥重力的前提下，怎样增大排开水的体积？

【教师点拨】在学生活动的基础上，教师还可作如下补充：

把橡皮泥做成瓢状放在水面，重力不变，但排开的水较多，因而浮力较大（F= G），所以能漂浮在水面上。

【总结】轮船做成中空的来获得较大浮力，漂浮在水面上；轮船的大小常用排水量来表示。排水量：满载时，船排开的水的质量。即：排水量＝m船+m货

2、潜水

介绍“蛟龙号”：“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最强的潜水器。“中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。在全球载人潜水器中，“蛟龙号”属于第一梯队。全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘，其中下潜深度超过1000米的仅有12艘，更深的潜水器数量更少，拥有6000米以上深度载人潜水器的国家包括中国、美国、日本、法国和俄罗斯。除中国外，其他4国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6527米，因此“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功到达7062米海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。

（1）潜水艇原理图：潜水艇两侧有水舱（如图课本上的），当水舱中充水时，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。

【总结】潜水艇通过改变自重来实现浮沉。

3、气球和飞艇

【学生活动2】做一个塑料袋热气球（如图7）

取一个稍大的薄塑料袋，袋口用很细的铜丝框成一个圆口，开口朝下，用电吹风向袋内吹热空气。放手后，塑料袋热气球便冉冉上升。【总结】气球和飞艇通过改变浮力大小来实现浮沉。

4、其他应用

（1）浮力选矿（2）孔明灯的制造（3）盐水选种（4）深水打捞

（三）、教学范例

1、我国古代在沉浮条件上的一些应用

（1）孔明灯（如图8）：如图所示为传说中三国时代诸葛亮为了军事目的而放飞的“孔明灯”，灯笼内有一个放有松脂的小碟，点燃松脂后，灯笼内空气变热密度变小而使灯笼飞起悬于空中，这其实就是热气球的一种雏形。

（2）公元1066年，宋朝的河中府发生黄河水患，冲走了城外桥头的大铁牛，为了把这铁牛从水中捞起，有人潜入水底用绳子拴牢铁牛，绳子另一端系于船上，船当时装满沙土，