人教版八年級物理下冊教學設計：10.3 物體的浮沉條件及應用

1、八年級物理下冊教學設計 課題10.3 物體的浮沉條件及應用教學目標1知道物體的浮沉條件，了解輪船是怎樣浮在水面上的。2了解浮沉的各種現(xiàn)象，規(guī)范描述各種浮沉狀態(tài)的語言。3能應用浮沉條件解釋簡單的物理現(xiàn)象。4.知道密度計、潛艇、氣象探測氣球的原理。教學重點1.浮沉條件和密度大的物體實現(xiàn)漂浮的方法。2.知道密度計、潛艇、氣象探測氣球的原理。教學難點利用二力平衡的知識探究浮沉條件。能應用浮沉條件解釋簡單的物理現(xiàn)象。教學過程教 學 內(nèi) 容 與 師 生 活 動設計意圖和關(guān)注的學生一、物體的浮沉條件1漂浮、懸浮和下沉演示實驗：將三個乒乓球浸沒水中(一個充滿沙；一個中空；一個有部分沙，用蠟封住)，松手后出現(xiàn)什

2、么現(xiàn)象？（1）浸入水中的物體受到哪幾個力的作用？它們的施力物體分別是誰？交流討論：一個物體在受到兩個或兩個以上力的作用時，它的運動狀態(tài)由這些力共同決定。 F浮G時，它受到平衡力的作用，將處于什么狀態(tài)？F浮G時，它受到非平衡力的作用，將處于什么狀態(tài)？F浮G時，它受到非平衡力的作用，將處于什么狀態(tài)？下沉的物體最終處于什么狀態(tài)？為什么？那么上浮的物體最終又處于什么狀態(tài)？2物體的浮沉條件浮沉條件。狀態(tài)受力關(guān)系合力漂浮F浮G為零下沉F浮G豎直向上(1)物體漂浮和懸浮時，都有F浮G，那這兩種情況豈不是完全相同了嗎？小組回答：懸浮的物體完全進入液體中，可以靜止在液體內(nèi)部任一地方，其體積等于物體排開液體的體積

3、；而漂浮則是物體靜止在液體表面上，其體積大于物體排開液體的體積。總結(jié)易混淆詞語：浸沒：物體完全浸入了液體中，整個物體在液面以下。浸入：也就是“浸在”，包括完全浸入和部分浸入。漂?。何矬w漂在液面上，部分體積浸入。懸浮：物體在液面以下，完全浸沒，可以存在于液面下任何位置。上?。何矬w正在向上加速運動，可能完全浸沒，也可能部分浸入，最終狀態(tài)是漂浮。下沉：物體正在向下加速運動，可能完全浸沒，也可能部分浸入，最終狀態(tài)是沉在液體底部。（2）鐵塊放入水中會下沉，放入水銀中會怎樣？小組回答：有學生認為漂浮，也有學生認為下沉。（3）水銀有毒，我們不能親自試一試，但是我們知道水銀的密度比鐵的密度大，能不能利用它們的

4、密度關(guān)系來判斷呢？小組回答：利用阿基米德原理公式的變形F浮液gV排和浮沉條件來分析。漂浮：F浮G液gV排物gV物液V排物V物液物(因為V排V物)下沉：F浮G液gV排物gV物液V排物V物液G液gV排物gV物液V排物V物液物(因為V排V物)由此可判斷，鐵塊會沉入水底，但卻會漂浮在水銀液面上。二、浮沉條件的應用1輪船的浮沉原理（1）你有沒有辦法讓鐵塊漂浮或懸浮在水中？小組回答：讓鐵塊的密度變小，小到等于水的密度就能懸浮了，小于水的密度就能漂浮了。（2）怎么才能使鐵塊的密度變小呢？小組回答：根據(jù)，可知有兩種辦法：(1)在質(zhì)量不變的情況下增大體積?？蓪㈣F塊壓成薄片，包成鐵盒，增大體積。(2)在體積不變的

5、情況下減小質(zhì)量?？赏诘翳F塊內(nèi)部的鐵，減小質(zhì)量。其實這兩種辦法都是將鐵塊制成“空心”。演示實驗：將疊在一起的金屬箔放在水面上，金屬箔下沉。將金屬箔伸展開，疊成盒狀放在水面上，金屬箔漂浮。2.輪船就是利用這個原理制成的。(1)輪船的原理：通過將密度大的鋼鐵制成空心，增大了體積，進而增大了排開液體的體積，從而增大了可以利用的浮力，使浮力等于船和貨物的總重來實現(xiàn)漂浮。(2)排水量：輪船排開水的重力越大，受到的浮力就越大，就可以承載更多的貨物。我們把輪船滿載貨物時排開水的質(zhì)量叫作輪船的排水量。即排水量m船m貨。3.輪船從河里駛?cè)牒＠飼r，(1)它受到的浮力變大、變小還是不變？(2)它排開的液體的質(zhì)量變不變

6、？(3)它排開的液體的體積變不變？(4)它是下沉一些，還是上浮一些？強調(diào)：同一條船在河里和海里時，所受浮力相同，但它排開的河水和海水的體積不同。因此，它的吃水深度不同。輪船漂浮，人們在船體與水面相平處用不同顏色畫線作標記，表示輪船沒入水中的深度，這條線叫作吃水線，最高吃水線表示最大的安全載重量。 4潛水艇的浮沉原理（1）潛水艇受到的浮力和重力相等，所以可以懸浮在海水中，可是它如何才能浮出水面呢？講解：潛水艇兩側(cè)有水艙，當水艙中充水時，潛水艇加重，就逐漸潛入水中；當水艙充水使艇重等于同體積水重時，潛水艇就可懸浮在水中；當壓縮空氣使水艙中的水排出一部分時，潛水艇變輕，就可上浮了。利用多媒體課件演示

7、潛水艇的浮沉。 小組回答：經(jīng)討論發(fā)現(xiàn)，懸浮的潛水艇排開海水的體積不能變化，所受浮力不能改變，只能通過改變自身重力實現(xiàn)浮沉。歸納總結(jié)：潛水艇的原理：靠改變自身重力來實現(xiàn)在水中的浮沉。強調(diào)：潛水艇浸沒在水下不同深度，所受浮力相同。5氣球和飛艇的升降原理創(chuàng)設情景：釋放一個氫氣球，氣球上浮至天花板。現(xiàn)場吹一個氣球，扎緊口并松手，氣球降至地面。（1）這兩個氣球都受浮力嗎？為什么一個上浮，另一個下降呢？小組回答：不假思索地回答是因為充入的氣體不同，密度不同造成浮沉不同的。（2）如何才能讓氣球浮在空中？小組回答：討論，利用浮沉條件的密度關(guān)系可知，向氣球中充入密度比空氣小的氣體，比如氫氣、氦氣等。介紹熱氣球和飛艇的發(fā)展歷程：氫氣球氫氣飛艇氦氣飛艇。 （3）熱氣球、飛艇帶著人飛上了天，實現(xiàn)了人們升天的夢想，可是它們怎么著陸呢？小組回答：減小浮力，利用阿基米德原理可知，減小排開氣體的體積，比如熱氣球停止加熱、飛艇放出一部分氣體等。歸納總結(jié)：氣球和飛艇的升降原理：利用里面充的氣體的密度小于空氣的密度，空氣產(chǎn)生的浮力大于自身的重力來升空；利用