1、物体的浮沉条件 教学目标; 1、 观察物体上浮、下沉的现象,寻求使物体上浮与下沉的方法。 2、 探究、理解物体的浮沉条件。 3、 经历探究物体浮沉的过程,培养学生观察、动手实验、分析和概括的能力。4、 通过探究性学习,培养学生的科学素质和团队合作精神。 重点: 理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法。 难点: 通过实验探究物体的浮沉条件 引入: 师:将一乒乓球浸没于水中,松手,乒乓球会怎么样? 生:上浮。 师:很好。乒乓球往上运动的过程称作上浮,最后物体静止在水面上,称作漂浮。 师:大家在看,将一重物浸没在水中,松手,该重物会怎么样? 生:下沉。 师:把重物往下运动最终静止在水底的这一过程称作
2、下沉。 那么,大家通过浮力的学习,应该知道上浮的物体受几个力的作用? 生:2 个,重力和浮力。 师:那么下沉的物体呢? 生:也受 2 个力的作用。 师:乒乓球和重物都受到重力和浮力,那么为什么一个会上浮?一个会下沉? 生:上浮时是重力小于浮力;下沉时重力大于浮力。 师:有同学说上浮时是重力大于浮力;下沉时重力小于浮力,如果我们想证明,应该怎么做? 生:测量。 师:对,我们可以测量出重力和浮力,然后进行比较。 10. 探究物体的浮沉条件 师:我给同学们提供的器材有:弹簧测力计、天平、量筒、溢水杯、玻璃瓶配重物、水. 你能想到几种方法测出或计算出物体的重力的大小呢? 生:可以直接用弹簧测力计测出重
3、力 可以用天平称出物体的质量,然后根据 G=mg 求出物体的重力。 . 师:那么你又有几种方法测出浮力的大小? 生:用弹簧测力计测出物体在空气中的重力,然后将物体浸入水中,测出拉力;用溢水杯,再测出溢出水的体积。然后根据阿基米德原理求出浮力;在量筒中倒入适量的水 V1,在将重物放入水中,记下此时液面到达的刻度V2,V2 - V1=V 排,然后根据阿基米德原理求出浮力;. 师:很好!大家的想法很多也很正确。下面我们就来探究物体在不同状态下的重力、浮力。我们首先研究下沉。 (出示石块)你选择哪种方法测出重力、浮力?生:我选择用弹簧测力计测出重力和浮力。 (简单) 师:很好!下面大家动手实验,并把实
4、验结果填入表格一当中。 表格一: 物体的状态重力/N 浮力/N 重力和浮力的关系下沉 师:下面请同学们交流一下你们实验的数据:重力多大、浮力多大? 学生汇报:教师记录 师:通过同学们的数据,你能总结出物体下沉时的条件吗? 生:当重力大于浮力时,下沉。 师:下面我们接着探究, (出示玻璃瓶)如何测出它的重力?那又如何测出它的浮力呢?还能不能用弹簧测力计测量呢? 生:不能。 师:这时候你又会选择如何测浮力呢? 生:在量筒中倒入适量的水 V1,在将重物放入水中,记下此时液面到达的刻度V2,V2 - V1=V 排,然后根据阿基米德原理求出浮力。 师:(教师演示)漂浮很简单,那要测玻璃瓶上浮时的 V 排
5、,而且要浸没,怎么测量呢? 生:用针或者笔尖将瓶子按入水底。 师:再提醒大家一点,为了测量重力更加准确,在每次测重力时都要把瓶子擦干净。下面大家开始实验,并把实验数据记入学案的表格二中。 物体的状态重力/N 浮力/N 重力和浮力的关系 V1/ml V2/ml 浮力/N 上浮(浸没) 漂浮 学生实验: 师:下面请同学们交流一下你们实验的数据:重力多大、浮力多大? 学生汇报:教师记录 师:通过同学们的数据,你能总结出物体上浮、漂浮的条件吗? 生:重力小于浮力,物体上浮;重力等于浮力,物体漂浮。 师:物体在液体当中,除了上浮、漂浮和下沉之外,还有别的浮沉情况吗? 演示实验: 鸡蛋悬浮于盐水中 师:现
6、在鸡蛋浮在水面上没有?沉到水底没有? 生:没有。 师:现在鸡蛋悬在液体当中,称作悬浮。请问鸡蛋此时的重力和浮力关系如何?学生:相等。 归纳总结: 当物体浸没时: 如 GF 浮,则物体下沉。 如 G如 G=F 浮,则物体悬浮。 当物体部分浸没时,如 G=F 浮,则物体漂浮。 反馈练习: 1、一个重为 0.5N 的土豆浸没在装满水的烧杯中溢出了 0.4N 的水,则土豆在水中 ( ) A、下沉 B、悬浮 C、上浮 D、以上都有可能 2、用力的示意图画出图中三个球静止时的受力情况。 第 2 题图 第三题图 3、如图所示,甲、乙、丙三球静止在水中,它们受到的浮力分别是 F 甲、F 乙、F 丙,则: (1
7、)若三球体积相等,则它们的浮力的大小关系是_. (2)若三球质量相等,则它们的浮力的大小关系是_. 4、把重 5N,体积为 610-4m3 的物体投入水中,如不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( ) A 物体漂浮,F 浮=6N B 物体悬浮,F 浮=5N C 物体漂浮 ,F 浮=5N D 物体沉在水底,F 浮=6N 浮沉应用 通过实验我们知道改变物体的浮力或者重力的大小,就可以使原来下沉的物体漂浮,也可以使原来漂浮的物体下沉。其实在我们的生活、生产中,也有很多这样的例子。 1、 轮船 师:轮船是如何实现漂浮的? 生:通过增大排开水的体积从而增大浮力。 2、 教师演示:潜水艇的浮沉 师:潜水艇是通过改变什么来控制物体的浮沉? 生:通过改变自身的重力来实现浮沉。 3、高空探测气球(氢气或氦气) 师:探测气球又是如何实现浮沉的? 生:改变自身的重力。 师:要使充了氦气、升到空中的气球落回地面,可采用什么办法? 生:可以放出一些气体,减小排开空气的体积,减小浮力。