1、第三节 物体的沉浮条件及应用 教学目标 1知识与技能来 （1）知道物体的浮沉条件； （2）知道浮力的应用 2过程与方法： （1）通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的； （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。 3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：知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。 教学难点：理解改变物体所受的重力与浮力的关系，能增大可利用的浮力 教学仪器：烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、两个铁罐子、沙子、潜水艇模型、热气球 模型。 教学流程： （一）新课引入 演示：1出示铁块和蜡块让学生
2、观察 发现它们体积相等。2将体积相同的铁块和蜡块 同时浸没在水中后松手。 现象：铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。 提问：1浸没在水中的铁块、蜡块（松手后）各受到什么力？ （浮力、重力） 2铁块和蜡块受到的浮力相等吗？ （相等。因为 V 排 相等，根据阿基米德原理可知浮 力相等。） 3既然铁块和蜡块受到的 F 浮 相同，为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮？ 液体中，物体的浮沉取决于什么呢？ 讲解：物体的浮沉条件： 分析蜡块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的 F 浮 G 蜡 ，所以蜡块上浮。当蜡块逐渐露 出水面，V 排 减小，浮力减小，当 F 浮 = G 物 时，蜡块最终漂浮在水面。即：F 浮 G
3、 物 上浮，最终 漂浮。 分析铁块：松手后，浸没在水中的铁块所受到的 F 浮 G 铁 ，铁块下沉。到达容器底部后， 铁块受到 F 浮 、G 铁 和 F 支 ，三力平衡，静止在容器底，我们说铁块沉底。即：F 浮 G 物 下沉， 最终沉底。 若一个物体浸没在水中，松手后 F 浮 =G 物 ，受力平衡，物体的 运动状态不变，我们说物体 悬浮在液体中。即：F 浮 =G 物 ，最终悬浮。 总结：通过上述分析，我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受 F 浮 与 G 物 的关系。 （二）进行新课 1讨论： （1）木材能漂浮在水面，其原因是什么？ （2）把一根木头挖成空心，做成独木舟后，其重力怎么变化？它
4、可载货物的多少怎么变化？ 重力变小，可以装载的货物变多。 指出：从浮力的角度看，把物体做成空心的办法，增大了可利用 的浮力，而且这种古老 的“空心”办法，可以增大漂浮物体可利用的浮力。 质疑：密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢？ 2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 质疑：（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？可能是 因为什么呢？ （因为它是空心的，F 浮 G 物 ，所以能上浮，最终能漂浮。） （2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办 呢？ （把沙取出来，变成空心的。） （3）大家的想法是如
5、何调节的铁罐子的浮沉的呢？（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。） 指出：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。 3应用 轮船 （1）原理：采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力，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。 即：排水量m 船 +m 货 质疑：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？ （不变，始终漂浮） 2它排开的 液体的质量变不变？（不变） 3它排开的液体的体积变不变？ （变， 海水 水 ，所以 V
6、排海水 V 排水 ） 4它是沉下一些，还是浮起一些？（V 排 变小了，所以上浮一些） 强调：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。 潜水艇 演示： 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？ 我们用打吊瓶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。 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； 质疑：（1）小塑料管浸没在水中所受 F 浮 是否变化？（塑料管形变很小，V 排 基本不变， 所以可以认为 F 浮 不变）。 （2）那它是怎样上浮
7、或下沉的呢？ （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） 讲解：潜水艇两侧有水舱，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。 潜水艇： 原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。 强调：潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。 气球和飞艇 演示：“热气球”的实验。 质疑：酒 精燃烧后袋内空气密度怎样变化？ 原理： 气 空气 ，（即利用密度小于空气的气体，通过改变气囊里气体的质量来改变自 身体积
8、从而改变所受浮力的大小来实现升降的。）使它受到的 F 浮 G 物 而升空。 讨论：要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，你们能想出什么办法？要使 热气球落 回地面，有什 么办法？（放气或停止加热） 其他应用 密度计、盐水选种等。 附：板书设计 （一）物体的浮沉条件： F 浮 G 物 上浮 最终漂浮 液 物 F 浮 G 物 悬浮 液 物 F 浮 G 物 下沉 最终沉底 液 物 （二）通过调节物体受到的 F 浮 或 G 物 ，可以调节物体的浮沉。 （三）应用 1轮船：把物体作为“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。 2潜水艇：依靠改变自 身重力来实现在水中的浮沉。 3气球和飞艇： 气 空气 ，使它受到的 F 浮 G 物 而升空。
