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课 题
14.6 浮力的应用
课 型
新 授
教
学
目
标
知识
技能
1、知道物体在下沉,悬浮和上浮时,浮力与重力的大小关系。
2、了解利用空心的办法增大浮力。
3、了解轮船、潜水艇、气球和飞船的浮沉原理。
过程
方法
1、通过做“空心的废牙膏皮能漂浮在水面上”的实验,学习物理研究问题的方法。
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。
情感
态度
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
物体在液体中下沉、悬浮和上浮时的条件;轮船、潜水艇、气球的浮沉原理。
教学难点
用力的平衡知识分析和解释物体的浮沉问题
教学用具
铁块、木块、水、潜水艇模型、小船等
教 学 过 程 设 计
教学内容及教师活动
学生活动
设 计 意 图
情境引入
一个充有氢气的气球放手后会出现什么结果?
会一直上升吗?学生再思考。
引入新课:要想准确的研究这个问题,我们首先来研究物体的浮沉条件。
合作探究
一、物体的浮沉条件
演示:让学生观察相同形状和体积的铁块和木块,然后一同浸入水中,同时松手,让学生观察。
提出问题:为什么铁块下沉到水底而木块漂浮在水面上呢?物体的运动状态是由什么来决定的?在实验中木块和铁块各受到那几个力的作用?根据它们的运动状态判断它们之间是什么关系?
学生思考、讨论、交流。
答:上升,
学生观察实验,注意木块和铁块的状态变化。用自己的语言进行描述。木块先上升最后漂在水面上;铁块先下沉最后沉在容器底。
学生思考问题分析受力、作图、总结
学生利用F浮=ρ液gV排
和G=mg=ρ物gV物结合上面的结论推导利用密度来判断物体的浮沉的方法
从学生熟悉的气球入手,激发学生学习的兴趣。
培养学生观察能力和语言描述能力
培养学生抽象思维能力
学会前后知识的有机结合
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归纳得出:浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液面上。
引导学生根据上面的结论推导出下列结论:
当ρ液 >ρ物 ,F浮 > G ,物体上浮
当ρ液 =ρ物 ,F浮 == G, 物体悬浮
当ρ液 <ρ物 ,F浮 <G, 物体下沉
当ρ液 >ρ物 ,F浮 == G, 物体漂浮
进一步提问:刚才实验中的铁块沉入水底,你有办法让其也能漂浮在水面上吗?(提示:物体的浮沉是由重力和浮力的关系来决定的,所以同学们可以从改变
学生讨论,思考交流,说出自己的方法。例如:可以把铁块做成铁盒,增大体积,从而增大浮力等
教学内容及问题情境
学生活动
设计意图
重力和浮力的角度考虑)
归纳学生的方法可知:采用“空心”的办法增大可以利用的浮力。即使是最现代的轮船,也保持这这种古老的办法。
二、浮力的利用
1、轮船
实验:把橡皮泥放入水中,橡皮泥沉入水底,你能使其漂浮在水面上吗?试一试。看看谁做的实验能装的东西最多。
装的东西多排开的水就越多。轮船的大小通常用排水量来表示。
排水量:轮船满载货物时排开的水的质量。
问题:已知一艘轮船的排水量是10000吨,由此可以求出轮船的哪些物理量?这艘船由河里台驶向海里时,哪些物理量发生了变化?这种变化会引起什么现象?
2、 潜水艇
学生阅读课本第99页(潜水艇)。
提问:潜水艇是如何实现下潜和上浮的。
请同学们介绍自己所知道的关于潜水艇的知识,并播放潜水艇的录像带。
3、气球和飞艇
学生阅读课本第99页(气球和飞艇)。
提问:(1)气球内装的是什么样的气体?(2)气球、飞艇为什么能升空?(3)如何使气球、飞艇返回地面?(4)气球、飞艇的升降是靠改变什么来实现的?
请同学谈谈对气球及飞艇的认识。
解释开始的气球问题。从气球受力情况分析其状态的变化。
学生利用桌上的器材做实验。
学生理解排水量的概念。
学生思考回答。(可知轮船满载时的重力、质量、浮力)
学生回答:通过改变自身重力来实现下潜和上浮的。
学生阅读、思考、回答。
(密度小于空气的气体、浮力大于重力、减小浮力、增大或减小浮力的方法来实现的)
学生分析在气球上升的过程中重力和浮力的变化
培养学生动手操作的实验能力。
培养学生概括和发散思维能力。
培养学生概括和发散思维能力。
首尾呼应
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4 密度计
密度计也叫比重计或浮秤,是生产和科学实验中使用很普遍的测量液体密度的仪器。
结构:一根密闭的玻璃管,上部粗细均匀内壁贴有刻度纸,下部较粗,下端装有铅丸或水银。
学生分析密度计的原理,刻度的特点,及其应用。
课堂小结
学生观看教师用书光盘录相的有关内容,回忆本节课所学内容。轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计
谈谈你熟悉的浮力其它应用。
学生分析密度计的使用原理及特点。受到的浮力不变,液体的密度大,浸入的体积小;刻度由上至下由大变小。
通过补充,让学生理解在实际生活中的浮力的应用。
课
堂
练
习
一、 动手动脑学物理;
二、 补充练习;
1、一个实心物体漂浮在煤油上受到的浮力是9.8牛顿,那么把它放在水中静止时受到的浮力是____ 牛顿。
0.1m
2、一个物体的体积是0.001米3,若把它浸没在水中,则物体受到的浮力是______牛顿。
3、一个正方体边长是0.1米,浸没在水中的情况如图,
则物体上表面受到的压强是_____帕,受到的压力是_____
牛;而物体下表面受到则物体受到的压强是_____帕,受到
的压力是____牛,则物体受到的浮力是______牛。
4、一个1牛顿的钩码,挂在弹簧秤上,当钩码浸在水中时弹簧秤的示数为 0.87牛顿,这个钩码受到的浮力是______牛顿。
5、有三种密度不同的液体,给你一支铅笔、一小块橡皮泥,你用什么方法比较它们密度的大小?
6、某同学随地理老师去郊外考察时,在小溪边捡到一只小酒杯状的金属物体,将该物体口朝上轻轻放入水中时,它能漂浮在水面上。该同学带有大口圆柱形透明水杯一只( 杯口直径约是物体口径的2倍)和一把刻度尺,在这样的条件下,他如何才能粗略地测出这个物体的密度?写出测量的方法和计算结果的数据表达式。
课后作业另附
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板
书
设
计
密度计
刻度由大到小
数值为水密度倍数
浮沉条件
应用
浮力的利用
轮船空心原理
潜水艇:改变自身重力
热气球、气艇
教
学
反
思
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