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文檔簡介
1、物體的浮沉條件及應(yīng)用教材分析本節(jié)內(nèi)容包括兩個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn): 一是通過實(shí)驗(yàn),探究物體的浮沉條件; 二是用物體的浮沉條件解釋潛水艇、氣球的浮沉原理。本節(jié)課是在前面學(xué)習(xí)了浮力概念及阿基米德原理的基礎(chǔ)上展開的,并與前面的內(nèi)容構(gòu)成了完整的浮力知識(shí)體系,本節(jié)知識(shí)將浮力、重力、二力平衡、密度等知識(shí)緊密聯(lián)系起來,是力學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用。另外,物體的浮沉條件在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)到物理學(xué)的重要性,激發(fā)對科學(xué)的興趣。教學(xué)目標(biāo)一知識(shí)與技能:理解物體的浮沉條件,能應(yīng)用浮沉條件解釋一些簡單的問題。過程與方法:通過物體的浮沉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究、知道物體的浮沉條件,培養(yǎng)學(xué)生思維能力和實(shí)驗(yàn)研究
2、能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀: 通過浮沉條件的實(shí)際應(yīng)用, 了解物理知識(shí)在生產(chǎn)、 生活和社會(huì)中的 應(yīng)用;知道密度計(jì)、潛水艇、熱氣球的原理;尤其是通過我國勞動(dòng)人民發(fā)揮聰明才智在浮力 方面的具體應(yīng)用實(shí)例,加強(qiáng)對學(xué)生進(jìn)行愛國主義的思想教育。教學(xué)重難點(diǎn)1、重點(diǎn):物體的浮沉條件的分析。2、難點(diǎn):浮沉條件的實(shí)際應(yīng)用。課前準(zhǔn)備 -大玻璃杯、小木塊、小鐵塊、乒乓球、牙膏皮、有蓋子的小瓶、密度計(jì)、鹽水、潛水艇的模型、課件、多媒體設(shè)備、投影儀。教學(xué)過程、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課演示實(shí)驗(yàn)1:將小木塊,乒乓球、小鐵塊浸沒在水中,小木塊、乒乓球上浮、小鐵塊下沉。演示實(shí)驗(yàn)2:將牙膏皮放入水中下沉,將牙膏皮折成小盒子,漂浮在小面上。師:
3、 通過剛才的實(shí)驗(yàn),還有書上P177 給我們展示的兩幅圖景,對于以上這些現(xiàn)象,你們想提出什么問題?(生:有的物體為什么會(huì)上浮?有的物體為什么會(huì)下沉?物體的浮與沉取決于什么?)師:請同學(xué)們大膽猜想。(生:浮力大、物體上??;浮力小、物體下沉。)師:在水中的物體只受到浮力作用嗎?(生: 在水中的物體既受到浮力作用,也受到重力作用;當(dāng)浮力大于重力時(shí),物體上浮;當(dāng)浮力小于重力時(shí),物體下沉。)師:這節(jié)課我們就來研究物體的浮與沉。板書第五節(jié)物體的浮與沉二、新課教學(xué)1、 實(shí)驗(yàn)探究物體的浮沉條件。( 1)討論分析得出物體的浮沉與重力的關(guān)系教師:重的物體下沉,輕的物體上浮,這話對嗎?學(xué)生:不對。教師:為什么?學(xué)生:
4、萬噸油輪在海上漂浮而小的鋼球卻沉入海底。教師:受到浮力大的物體上浮,受到浮力小的物體下沉,這話對嗎?學(xué)生:不對。教師:物體的浮沉應(yīng)該由該物體自身的重力和受到的浮力共同確定。對浸入液體中的物體運(yùn)用二力平衡,二力合成知識(shí)進(jìn)行受力分析,引導(dǎo)學(xué)生自己得出物體沉浮的條件:A F浮G時(shí),物體下沉日F浮G時(shí),物體上浮C 5浮=6時(shí),物體懸浮。( 2)討論物體的浮沉與密度的關(guān)系教師:那物體的沉浮與密度有什么關(guān)系呢,下面我們來分析一下。教師:如果把阿基米德公式兩端都換成密度表達(dá)式的話,會(huì)有怎樣的表達(dá)方式?學(xué)生:G物=p物gV物F浮二p液gV排教師:當(dāng)物體浸沒在液體中時(shí),丫物=V排=V,那么物體上浮時(shí)有什么結(jié)論呢
5、?學(xué)生:上浮時(shí) 6物 F浮,p物p液 物體最終會(huì)漂浮。教師:那懸浮時(shí)呢?學(xué)生:G物=F浮p物=p液物體在水中靜止或勻速運(yùn)動(dòng)。教師:還有一個(gè)什么情況?學(xué)生:下沉G物F浮,p物p液 物體最終沉入水底。演示:三個(gè)不同乒乓球在水中的漂、懸、沉。教師:可知,物體的浮沉,也可由物體密度與液體密度相比較的大小關(guān)系來加以判斷。2、 浮沉條件的應(yīng)用。師:物體的浮沉條件有哪些應(yīng)用?( 1)輪船演示:橡皮泥卷成團(tuán)和做成空心時(shí)沉浮的實(shí)驗(yàn)講述: 一段樹干挖空成為獨(dú)木舟,不但乘坐舒適,還能承載更多的人和物;輪船是用密度大于水的鋼鐵制成,即把它做成空心,使它的平均密度小于水的密度時(shí),它就會(huì)漂浮在水面上。分析: 從力的角度來
6、看,空心物體受到的重力沒有改變,但體積增大很多,排開的水增多,所受浮力增大,所以能漂浮在水面上。介紹“排水量”的概念:輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量,單位是“噸”。問題:輪船從海里開到河里,它受到的浮力有無改變,它是上浮一些還是下沉一些?( 2)潛水艇演示實(shí)驗(yàn):潛水模型的上浮、下潛師:潛水艇如何實(shí)現(xiàn)上浮、下潛的?(生:潛水艇上浮時(shí),排水, F浮G,潛水艇下潛時(shí),進(jìn)水 F浮G;潛水艇是靠改變自重來實(shí)現(xiàn)上浮、下潛的。)師:兩位同學(xué)都講得很好。板書: ( 2)潛水艇靠改變自重實(shí)現(xiàn)上浮、下潛的。3)孔明燈與熱氣球。師: “孔明燈”和熱氣球?yàn)槭裁丛谄湎旅婕訜岷?,便?huì)騰空而起?(生: “孔明燈”和熱氣球中的空氣被
7、加熱后,溫度升高、密度降低。燈內(nèi)和熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其處部氣體的密度小到一定程度時(shí),熱氣球便會(huì)上升。)師:正確。要讓熱氣球下降,怎么辦?(生:熄滅火焰)師:這個(gè)辦法很好,你知道熱氣球有哪些應(yīng)用嗎?(生:在氣象探測、通信傳播、運(yùn)輸、旅游、探險(xiǎn)等方面有廣泛的應(yīng)用;在娛樂方面也有一些應(yīng)用,如慶婚禮,慶生日等。)板書: ( 3) 孔明燈與熱氣球燈內(nèi)和球內(nèi)氣體密度比外部氣體密度小到一定程度時(shí)便升空。( 4)密度計(jì)。師:請同學(xué)們說說你對密度計(jì)的了解。(生: 用密度計(jì)測量液體密度的工具,它是一根上部標(biāo)有刻度,形狀特殊的玻璃管,管的下部的玻璃泡內(nèi)封裝有小鉛丸或汞。生: 用密度計(jì)測液體的密度時(shí),它所受的浮力
8、總是等于它受到的重力,根據(jù)密度計(jì)浸入液體的深度就可以從刻度上讀出液體的密度。)演示實(shí)驗(yàn):用刻度計(jì)測水、鹽水的密度。師:密度計(jì)在液體中是處于懸浮狀態(tài)還是處于漂浮狀態(tài)?浮力與重力大小關(guān)系如何?(密度計(jì)在液體中處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力。)師:對,因?yàn)閼腋顟B(tài)是物體全部浸入液體中,而密度計(jì)有一部分露出液面,所以是處于漂浮狀態(tài)。當(dāng) F浮二G物,根據(jù)阿基米德原理,F(xiàn)浮=G排可得G排二G物即G物=p液V 排 g。G物是一定的,每個(gè)p液值對應(yīng)一個(gè) V排值,且V排小p液大;p液小,V排大,即密 度計(jì)越往上,刻度表示的密度值越小,越往下,刻度表示的密度值越大。板書: ( 4)密度計(jì):漂浮F 浮 = G 物5)鹽
9、水選種師:在農(nóng)業(yè)上要提高產(chǎn)量,選好飽滿、結(jié)實(shí)的良種是非常重要的,我國農(nóng)民用鹽水浸泡來選種,如何利用鹽水來選種的?請同學(xué)們說說。(生: 把種子放入濃度適宜的鹽水中,干癟、蟲蛀的種子就會(huì)上浮直至漂浮,而飽滿的種子則下沉到容器底。)師:為什么干癟、蟲蛀的種子就會(huì)上浮直至漂浮,而飽滿的種子則下沉?(生:干癟、蟲蛀的種子重力小, 浮力大于重力,所以上浮至漂浮,而飽滿的種子,重力大,浮力小于重力,所以會(huì)下沉到容器底。)師:這位同學(xué)分析得很好,選種鹽水的密度一般在1.16M03 1.2X103kg/m3之間。板書:(5)鹽水選種飽滿種子下沉,F(xiàn)浮<G,干癟、蟲蛀的種子上浮至漂浮,F(xiàn)浮G。投影例1:你煮
10、過餃子嗎?生餃子被放入鍋中時(shí),便下沉到鍋底,煮熟的餃子就浮起來,如果把涼的熟餃子放入鍋中,又沉到鍋底,這是為什么?(答案:生餃子放入鍋中,由于浮力小于重力而下沉;煮熟的餃子因餃內(nèi)氣體受熱膨脹,浮力增大,當(dāng)浮力大于重力時(shí),餃子上浮;涼的熟餃子因遇冷體積縮小使浮力減小,浮力小于重力而下沉。)投影例2:質(zhì)量為200g的物體,浸入盛滿水的容器中,溢出 120g的水,則此物體將()A、浮在水面上B、懸浮在水中C、沉在容器的底部D無法判定分析:根據(jù)阿基米德原理F 浮=G 排水=m 水 g=0.12kg >9.8N/kg=1.176N ;G 物=m 物 g=0.2kg >9.8N/kg=1.96N 。''' F浮<G物,物體下沉答案:C三、歸納小結(jié)及學(xué)習(xí)
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