初中物理沪科版八年级全册第三节 物体的浮与沉教学设计

第三节 物体的浮与沉

学习目标

1.知道物体的浮沉条件，会判断物体的浮沉。

2.了解物体的浮沉条件在生产、生活中的应用。

3.知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。

4.能应用浮沉条件解释简单的物理现象。

学习重点:

掌握物体的浮沉条件及浮力的应用。

学习难点:

物体浮沉的判断方法及其应用。

学习过程

  阅读教材p177—p了解物体的浮沉现象，思考物体的浮与沉取决于什么条件？

自主学习：浸在液体中的物体，其沉浮取决它所受到的       力和        力的大小。

1、当物体浸没时：G     F浮，则物体下沉。G     F浮，则物体上浮。G     F浮，则物体悬浮。2、当物体部分浸入时：G       F浮，则物体漂浮。

【学点一】物体的浮沉条件（重难点）

实验器材：小木块、小石块、小铁块、小塑料瓶、橡皮泥 、量筒、 水、沙子

1、从受力情况分析物体的浮沉

【探究活动1】观察物体的浮沉现象

（1）将桌上的小木块、小石块、小铁块、小塑料瓶、橡皮泥分别投入水中，观察它们在水中的浮沉情况。

（2）根据观察的实验现象，你认为：                           的物体会下沉，

                 的物体将会下沉。

（3）思考：浸在液体中的物体都会受到浮力，但是有的物体要上浮，有的却要下沉，分析物体在水中是浮还是沉取决于什么。画出物体在水中受力示意图。

总结分析：物体在液体中的浮沉取决于所受的力，分别是_______和_____，

改变物体浮沉的途径：改变物体所受的      或      __

【探究活动2】改变小瓶的重力探究物体浮沉的条件

（1）用小塑料瓶装上不同质量的沙子来实现小塑料瓶的上浮、下沉、悬浮和漂浮。

（2）然后用弹簧秤分别测量出浮力和重力进行比较，得出沉浮条件。

物体上浮：F浮      G物 上浮的物体最终要漂浮，

物体漂浮：F浮      G物

物体下沉：F浮      G物

物体悬浮：F浮      G物（你能说出什么是悬浮吗？）

其中物体处于平衡状态的是        和         。

物体处于非平衡状态的是        和              。

注意：实验中你用何种方法使瓶悬浮？分析并比较小瓶悬浮时的受力情况。

【探究活动3】：改变物体的浮力探究物体的浮沉条件

实验器材：橡皮泥、水、烧杯。

（1）把橡皮泥放入水中，观察橡皮泥下沉的运动，分析橡皮泥的受力情况：

F浮     G物。

（2）把橡皮泥折成碗状放入水中，观察橡皮泥的运动情况：                  。分析碗状橡皮泥受力的变化______________________，此时F浮     G物。

（自己根据实验结果，总结一下物体的浮沉条件）

2、从密度的角度认识物体的浮与沉

观察下面哪些实心物体会浮在水面上？哪些实心物体会沉下去呢？（小铁钉、塑料块、小石块、小木块。）

特别的对于实心的物体来说，物体的浮沉取决于     和     大小的关系。

物体上浮: ρ物_______ρ液 

物体下沉: ρ物_______ρ液    

物体悬浮: ρ物_______ρ液

物体漂浮：ρ物_______ρ液

物体上浮过程中：未露出液面时，F浮       （不变、变大、变小），露出液面后F浮        （不变、变大、变小）直到F浮        G物时，物体漂浮在液面上。

【跟踪训练】：

1.一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是_______N。（g=10 N/kg）

2. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100 g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则（     ）

A.物块会浮在水面上   B.物块会悬浮在水中

C.物块会沉入盆底     D.不能据此判断出物块的沉浮

3．如图新鲜的鸡蛋在清水中要下沉，为什么？你能想办法让它悬浮吗？大家动手做做看。这是通过哪种方法来增大浮力，从而调节浮力和重力关系来实现悬浮的呢？增大浮力还有什么方法？

【学点二】：浮沉条件的应用 (难点)

阅读课本P179-180分组展示交流。

【活动1】：利用漂浮条件来测量液体的密度-----密度计：

阅读教材P179页“密度计”的文字介绍并观察图9-18，了解密度计的结构和用途，完成下面的问题：

（1）密度计是用来测量         的工具，它是应用了“物体浮沉条件”中的       条件，即：F浮     G。密度计在使用过程中所受到的浮力是       的。（选填“变化”或“不变”）

（2）你认为密度计应怎样读数？图9-18中密度计的读数是：             

（3）观察图9-18，并结合小组内的密度计（注意轻拿轻放，不要埙坏），看一看密度计上的刻度有什么特点？你能试着解释其中的原因吗？

说明刻度特点：刻度上小下大，上疏下密 读数: ρ液=N ρ水 

【小实验】（1）利用铅笔和一小段铁丝自制密度计，要求：使自制密度计能竖直地漂浮在液体中。（2）将自制的密度计放入清水中、盐水中、酒精中，观察自制密度计浸入液体中的深度，你有什么发现？

总结：当密度计漂浮在不同的液体中时，若液体密度小，则密度计浸入液体的体积 ______ ；若液体密度大，则密度计浸入液体的体积  ___ 。

【活动2】：盐水选种

阅读教材P179-180，了解盐水选种的方法，完成下面的问题：

（1）为什么干瘪、虫蛀的会上浮直至漂浮，而饱满的种子会沉到容器底呢？

（2）盐水选种要将种子放入浓度适宜的盐水中，若盐水的浓度过大或过小会出现什么情况？

【活动3】：改变自身重力来调节浮力和重力关系实现浮沉 - 潜水艇

1.潜在水下的潜水艇受_____力和______力作用。

2.潜水艇原理：潜水艇是利用       改变________________实现上浮和下沉的。

潜在水面下的潜水艇在上浮和下沉的过程中受到的浮力是否变化？(写出判断依据)

【活动4】：热气球

阅读教材P180页相关内容，结合图9-21和9-22，了解热气球的结构组成和升降的原理，并能简述热气球的升降过程。

假如由你来设计一个可以载人的带吊篮的气球，气球里充的是氦气，为了使乘客能降回地面，你打算采用什么办法？如果气球里充的是热空气，你又打算用什么办法?

【跟踪训练】

1. 潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的；三国时代，诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼，后人称其为“孔明灯”， 它上升的主要原因是：灯笼内的热空气密度________空气密度，导致灯笼受到的浮力________灯笼的重力，所以灯笼才上升．

2． 把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中，情况如图7.5-3中甲、乙所示，由此得出的下列判断中正确的是(    )

A．这个密度计在甲液体中受的浮力较大

B．这个密度计在乙液体中受的浮力较大

C．甲种液体的密度较大

D．密度计在B处的刻度值应大于在A处的刻度值

3.鱼鳔是鱼体内可以胀缩的气囊，是鱼类的浮沉器官。鱼鳔主要是通过改变下列哪一个因素来实现浮沉的（      ）

A、鱼的重力      B、鱼的质量    C、鱼排开水的体积    D、鱼受到的压力

【知识总结】

1.物体浮沉条件：

2.浮沉条件的应用

⑴密度计：密度计是测量            的工具。

把密度计放入液体中，密度计始终是      状态，密度计工作原理： F浮       G

⑵盐水选种：把种子放在浓度适宜的盐水中，

干瘪、虫蛀的种子，ρ    ρ盐水，会    浮。 饱满的种子，ρ    ρ盐水，会      。

⑶潜水艇：工作原理：靠改变         来实现上浮和下沉。

⑷热气球：改变球内气体       来控制浮沉。

达标训练

1. 质量是300 g的空心铁球重_______N，当它悬浮在水中不动时，它受到的浮力是_______N。（g取 10 N/kg）

2. 有一木块在水中漂浮，若在水中加入一些盐，木块将       (填“漂浮”、“悬浮”、“下沉”)，其所受浮力和未加盐相比，将        。

3. (哈尔滨市2013)用手把体积为5×10-4m3的球浸没在水中，球受到的浮力是      N，若该球重为8N，放手后这个球将       （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．( g=10N/kg)

4.(2013年福建省泉州市).把密度为0.6×103 kg/m3、重为12 N的木块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是（）

A. 漂浮，F浮 ＞12 N    B. 漂浮，F浮 =12 N

C. 沉底，F浮 ＜12 N   D. 沉底，F浮 =12 N

5.将一个质量为 300 g、体积为 500 cm3 的小球浸没在酒精中，它受到的浮力大小为多少？小球在酒精中是上浮还是下沉？小球静止时，受到的浮力为多少牛？（ρ酒精= 0.8×103 kg/m3，g = 10 N/kg）