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視頻標簽：物體的浮沉條件及應用
所屬欄目：初中物理優質課視頻
視頻課題：初中物理人教版八年級下冊第十章第3節《物體的浮沉條件及應用》四川省優課
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初中物理人教版八年級下冊第十章第3節《物體的浮沉條件及應用》四川省優課
第3節 物體的浮沉條件及應用
【教學目標】 一、知識與技能
1.知道物體的浮沉現象，能從受力分析的角度判斷物體的浮沉狀況. 2.知道物體的浮沉條件,能運用它解釋浮沉現象.
3.知道輪船、潛水艇、熱氣球、飛艇、密度計的工作原理.
4.通過浮沉條件的實際應用，了解物理知識在生產、生活和社會中的應用. 二、過程與方法
1.經歷探究物體浮沉條件的實驗，體會物體漂浮、上浮、下沉、懸浮的原因. 2.提高實驗動手能力和探究能力，能把所學知識與生活、生產實踐相結合 3.通過觀察、分析，了解輪船是怎樣浮在水面的，了解潛水艇怎樣實現上浮、下沉的.
4.通過收集、交流關于浮力應用的資料，了解浮力應用的社會價值.
三、情感、態度與價值觀
1.認識浮力對人類生活、生產的影響.
2.重視理論聯系實際，學以致用，初步認識科學技術對人類社會發展的作用. 【教學重點】
上浮、下沉、漂浮、懸浮的分析與判斷. 輪船、潛水艇、熱氣球的工作原理. 【教學難點】
物體處在上浮、漂浮、懸浮、下沉的不同狀態下，浮力、重力、密度的比較,密度計的工作原理和浮力的應用.
【教具準備】
多媒體課件、雞蛋、食鹽、燒杯、水、密度計、潛水艇模型等 【教學課時】 1課時
【新課引入】觀看視頻并思考，潛水艇在水中是怎樣實現沉浮的。 【進行新課】
實現以空瓶的沉浮，演示實驗，請大家注意觀察:分析出瓶子在水中的三種狀態。
知識點1 漂浮、上浮和下沉
教師演示實驗，學生觀察、思考：沉浮子在水中的狀態為什么可以發生改變。 知識點2 懸浮
師 當沉浮子在水中不上不下時，懸在水中的狀態叫懸浮 師 浸沒在水中的沉浮子各受到什么力？ 生：浮力、重力.
生：小瓶處于靜止狀態，浮力等于重力
學生思考，教師引導:前面我們學習了運動和力的關系，當物體受到的力為非平衡力時，物體的運動狀態就要發生改變.由此可見，液體中，物體的浮沉取決于什么呢？
生：重力、浮力的大小關系.
要求學生完成導學案，分析物體沉浮條件，對物體進行受力分析。
板書：浮沉條件：浸在液體中物體的浮沉取決于物體所受F浮與G物的關系.
（1）當F浮＞G物時,物體上浮，最終漂浮. （2）當物體處于漂浮狀態時，F浮=G物. （3）當F浮＜G物時,物體下沉，最終沉底.
提問：物體的沉浮除了改變重力之外，還有其他的方法嗎？
觀看視頻，引導學生分析物體密度和固體密度的關系。從生活中一些常見的例子：鹽水選種，死海不死，煮湯圓時湯圓上浮的實例分析物體密度和液體密度的關系。
師 下面請大家一起觀察“鹽水選種”的實驗，并說說如何判斷哪種稻谷米粒最飽滿，為什么？
教師演示實驗：將一把稻谷撒入鹽水燒杯中，一部分稻谷米粒沉入水底，一部分稻谷米粒漂浮在水面上.
學生思考并回答：沉入底部的稻谷米粒最飽滿，因為密度最大的稻谷沉入水底下，受到的浮力小于重力；而浮在水面上的稻谷干癟不合格，密度較小.
以實心物體浸沒在液體，
浮力：F浮＝r液gV排 ； 重力：G ＝r物g V物； V排 = V物
板書：從密度的角度分析物體的浮沉條件：
F浮＞ G 上浮： r液＞ r物 F浮= G 懸浮： r液 = r物 F浮＜ G 下沉： r液＜ r物
總結：1、沉浮不只取決于物體受到的重力的大小，而是取決于物體受到的重力和浮力兩個力大小的對比關系。2、也可以比較物體與液體的密度。
學生活動內容：拯救落水者
雞蛋、牙膏皮、橡皮泥落入了水中，怎樣才能把他們救上來呢？ 通過學生實驗，學生親自動手動腦操作，體會改變液體密度和用空心的方法改變物體的沉浮，從而使學生能深刻的體會到浮力在生活中的應用。通過橡皮泥的分析，引出新課。
教師用多媒體給學生展示以下情景圖片：
①輪船漂浮在水面上；②潛水艇懸浮在水中；③節日放飛的氣球升到空中；④魚兒在水中自由地游動.
師 以上這些情景圖片中，都是浮沉條件在我們生活中的應用，它們到底和浮力有怎樣的關系呢？下面我們就一起來探究吧.
【進行新課】 知識1 輪船和潛水艇 輪船（多媒體課件）
工作原理：空心法，即把密度比水大的鋼材制成空心的，使它能排開更多的水，增大可利用的浮力，從而漂浮在水面上，這是浮沉條件的應用.同一艘輪船，不論在海里航行，還是在河里航行，F浮均等于G，所以F浮不變，由阿基米德原理F浮=ρ液 gV排知，由于海水和河水的密度不同，所以V排不同，ρ液大則V排小，ρ液小則V排大，因此輪船在海水里比在河水里浸入的體積小.
輪船的大小通常用排水量表示，排水量即輪船滿載貨物時排開水的質量.如
果將上述質量轉換成重力也就是船滿載后受到水的浮力（即船受到的最大浮力）.排水量=船自身質量+滿載時貨物的質量，即m排=m船+m貨.
板書：1.輪船采用把物體制成“空心”的方法來增大浮力，使浮力等于船和貨物的總重來實現漂浮.
2.排水量：滿載時，船排開的水的質量（m排=m船+m貨）. 教師提問：（用多媒體展示）
思考題：（1）輪船從河水駛入海里，它的重力變不變？它受到的浮力變大、變小還是不變？
（2）它排開的水的質量變不變？ （3）它排開的水的體積變不變？ （4）它是下沉一些，還是上浮一些？
（提示：同一條船在河里和海里時，所受浮力相同，但它排開的河水和海水的體積不同.因此，它的吃水深度不同.）
學生回答:（1）重力不變；浮力不變，因為始終漂浮； （2）質量不變，因為浮力不變.
（3）體積變小，因為海水密度大于河水密度，即ρ海水＞ρ水，所以V排海水＜V排河水；
（4）上浮一些，因為V排變小了. 2.潛水艇
師 潛水艇能潛入水下航行，進行偵查和襲擊，是一種很重要的軍事艦艇.它是怎么工作的呢？好，下面請大家分組進行實驗——制作潛水艇.
師 我們用打點滴用的小塑料管來模擬潛水艇.請同學們利用和塑料管連接的細管給塑料管吹氣或吸氣.
觀察到的現象：吸氣時，水逐漸進入管中，管子下沉；吹氣時，管中的水被排出，管子上浮.
教師提問：（用多媒體展示）
思考題：（1）小塑料管浸沒在水中所受F浮是否變化？ （2）那它是怎樣上浮或下沉的呢？
學生回答：（1）由于塑料管形變很小，V排基本不變，所以可以認為F浮不
變.
（2）吹氣時，水從管子中排出，重力變小，F浮＞G物，所以上浮；吸氣時，水進入管子，重力變大，F浮＜G物，所以下沉.
教師（用多媒體展示潛水艇模型）介紹潛水艇:潛水艇兩側有水艙，當往水艙中充水時，潛水艇加重，就逐漸潛入水中；當水艙充水使艇重等于同體積水重時，潛水艇就可懸浮在水中；當壓縮空氣使水艙中的水排出一部分時，潛水艇變輕，就可上浮了.
板書：1.潛水艇原理：靠改變自身重力來實現在水中的浮沉.
2.潛水艇浸沒在水下不同深度所受浮力相同，因為排開水的體積不變，始終等于潛水艇的體積.
3、熱氣球和飛艇：是改變自身體積的方法改變物體沉浮的。 知識點3 密度計
師 我們在前面學習了用天平、量筒可以測量液體的密度，能否設計一個儀器直接測量出液體的密度呢？
學生思考.
教師用多媒體播放課件“密度計”，并向學生展示密度計，介紹它的構造、原理等.
密度計（多媒體課件）
用途：它是用于測定液體密度的儀器；
構造：它是一根上部標有刻度，形狀特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡內封裝入小鉛丸或汞（如圖所示）；
原理：它是根據漂浮時的受力平衡及阿基米德原理制成的，密度計在任何液體里都是呈漂浮狀態，所受浮力大小不變，都等于它的重力.根據浮力公式F浮=ρ浮 gV排，液體密度較大的時候，密度計露出部分多，反之就少，所以密度計上的刻度數是上面較小而下面較大，密度計上的數值表示待測液體密度是水密度的倍數.如“1.8”表示該液體密度是1.8×103kg/m3.
教師將密度計放入清水、鹽水中，引導學生觀察，并請幾位學生讀出數值判斷哪個是清水杯、鹽水杯.
學生讀數，立即判斷出清水杯和鹽水杯.
師 請大家仔細觀察密度計的刻度值的標注方法，它是按從上到下還是從下
到上的方向標注？
生：下面大，上面小.
師 你能說說這種標注的道理嗎？ 學生思考，教師引導學生分析，完成下列
思考題.（用多媒體展示）
思考題：（1）漂浮在液面上的密度計，所受浮力F浮、重力G關系 ； （2）根據阿基米德原理，F浮= ； （3）排開液體的體積V排= ；
（4）密度計的橫截面積S可以看作是一定的，因此，浸入液體的深度 h浸入= .
教師總結:由于密度計的質量m、橫截面積S一定，故密度計浸入液體中的深度h浸入與液體的密度ρ液成反比.即液體的密度越大，浸入的深度越小；液體的密度越小，浸入的深度越大.所以，密度計的刻度值從上向下標注，即上小下大.
板書：1.用密度計測量液體密度時,密度計處于漂浮狀態,則F浮=G密. 2.密度計的刻度值是按上小下大的順序標注.
3.密度計浸入液體的深度越小,說明液體密度越大,浸入深度越大,說明液體密度越小.
【教師結束語】通過這節課的學習，我們知道了物體的浮沉條件，即浸在液體或氣體中的物體是上浮、懸浮還是下沉，取決于物體所受的浮力與自身重力的關系.浮力在日常生產、生活中的廣泛應用.如鹽水選種、輪船、潛水艇、熱氣球\,密度計等，還進一步熟悉了它們的工作原理.好，謝謝大家！
1.通過加食鹽改變水的密度實現雞蛋由下沉變成上浮、懸浮，到漂浮在水面上這個演示實驗來引入新課，激發學生的好奇心，調動了學生的學習興趣.
2.在探究物體的浮沉條件時，通過觀察把體積相同的蠟塊、鐵塊同時浸沒在水中后松手，一個上浮，一個下沉.設問引導學生，將受力分析、運動和力的關系結合起來幫助學生突破了難點，理解了物體的浮沉條件.
物體浮沉各種狀態比較
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
