第一篇:14.6浮力的应用学案
六、浮力的应用 学案
学习目标:
1.知道物体的浮沉条件; 2.知道浮力的应用
学习重点:物体的浮沉条件及其应用 难点:物体的浮沉条件 学习过程:
一、物体的浮沉条件
将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手,观察现象。[现象]:铁块沉入杯底,而蜡块上浮最终浮在水面。
思考:1.浸没在水中的铁块、蜡块,松手后各受到什么力?
2.铁块和蜡块受到的浮力相等吗?
3.既然铁块和蜡块受到的浮力F浮相等,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮? 4.浸在液体中的物体的浮沉取决于什么? 完成P97“想想议议”
总结:浸在液体中的物体的浮沉取决于物体所受浮力F浮与物体重力G物的关系: 当物体完全浸没在液体中时:
当F浮>G物时,物体受到的合力方向向上,所以松手后物体将向上运动——上浮;
当物体逐渐露出液面,V排减小,浮力减小,当F浮= G物时,物体最终漂浮在液面。
当F浮<G物时,物体将下沉;
下沉过程中,浮力大小不变,物体一直下沉到容器底部,F浮+ F支= G物
当F浮=G物时,物体悬浮在液体中。物体的浮沉与物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系: 当物体完全浸没在液体中时,V排 = V物,浮力F浮=ρ液g V排,物重G物= mg=ρ
物
g V物
当F浮>G物时,即:ρ液>ρ物,物体上浮,并最终漂浮,F浮′= G物 当F浮<G物时,即:ρ液<ρ物,物体下沉,并最终沉底,F浮+ F支= G物 当F浮=G物时,即:ρ液=ρ物,物体悬浮。
二、物体的浮沉条件的应用 看书P97——100完成以下问题: 1.轮船:
木材能漂浮在水面,其原因是什么?
把一根木头挖成空心,做成独木舟后,其重力怎么变化?它可载货物的多少怎么变化?(把物体做成空心的办法,增大了可以利用的浮力)密度比水大的下沉的物体有没有办法让它漂浮在水面上呢? 轮船
(1)原理:空心法,即把密度比水大的钢材制成空心的,增大V排 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: ____________________________________
即:排水量 m排 = m船 + m货
轮船受到的浮力 F浮 = ____________________
[质疑]:①轮船从河流驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、变小还是不变?为什么?ρ海水>ρ河水
②它排开的液体的质量变不变?为什么? ③它排开的液体的体积变不变?为什么? ④它是沉下一些,还是浮起一些?为什么?
练习1.(P99)如果有一只轮船,他的排水量是1×104t,在密度是1×103kg/m3的河水中,它满载时排开的河水的体积是______________m3;如果它在密度是1.03×103kg/m3的海水中,它满载时排开的海水的体积是______________m3,轮船从河里进入海里时,它会 一些(填“沉下”或“浮起”)。
练习2.轮船满载时,船和货物总重9.8×104 N,则船在海洋航行所受浮力是_____ N,轮船的排水量是_________。同一艘轮船从河里驶进海洋之后,受到的重力大小_________,受到的浮力___________,排开水的体积___________(填“不 变”“变大”或“变小”),轮船要___________些(填“沉下”或“浮起”)。2.潜水艇
浸没在水中的潜水艇无论下潜多深,它所受的浮力
(填“不变”“变大”或“变小”)。潜水艇的上浮和下沉要靠改变自身的 来实现。
若要下沉,可
水,使F浮
G; 若要上浮,可
水,使F浮
G。当F浮=G时,悬浮。
总结:潜水艇靠向水舱中充水或排水来改变自身重力,从而实现上浮和下沉。练习3.如图,是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景,其中潜水艇正在水中上浮的是______图,正在水中下潜的是______图,判断的依据是____________________________。这两种情景中,潜水艇所受的浮力F甲
F乙(填>、<或 =)。3.气球和飞艇
气球和飞艇里充的是密度
空气的气体,如:氢气球、氦气球;
热气球里充的是被燃烧器加热而体积膨胀、密度变小了的热空气。
总结:气球和飞艇靠在气囊中充入密度小于空气的气体实现上升,通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积,从而改变所受浮力的大小,来实现升降。
思考:P100“想想议议”
注释:当F浮≥G球时,气球或飞艇可升上天空。若要使充氦气或氢气的气球或飞艇降回地面,可以放出球内的一部分气体,使气球积缩小,浮力减小,使浮力小于G球。对于热气球,只要停止加热,热空气冷却,气球体积就会缩小,减小浮力,使浮力小于G球而降回地面。4.密度计
密度计(如图)是测定液体密度的仪器,它是个密封的玻璃管,下端装有铅粒,上端有刻度。把它放在待测的液体中时,它浮在液面上,液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。练习4.把一根密度计先后放入三种不同的液体中,静止时如图所示,那么密度计在三种液体中受到的浮力()
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.甲、乙、丙一样大
练习5.把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中,情况如图中的甲乙所示,下列判断正确的是()
A.这个密度计在甲中受的浮力较大
B.这个密度计在乙中受的浮力较大
C.甲种液体的密度较大
D.密度计B处的刻度值大于A处的刻度值
动手做一做:自制一个密度计:找一段细木棍,表面涂上蜡,在它的一端绕上适量的保险丝或铜丝。把这个自制的密度计放在食油,水,盐水中,比较这三种液体的密度。
思考:为什么密度计的刻度值越靠下越大?
计算浮力的方法方总结:
1.压力差法:F浮 = F向上-F向下
(浮力的产生原因)2.称重法:F浮 =G – G′ 3.阿基米德原理:F浮= G排=ρ
液
g V排
4.状态:漂浮、悬浮时:F浮=G物
(受力平衡)
解题技巧:计算或比较浮力大小时,一定要先看物体在液体中的状态:
漂浮、悬浮时:F浮=G物;
沉底时,F浮<G物
再综合阿基米德原理F浮= G排=ρ
液
g V排 或称重法F浮 =G – G′。
第二篇:浮力的应用教学设计
浮力的应用教学设计
教材分析:
本课是在学生认识了浮力的基础知识之后,继续学习有关物体的浮沉条件和浮力的应用的知识。教学内容分两部分,第一部分探究分析物体的浮沉条件,第二部分了解浮力的应用。其中用到前面学习的力,二力平衡,力和运动的关系等有关知识,是一节综合性很强的课程,教学目标: ●知识与技能;
1.知道物体浮沉条件,2.知道浮力的应用 ●过程与方法
1,通过观察,分析了解轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理。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 ●情感态度和价值观
1,初步认识科学技术对社会发展的影响 2,初步建立应用科学技术的意识
教学重点:
知道物体浮沉条件及浮力的应用; 教学难点
通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用的浮力,初步建立应用科学技术的意识
学生分析及设计意图:
我任教的是一所普通中学初三年级的学生,学生认知能力参差不齐,但是由于生活环境、年龄的因素,他们都有强烈的好奇心和求知欲望。同时我的学生已经学习了系统的力学基础知识,并且刚在上一节课探究了浮力的大小与哪些因素有关,知道阿基米德原理。经过 一些物理思维方法训练,已有一定的自学能力。所以我教学设计主要突出两点:
一方面利用多媒体视频,动画展示部分实验及分析过程,提供学习资源,点拨、辅助学生思考问题。
另一方面在课程设计中鼓励他们亲手操作,把他们已有的生活经验作为课程资源,激发他们探究知识的欲望,真正做到发现学生思维的浅能,体现学生的主体地位。培养学生团结协作的精神。
信息技术与课程整合必要性说明
本节课的特点是学习内容与生活实际密切相关,有的现象甚至是学生司空见惯的,所以不容易保持学生的学习兴趣,虽然实验易做,但根据实验分析时,实验的可视性差,若利用多媒体展示部分实验,可以将短暂的实验慢镜头播放,有利于分析的需要,同时,这种方式也能有效地吸引学生的注意力。
本节课内容较多,有推理的物理规律,还有许多值得思考和记忆的常识性的内容,单纯利用课本上的文字,图片来学习显得有些枯燥,利用多媒体不但可以提高学生的学习兴趣,而且也可以提高课堂效率,拉近了科学和现实生活的距离,有利于学生认识科学技术对社会发展的影响,从而帮助学生建立应用科学技术的意识。
教师使用的课件有的来源于网络,有的是教师自主制作,这样能给学生树立运用网络资源学习的榜样,了解当代的多种学习方式。
教学过程设计: 问题导入,创设情境
以提问导入,问:你知道现实生活中浮力有那些应用?
让学生通过课下收集资料,课堂上的交流汇报结果,从而实现合作学习。(教师利用媒体的图片给予补充)
实验质疑,猜想规律
教师导语;这节课我们将利用已知道的浮力及力学知识来共同讨论发现这些应用中所蕴涵的科学道理。
进行新课
演示实验:木块,蜡块按入装水的烧杯中,观察现象
鸡蛋投入装水的烧杯中,观察现象 橡皮泥,铁块投入装水的烧杯中,观察现象
质疑学生:从这三个现象中你们能发现什么规律 学生交流讨论回答:橡皮泥,铁块,鸡蛋的密度比水的密度大,都沉入水底;木块,蜡块的密度比水的密度小,都上浮直到漂浮在水面。教师补充评价学生的回答:
很好,那同学们再大胆的猜想一下,如果物体的密度和液体的密度相同,物体会怎样? 学生回答:不上浮也不下沉,停留(悬浮)在液体中
ρ物__<___ρ液
上浮
ρ物__=___ρ液
悬浮 ρ物___>__ρ液
下沉
(教师利用多媒体总结规律,提高课堂效率,同时,动画演示悬浮,学生平时不易见到的现象利用视频加深印象)
媒体点拨,学生讨论,探寻规律 继续置疑:
上浮和下沉即物体的运动状态发生了变化,那么就要考虑物体的受力情况。根据力和运动的关系同学们思考:
浸入液体中的物体会受到浮力的作用,但是为什么有的物体要上浮,有的物体要下沉,有的物体要悬浮呢?
让学生思考讨论后回答: 学生回答:
当F浮<G物,则物体下沉 当F浮>G物,则物体上浮 当F浮=G物,则物体悬浮
(教师利用动画展示浸在水里的物体受力,形象直观有助于提高学生学习兴趣,利用多媒体总结说明物体的浮沉条件,代替板书,提高课堂效率,使学生印象深刻,完整):(利用视频重现橡皮泥,木块在水中现象,加深对物体的浮沉条件认识,补充上浮的最终结果是漂浮)
教师点拨,总结规律
教师引导:利用阿基米德原理 F浮=ρ液g v排 G物=ρ物g v 物
根据:当物体浸没在液体中时,V物=V排,进一步推导
ρ物__<___ρ液
上浮 ρ物__=___ρρ物___>__ρ液 液
悬浮
下沉
推导过程不是重点,利用多媒体可以节约板书时间 教师引导,媒体点拨,学生实验,运用规律 教师导语:
刚才我们找到的物理规律是正确的,同学们在社会生活中善于观察,勇于思考,做生活的有心人,也许就会有伟大的发现。
可见,物体的浮沉是由它受到的重力和浮力的关系决定的,在现实生活中,人们总是想办法来改变浮力和重力的关系来控制物体的浮沉,以达到很好地利用浮力的目的
2.浮力的应用
提出问题:怎样让鸡蛋浮在水面上
学生利用自己已有的经验会回答:加盐
(大部分学生在初二物理序言课时尝试过这个实验,也有这样的生活常识,利用多媒体视频展示实验,节省时间和实验物品.)
教师引导:从浮力和重力的关系的角度思考,加盐的作用
学生讨论回答:加盐增大鸡蛋受到的浮力,重力不变,从而改变浮力和重力的关系,使浮力大于重力。
教师引导:在重力不变的情况下,还有什么方法增大浮力,从而使下沉的物体上浮,浮在水面上?
学生实验:给定实验器材寻找答案:橡皮泥,水槽,进行分组实验,尝试如何让下沉的橡皮泥浮在水面上,你能解释原因吗?你发现了什么?由此,你想到了什么?
学生上台展示,并且请学生加以说明
(学生活动可以调节课堂气氛,满足学生表现的欲望,培养学生动手和表达能力,学生能说出的道理,教师就不必多解释,肯定学生的想法,加以鼓励,增强学生学习的信心)
借学生的 回答引出轮船和潜水艇的学习1,轮船
(利用影片介绍轮船是如何利用浮力的,加深印象)(简单交代什么叫排水量,用一个简单的小练习理解排水量)小练习:如果一只轮船,它本身和装的货物总重100 000 N,它受到的浮力多少牛?它排开的水重多少牛?它排开的水的质量是多少吨?
学生思考讨论:这只船轮船从河里到海里,船会上浮些还是下沉些?为什么?
(教师利用多媒体视频展示木棍漂浮在水中和盐水中演示实验,解决实验的可视性差的问题,帮助学生思考)学生总结回答:
在河里和海里的浮力都等于重力,由于海水的密度大于河水的密度,所以它排开海水体积小于它排开河水的体积,轮船要上浮一些. 教师导语:潜水艇和轮船不同,它能潜入水下航行 2.潜水艇
问:采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮出水面?
(对于学习能力不强的学生可以提示:想一想浮力还能改变吗?改变浮力和重力的关系,还可以改变什么力?再参考课本回答。对于学习能力强的学生利用课本自学回答,这里教师不用多说,利用播放多媒体加深学生头脑中印象就可以了)教师导语:气球和飞艇和潜水艇相似,它潜入空气中飞行 3.气球和飞艇
(让学生看课文自学,教师利用播放多媒体给予补充,给学生思考想象的空间)用充密度小于空气的气体的办法,使它受到的浮力大于重力而升空.
讨论:要使充了氢气、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?
这个讨论对培养学生的创新思维有利,激发学生学习兴趣 课堂小结,分享收获:
谈谈你这节课有哪些收获?大家分享 布置作业,体验收获:
同学们互相协作通过查阅资料,自制潜水艇模型,孔明灯等利用浮力工作的物体,交流制作心得,思考如何更好地利用浮力为人类服务。
教学反思: 利用利用多媒体不但可以提高学生的学习兴趣,而且也可以提高课堂效率,但全部依赖也会引起学生视觉疲劳,所以要留出学生讨论思考的时间及自主活动的空间,使学生手,脑,嘴,眼都调动起来。在这节课里媒体相当于给学生提供的 学习资料,辅助学生思考,不能代替学生思考。
由于省掉了板书时间,学生没有时间记笔记消化知识,所以在播放知识性内容时速度要控制得慢些,在课后发放讲义见(附加页)予以补充,在讲义中还可以补充一些学习材料,拓展学生知识面。教学资源
视频文件来源于新课标人教版九年级物理教学参考视频资源及自主摄制,flash
(附加页)
浮力的应用
一
物体的浮沉条件是
(1)物体下沉:F浮
(2)物体上浮:F浮>G物 或ρ物<ρ液
静止时
物体漂浮:F浮=G物
(3)物体悬浮:F浮=G物 或ρ物= ρ液 二
浮力的应用 1,轮船
①把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开更多的水,增大浮力而浮在水面上。
②排水量:轮船满载时排开的水的质量。单位是吨。
2.潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。3.气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢、氦、热空气)三
思维方法提示
利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。
(1)若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮(如浸没水中的潜水艇)。
(2)若保持重力不变,可改变排开液体(或气体)的体积实现沉浮。(如轮船)。
学习材料 自制孔明灯(1)用薄纸剪成如图所示规格的纸片.将第一张纸片的一边与第二张的一边粘在一起,再将第三张,第四张......依次同样粘上去,直到拼成一个两端漏空,直径约60厘米的球状物.再剪一张圆形薄纸片,把上面圆空口糊住.待干后,把气球吹胀,找一条薄而窄的竹条,弯成与下面洞口一样大小的竹圈,在竹圈内交叉两根互相垂直的细铁丝,并系牢在在竹圈上,再把竹圈粘牢在下面洞的纸边上,糊成的气球不能漏气.(2)把酒精棉球点燃扎在铁丝中心,等气球内部的空气烧热后,气球就会由平地直升天空.如图所示.(3)这是由于气球内部空气受热膨胀,向外跑了一部分,使气球受到空气的浮力大于气球(包括气球内部热空气)的重量,这样气球就会上升. 自制潜水艇模型
找一个装眼药水的小塑料瓶和一根铁钉,用胶布把它们缠在一起,在紧靠铁钉的塑料瓶侧壁上戳几个小孔,在瓶口接上橡胶管,这就做成了潜水艇模型。
第三篇:浮力的应用说课
《浮力的应用》说课稿
新源县第六中学 赵云
尊敬的各位专家,同行,你们好:
《浮力的应用》是人教版九年级物理第十四章第六节的内容,它与上一节《浮力》紧密相关,共同构成了浮力完整的知识体系。下面我从教材,设计思路,教学流程等几个方面说说我对这节课的认识。
一、说教材
(一)教材分析
本节《浮力的应用》是在学习了上节《浮力》,知道浮力的产生及其大小的基础上,进一步学习物体浮沉的条件,知道物体浮沉条件在实际生活中的应用,理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力,来实现浮沉的,通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边,初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。
(二)学情分析
学生刚学过刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理,已经学习了系统的力学基础知识,有强烈的好奇心和求知欲望,且对实验的积极性很高。本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点,随着实验的总结、拓展,真正发挥了学生的正常思维潜能,激发了学生对自然科学的探究,搜集整理浮力在生产、生活中的应用,培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。
(三)教学目标
1.知识与技能
·知道物体的浮沉条件;
·知道浮力的应用
2.过程与方法:
·通过实验、观察、分析、了解轮船、潜水艇、气球与飞艇的工作原理。
·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
·初步认识科学技术对社会发展的影响,初步建立应用科学知识的意识。
·培养团结协作的精神。
(四)教学重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
(五)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。
(六)教学器材:
(1)学生用(四人一组):烧杯、水、盐水、土豆、小刀、橡皮泥、自制浮沉子、塑料袋、蜡烛、火柴
(2)演示:`潜水艇模型、密度计、多媒体课件。
二、设计思路
根据浮力知识的教学分解,本节教学的知识要点:一是物体的浮沉条件;二是浮沉条件的应用。知识本身的难度并不算大,但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高,是进行本节教学的关键,为此,我把本节内容分为了2课时:第一课时讲物体的浮沉条件,第二课时讲浮沉条件的应用。我主要讲讲我对第二课时的教学设计。物理是一门以观察和实验为基础的学科,而学生实验更加直观、形象、生动,所以我把本节课定格在以学生实验为主,从实验得出结论,总结要点。有些器材实验室不具备,我就利用身边唾手可得的物品为课堂教学服务,从而最大限度地激发学生的学习兴趣,真正体现物理来源于生活,又为我们的生活服务。具体设计是:通过三个学生实验理解轮船、潜水艇、气球和飞艇的工作原理,让实验最大限度地为课堂教学服务。
三、教学流程:
(一)复习物体的浮沉条件
(二)进行新课
·轮船
讨论:土豆放在水里会沉下去,你有什么办法可以让土豆漂在水面上呢? 讨论后,学生分组实验,展示实验成果。(通过实验调动学生的积极性,为讲轮船打下基础)
成果展示:成功的小组都是把土豆挖空了,做成了一个“土豆船”,这样就可以安安稳稳地漂浮在水面上了。
进一步问为什么土豆挖成空心的就可以浮在水面上了?(让学生对物体的浮沉条件的应用更深一步)
如何让橡皮泥也漂浮在水面上呢?(有了土豆船的经验,学生很快就将橡皮泥捏成了小船的形状,使学生明白,橡皮泥的重力并没发生变化,只是“空心法”增大了排开水的体积,从而增大了浮力,最终让其漂浮。)
轮船,就是利用这种“空心法”让密度比水大的物体也能漂浮在水面,介绍轮船的原理,排水量。
(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
让学生改进自己的“土豆船”比一比,哪个小组的“载货量”最大。(通过小实验让学生进一步明白载货量和排水量及轮船自身质量之间的关系。)练习有关排水量的题,加深理解,讲练结合。
[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,ρ海水>ρ水,所以V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。
学生实验:将“土豆船”分别放到水中和盐水中,观察吃水的深度。(让学生进一步明确:浮力并没有变,只是排开水的体积发生了变化。)·潜水艇
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?
学生实验:浮沉子,观察并讨论为什么浮沉子可以自由地上浮,下潜?
教师引导学生从浮力和重力的大小关系上去分析,学生很容易就得出了结论。
教师结合潜水艇模型讲解: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。
原理:靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。·气球和飞艇
学生分组实验:“热气球”的实验。
实验过程中引导学生分析,塑料袋为什么会升到空中?(燃烧后袋内空气密度怎样变化?)
原理:ρ气<ρ空气,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)
· 密度计、盐水选种等。
学生用自制的密度计来确定哪个杯子里是盐水。教师启发学生思考:密度计的工作原理是什么。
质疑:1.同一支密度计在不同液面上都是什么状态?(漂浮)
2.在不同液面上所受的浮力是什么关系?(浮力是相等的)
3可根据什么来判断液体密度的大小?(因为浮力相等。V排越小的,密度就越大)结合演示用的密度计,老师讲述密度计的工作原理。
浮力在生产、生活中的应用非常广泛,请同学们畅所欲言,教师点评。小结
浮力的主要应用
利用浮力的关键是调节浮力与重力的大小关系,从而调节物体的浮沉。板书设计
1.轮船: 利用“空心法”增大可利用的浮力 浮力2.潜水艇:依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。的3.气球和飞艇:ρ气<ρ空气,使它受到的F浮>G物而升空。
应用4.密度计:同一物体漂浮在不同液面浮力相等。
第四篇:浮力学案(第3课时)(新)
温馨提示:请妥善保管好每一份学案,以备检查)
《浮力》学案(第3课时)班级:
组别:
姓名:
一、知新必备:
1、【物体的浮沉与浮力F浮和重力G物的关系】
(1)F浮_____G物,物体上浮(2)F浮_____G物,物体下沉(3)F浮_____G物,物体悬浮(4)F浮_____G物,物体漂浮
2、【物体的浮沉与密度的关系】
(1)ρ物_____ρ液,物体上浮(正在向上运动)或漂浮(处于静止状态)(2)ρ物_____ρ液,物体下沉(3)ρ物_____ρ液,物体悬浮
二、考点突破:浮力的应用
(一)、轮船(小组自学讨论P98-99相关内容,完成下面填空)(1)采用_____________的办法增大可以利用的浮力
注释:实心钢铁密度大于水,它比同体积的水重,放入水中时受到的重力 浮力,所以(填“下沉”或“上浮”);做成空心,重力(填“变大”、“变小”或者“不变”),但V浮力增大,轮船可以浮在水面。(2)关于轮船的几个有关浮力的问题:
a、轮船总是漂浮在液面的,所以F浮 G船,船的重力不变,所以无论船在海里还是河里,它受到的浮力。
b、排水量()---------指轮船按设计要求在满载时排开水的质量
例题解析1(关于排水量的计算):当轮船漂浮在水里时,F浮 G船+G货,可以推出G排=G船+G货,m排=m船+m货
排
增大,所以受到(m排为轮船的排水量)
趁热打铁:一艘轮船空载时排开水的质量为2600t,满载时排水量为5800t,则轮船自身的质量为______,它最多可以装_________t的货物。
例题解析2(关于船身上浮还是下沉):当轮船漂浮在水里时,F浮 G船,而F浮=ρ液×g×V排,当轮船从河里进入海里时,ρ液_______,则V排________,所以轮船船身会 一些。
趁热打铁:轮船满载时,船和货物总重9.8×104 N,则船在海洋航行所受浮力是_____ N,轮船的排水量是_________t。同一艘轮船从河里驶进海洋之后,受到的重力大小_________,受到的浮力___________,排开水的体积___________(填“不变”“变大”或“变小”),轮船要___________些(填“沉下”或“浮起”)。
(二)、潜水艇(小组自学讨论P99相关内容,完成下面填空)
浸没在水中的潜水艇无论下潜多深,它所受的浮力。潜水艇的上浮和下沉要靠改变自身的 来实现。
若要下沉,可(填“充”或“排”)水,使F浮 G;
若要上浮,可(填“充”或“排”)水,使F浮 G。总结:潜水艇靠水舱的充水和排水改变_____________的大小实现上浮和下沉.
趁热打铁:一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是_____N。(取g = 10N / kg)
(三)、气球和飞艇(小组自学讨论P99-100相关内容,完成下面填空)
气球和飞艇里充的是密度 空气的气体,热气球里充的是被燃烧器加热、体积膨胀、密度变小了的热空气。
总结:气球和飞艇靠在气囊中充入密度小于空气的气体实现上升.
注释:当F浮≥G球时,气球或飞艇可升上天空.若要使充氦气或氢气的气球或飞艇降回地面,可以放出球内的一部分气体,使气球积缩小,浮力减小,使浮力小于G球.对于热气球,只要停止加热,热空气冷却,气球体积就会缩小,减小浮力,使浮力小于G球而降回地面.(四)、密度计
密度计(观察老师演示)是测定液体密度的仪器,它是个密封的玻璃管,下端装有铅粒,上端有刻度。把它放在待测的液体中时,它漂浮在液面上,液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。
原理:当密度计漂浮在液面上时,F浮=______,密度计的重力不变,则ρ液×g×V排也不变,当ρ液越大,则V排就越小,所以它的刻度值越靠下越大。趁热打铁:
1、把一根密度计先后放入三种不同的液体中,静止时如图8-23所示,那么密度计在三种液体中受到的浮力()。
A.甲最大
B.乙最大
图8-23 C.丙最大
D.甲、乙、丙一样大
2、把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中,情况如图中的甲乙所示.由此得出的下列判断中正确的是: A.这个密度计在甲中受的浮力较大
B.这个密度计在乙中受的浮力较大
C.甲种液体的密度较大
D.密度计B处的刻度值大于A处的刻度值
三、课堂反馈
浮在水面上的木块,它没入水中部分的体积是50cm3,它在水面上的部分是25cm3,它受到的浮力多大?它的质量多大?密度多大?
第五篇:《浮力的应用》教学设计
《浮力的应用》教学设计
教材分析:本节教材是建立在前一节阿基米德原理的基础上,由学生通过探究得到物体的浮沉条件,并要求学生能运用浮沉条件解释生活中的相关现象。这节课的学习内容分两部分,一是通过实验探究分析物体的浮沉条件,二是了解浮力的应用。
学生分析:本节课是在学生学会了如何用测力计测浮力大小的方法及阿基米德原理的基础上进行学习的。但由于在很多学生的潜意识里认为:重的物体一定下沉,轻的物体一定上浮。来自于生活的前期经验和感性认识的错误性对很多学生有了主观想象力的干扰,自然会对结论产生影响。所以,如何能让学生科学地看问题、想问题,不受主观想象力的干扰,也是教学的重点。因此,结合学生的实际学情,我在进行物体的浮沉条件的条件教学时设计了师生共同参与的实验探究活动,通过教师适时、必要的介入,促进了学生对有关物体的浮沉条件这一探究活动的持续深入与发展活动,在学生的合作交流中,归纳出物体的浮沉条件,并运用它解决生产、生活中的实际问题。设计理念:本节课的设计是以物理课程标准为依据,在充分考虑到学生的年龄、兴趣、生活环境等方面的差异,在教学设计中为鼓励学生亲手操作,教材中没有安排学生实验。但我认为对于初中学生来说,学习时,最好让其亲自参与实验比较好,这样一方面可使学生从直观现象去发现问题和思考问题,加深对物体浮沉条件的理解,;另一方面利用实验吸引学生的注意力,激发学生学习的兴趣,使课堂气氛轻松活跃,也利于后边对“浮沉条件的应用”的学习。教学目标:
1、知识与技能:
(1)通过探究活动,知道液体中的浮沉是由该物体在液体中所受浮力及其重力之间的大小关系决定的;知道如何用物体在液体中所受浮力及其重力之间的大小关系来表述物体浮沉条件
(2)能综合运用阿基米德原理、密度及二力平衡等知识讨论浮沉条件。(3)得出用液体密度和物体密度的大小关系来表述物体浮沉条件(4)知道轮船、潜水艇和气球和飞艇的基本工作原理。
2、过程与方法
(1)培养学生科学方法――逐步推理法和相关知识的整合。
(2)使学生意识到知识建构要自主、科学探究要合作、意志要体验,探究要持久深入的教育理念。(3)利用简单的物理知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观
培养学生学习物理的兴趣,养成探究物理问题的良好习惯和形成实事求是的科学态度。
重点:物体的浮沉条件探究及浮力的应用;
难点:将物体的浮沉条件,由力的关系转化成密度的关系,并且能够根据已知条件,灵活地选择、应用两种方法,对物体的浮沉进行判断. 教法分析:本节教学内容主要想以科学探究的方式,让学生亲历典型的科学研究过程之中的各个环节:问题——猜测——验证——结论{检验、应用、推理、解释}——创新——发现,使学生在科学探究的过程中体验物体沉浮现象的乐趣,获取物体沉浮的经验认识,增长探究物体沉浮本质的能力,培养观察实验、思考等能力。这样在新课程的教学中学生的主体地位也得到充分的发挥,在整个教学活动中让学生在活动中探究、不断地发现问题、提出问题、解决问题;同时引导学生运用实验获得的结论去解决的贴近生活、生产的实际问题。这样可以给学生营造一个轻松、活跃的学习氛围。教具与学具:多媒体设备、“泰坦尼克号”沉船一瞬间的flash、介绍轮船、潜水艇和气球和飞艇的基本工作原理的flash。三个不同颜色的乒乓球(一个注入一定量的水(黄),一个注入一定量的盐水(白)另一个是空的(黄白对半))、盐、水槽、玻璃棒、小铁钉12个、小烧杯12个、适量的水。
教学流程:本设计分为三个环节:创设情境,提出问题――探究物体的浮沉条件――应用物体的浮沉条件。第一部分以提问、设疑导入,第二部分让学生通过分组实验并讨论、汇报结果,指导学生认识:为什么有的物体要上浮,有的物体要下沉,有的物体要悬浮,总结出物体的浮沉条件。在学生讨论过程中教师积极参与指导,让学生亲自体验物理相关知识整合的“美”。第三部分是在第二部分的基础上引导学生分析轮船﹑潜水艇﹑气球和飞艇是如何利用浮力的。教学过程:
一、情景创设:
首先播放flash “泰坦尼克号”沉船一瞬间的片段,然后让学生通过分组实验铁钉放入烧杯的水中结果如何?
提问:轮船那么重却能浮在水面上,而小铁钉却沉入水底?(提问、设疑导入,并讨论、汇报结果,引导学生认识:都是铁制成的为什么有的物体浮在水面上,有的物体却沉入水底?
二、新课讲授:
六、浮力的应用(板书)
(一)物体的浮沉条件:(板书)
1、探究活动:使物体上浮或下沉的办法?
老师拿出三个不同颜色的乒乓球,一个注入一定量的水(黄),一个注入一定量的盐水(白)另一个是空的(黄白对半)
提问:若将这三个乒乓球浸没在水中,放手的瞬间,它们受到哪些力的作用?将会怎样的运动?
学生猜测:有一个沉下去的,有一个会浮在水面上,还有一个可能不动。教师演示,学生观察,结果确实如此。教师接着让学生观察,乒乓球最终都会静止不动,此时它们分别处于什么状态?受力怎样?三种静止状态有何不同? 学生观察、分析,总结:(板书)(1)沉到底(下沉)F浮 (1)体积不变的前提下,减轻物体的重力。(2)将实心体变为空心体(重力不变) (3)物体的重力和体积均不变,增大液体的密度。 教师找不同的学生到讲台上将每个方案进行实验演示,以检验方案的正确性。在完成对“如何使下沉的物体浮起来?”的探究活动后,对于“如何使上浮的物体下沉?”的方法就可以轻而一举的得出。 2、引导学生从物体受力的角度分析使下沉的物体浮起来的方法: 根据学生学到的力学知识,分析得出浸没在液体中的物体受到两个力的作用,一个是重力,一个是浮力,通过讨论得出物体的上浮和下沉是由重力的相互关系决定的,因此使物体在液体中上浮的方法有两种:一是减小重力如体积不变情况下,减小自重或将实心体制成空心的。二是增大物体受到的浮力。如:增大物体排开液体的体积或增大液体的密度(向水中加盐)。通过以上讨论,引导学生从重力和浮力的关系归纳得出了决定物体浮沉的实质是重力和浮力的大小关系,3、归纳出用重力和浮力的大小关系来表述物体的浮沉条件:(配以力的示意图)(板书) (1)若F浮<G物,则物体下沉(直沉到水底,所受合力为0,物体静止);(2)若F浮>G物,则物体上浮(直到物体漂浮在水面)(3)若F浮=G物,则物体漂浮(物体只有一部分浸入水中); 3(4)若F浮=G物,则物体悬浮(物体全部浸入水中)。 思考:通过判断浮力和重力大小来判断物体的浮沉外还可以用什么方法来判断?(4)学生通过观察三个乒乓球在水中浮沉实验总结得出用液体密度和物体密度的大小关系来判断物体的浮沉。 总结:上浮、漂浮:ρ物 <ρ液 悬浮 :ρ物 =ρ液 下沉、沉底:ρ物 >ρ液(板书) (二)浮力的应用(板书) 播放flash,轮船浮在水面上,潜水艇潜入水中,节日放的气球或热气球升入高空? 针对前面的学习,思考:轮船、潜水艇、气球或热气球的工作原理 阅读教材98页-99页,看自己的想法正确与否。 总结: 1、轮船是利用“空心”的方法可以增大浮力。(板书)学生思考:轮船从河里到海里,船会上浮些还是下沉些?为什么? 分析:轮船在河里和海里都是漂浮状态,即在河里和海里的浮力都等于重力,由于海水的密度大于河水的密度,所以它排开海水体积小于它排开河水的体积,轮船要上浮一些. 2、潜水艇的浮沉原理 播放flash,介绍潜水艇的浮沉原理。让学生分析它的工作原理:“潜水艇是怎样实现下沉和上浮的呢?” 小结: “下潜”:向潜水艇水舱中充水,潜水艇逐渐加重,潜水艇重大于它受到的浮力,就逐渐潜入水中。 “悬浮”:当水舱中保留一定量的水时,潜水艇重等于浮力,潜水艇可以悬浮在水中。 “浮出水面”:用压缩空气将水舱中的水排出一部分,潜水艇变轻,潜水艇重小于它受到的浮力,从而浮出水面。 潜水艇——潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。(板书) 3、热气球和飞艇工作的原理: 学生讨论分析热气球工作的原理 提问:(1)节日气球、热气球、飞艇,其体内充的是什么气体?这种气体的密度比空气的密度大还是小?它为什么能够升空? (2)要使充了氦气、升到空中的气球落回地面,可采用什么办法?2.要使热气球落回地面,可采用什么办法? 总结:由于气球的总重小于气囊排开的空气重,即重力小于浮力,气球就能上 4 升。当上升到一定高度,由于越高空气密度越小,它受到的浮力变小,浮力等于重力时,它就不再上升,停留在这个高度。 结论:气球是靠通过改变自身的体积,从而改变浮力来实现升降的。 强调:气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢、氦、热空气)(板书) 三、课堂小结: 请学生汇报本节课有哪些收获?使课堂始终保持轻松、和谐的氛围,以“你还想知道哪些问题”来结束这节课。这样学生带着问题走进教室,又让学生带着问题离开教室,让学生始终保持积极向上的学习求知状态。 四、布置作业 :本节课文后的练习第1、2、3题。 五、教学反思:通过教学实践,我认为这是一节较好的反映了新课程教育理念的探究性教学尝试,首先让学生在探究中的自主性得到了充分发挥,他们的所思、所想并不是沿着老师既定的模式进行,也没有照办教材提供的方法,而是由学生自己对问题进行讨论、猜测,然后通过实验去检验,这就充分体现了新课程所强调的知识建构要自主,科学探究要合作。其次,教师适时的引导学生对探究的结果进行不同角度的分析,促进了探究的持续深入和发展。最后,让学生在实际中再次对实验探究的结果加以应用,体现了物理学科从“生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。使学生们再次感受到物理就在身边,进一步激发学生学习兴趣和探索热情。