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第2课时浮力的应用本节是在对浮力有了一定认识的基础上进一步了解浮力在社会生产生活中的应用．浮力是现实生活中应用非常广泛的一个力，通过本节内容的学习，认识物理知识对社会发展的影响．通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学．潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的，而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现浮沉的．阿基米德原理是解决浮力问题的方法，对浮力应用实例的分析要注意从阿基米德原理的公式出发，培养理论指导实践的意识．浮力的应用是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易产生兴趣的现象．教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验、探究实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性．知识与技能1．知道浮力的作用．2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值．过程与方法1．通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的．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、态度与价值观1．初步认识科学技术对社会发展的影响．2．初步建立应用科学知识的意识．轮船和密度计、潜水艇、气球和飞艇的沉浮原理．2课时(第2课时)本节课用到的教学方法：演示实验法、启发法、讨论法．牙膏皮、烧杯、水、盐、橡皮泥、饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、水槽、打气筒、多媒体课件．课前3分钟，学生自主阅读课本P58－P60内容并用双色笔标出本节课的基本概念、定律和重点知识，物理课代表收集学生在预习过程中遇到的问题并准备在课堂上展示．一、导入新课课件展示：探海蛟龙．提出问题：潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，同学们知道它的浮沉原理吗？下面我们就学习浮力的应用．(设计意图：激发学生的学习兴趣，激起学生的学习欲望．)二、进行新课如何使原来下沉的物体漂浮？如何使原来漂浮的物体下沉？关键是调节物体的重力与所受浮力的关系，若保持浮力不变，可改变自身重力；若重力不变，可改变排开液体或气体的体积．学生利用身边的物品，进行实验，操作步骤：(1)把牙膏皮吹起来，就能浮在水面上．(2)在烧杯中加盐，鸡蛋就会浮起来．(3)将橡皮泥做成船形(空心)，就能浮在水面上，而且还能装载一些小物品．小组讨论，总结改变物体的浮沉状态的方法：(1)改变浮力：改变V排、改变ρ液；(2)改变重力；(3)同时改变浮力和重力．(一)轮船教师提问：轮船是如何实现漂浮的？教师启发：根据物体的浮沉条件可知，物体在液体中的浮与沉取决于浮力和重力的大小关系．这样就给了我们一个思路，要改变物体的浮沉情况，就应该从物体受到的浮力和重力两个方面入手．学生组内讨论交流，得出轮船的工作原理：采用“空心”的办法，增大排开水的体积，增大可以利用的浮力，使轮船漂浮在水面上．问题导学：轮船还有一个运载能力的问题，实际是用什么来衡量轮船的运载能力的？学生自主学习：轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船满载货物时排开水的质量．如果将上述质量转换成重力，也就是船满载后受到水的浮力(即船受到的最大浮力)．排水量＝船自身质量＋满载时货物的质量，即m排＝m船＋m货．(设计意图：学生通过讨论交流、自主学习，得到轮船的工作原理和如何实现漂浮的．)【对点训练】如图所示，海面上航行着两艘相同的轮船甲、乙，甲船空载，乙船满载．那么()A．甲船所受浮力比重力大B．乙船所受浮力比重力小C．甲船所受浮力比乙船大D．乙船所受浮力比甲船大【答案】D(二)潜水艇学生自主学习相关内容，明确潜水艇的工作原理．工作原理是靠充放水来改变自身的重力来实现上浮和下潜的．当F浮>G时，潜水艇上浮，当水舱中充水时，自身重力增大，增大到F G时，可悬浮于某一位置航行；水舱中再充水，至F浮<G时，则浮＝潜水艇下潜．学生活动：制作潜水艇．教师介绍实验器材：饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、装水的透明水槽、打气筒．将饮料瓶置于水槽内，此时饮料瓶所受浮力大于重力，故饮料瓶浮在水面上．利用注射针筒和三通接头抽气，则饮料瓶内气体压力减小，水由小孔进入饮料瓶内．重复抽气，则饮料瓶内水越来越多，饮料瓶缓缓下沉．当饮料瓶悬浮于水中时，饮料瓶所受的浮力等于饮料瓶的重力．若再抽气，则饮料瓶沉入槽底，饮料瓶所受的浮力小于饮料瓶的重力．利用打气筒和三通接头打气，则饮料瓶内气体压力增大，水由小孔排出饮料瓶内，饮料瓶缓缓上升．(设计意图：培养学生的动手能力，明确潜水艇的工作原理．)【对点训练】某同学制做了如图所示的潜艇模型，下列说法错误的是()A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定【答案】B(三)气球和飞艇学生自主阅读课本相关内容，回答教师提出的问题：(1)要使充了氦气并已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？师生共同归纳总结：气球和飞艇都是利用空气浮力升空的．其实，热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关，当热气球的大气袋中充满空气(忽略体积变化)，用喷嘴加热热气球中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小，当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升．拓展应用：打捞沉船．打捞方法：将几个充满水的大型浮筒沉入水底，用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起，然后用高压空气把浮筒中水排出，沉船就随着浮筒一起浮出水面．打捞原理：浮筒中水排出后重力大大减小，受到的浮力却没有减小，浮筒和沉船满足F浮>G，因此能浮上水面．(设计意图：培养学生自主学习的能力．)【对点训练】小明一家在海洋公园游玩时，细心的小明在海洋馆里发现了很多物理现象．刺豚鱼全身长满了硬刺，平时紧缩身体，一旦生气或受到惊扰时，就会急速大口吞咽海水或空气使身体迅速膨胀，使全身的刺都竖起来，这个过程中它所受到的浮力将______．(填“增大”“不变”或“减小”)【答案】增大三、学以致用1．鱼体内有一器官叫鱼鳔，鱼在水中可以自由地沉浮，就是靠改变鱼鳔的体积来实现的．当一只鱼在水中沉浮时，你认为它主要是改变()A．所受的重力B．所受的浮力C．水的密度D．无法确定2．把重为8 N、棱长为0.1 m的正方体物块投入水中，当物块静止时，下列说法正确的是(g取10 N/kg)()A．物块在水中处于悬浮状态B．物块所受的浮力为10 NC．物块下表面所受水的压强为800 PaD．物块下表面所受水的压强为1 000 Pa3．在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是()甲乙丙A．F甲>F乙>F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙B．F甲<F乙<F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙C．F甲＝F乙＝F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙D．F甲＝F乙＝F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙4．中国“辽宁号”航空母舰出海试航，当航母在平静的水面航行时，它所受的浮力______(填“大于““等于”或“小于”)它的总重力．当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积______(填“增大”“减小”或“不变”)．【答案】1.B 2.C 3.C 4.等于减小四、课堂小结通过本节课的学习，你学到了什么？有什么成功的体会和经验？浮力的应用：1．轮船；2.潜水艇；3.气球和飞艇．第2课时浮力的应用1．轮船：把物体做成“空心”来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮2．潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉3．气球和飞艇：ρ气<ρ空气，使它受到的F浮>G物而升空完成《红对勾·45分钟作来与单元评估》或《红对勾·练吧》的相关练习．本节课教学设计思想是源于生活、激发兴趣，创设情境、引发冲突，动手实践、体验探究，学以致用．以学生自主探究为主线展开教学，实验器材充分、目的明确，能让学生通过丰富多彩的探究活动，使学生大胆实践、勇于创新，学生的创新精神和探究能力得到了锻炼，激发学生的学习积极性，能让学生在自主探究和合作交流中提升对知识的认识，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兴趣，培养了学生探究意识、动手能力和团结协作的精神，更重要的是培养了学生的创新意识．。
1.5 水的浮力(二)--物体浮沉条件学习目标1.巩固浮力的概念和阿基米德原理。
2.能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件。
3.会应用浮沉条件分析一些实例。
课堂学习设计[课前练习]1.浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到的浮力( )A.越大B.越小C.不变D.都有可能2.两只完全相同的烧杯，一只装满水，另一只也装满水，但水面上漂浮着一块木块，如果将它们同时放在一台已调平的天平左右两盘上，则( )A.天平平衡B.天平不平衡，有木块的一边轻C.天平不平衡，有木块的一边重D.因不知木块重，所以无法判断天平是否能平衡3.有一金属球，在空气中称时弹簧秤示数为14.7牛，浸没在水中称时弹簧秤示数为4.9牛，已知金属的密度是3×103千克／米3，通过计算判断该金属球是空心的还是实心的。
[科学探究]一、实验将装有不同质量的沙的乒乓球放入水中，观察现象，可以观察到。
二、物体浮沉条件1.设想一物体浸没于液体中，如图所示，对浸没在液体中的物体进行受力分析可能出现三种不同情况:(1)当F浮>G时，根据力和运动的关系，可知物体将，当部分体积露出液面时，排开体积减小，受到浮力减小，最后F浮＝G，物体处于状态。
(2)当F浮＝G时，由于物体受平衡力作用，物体处于状态，此时物体可以停留在液体内部任一位置。
(3)当F浮<G时，物体将，最后物体与容器底接触，物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止。
2.对于实心物体来说，当物体全部浸没在液体内部时，有V排＝V物，由于F浮＝ρ液gV排，G物=ρ物gV物。
则:(1) ρ液>ρ物时，上浮，最后漂浮；(2) ρ液＝ρ物时，悬浮；(3) ρ液<ρ物时，下沉。
3.物体的浮沉是一个非常常见的现象，生活中有大量事件都可以用物体浮沉的条件作出合理的解释。
阅读p.24有关内容，然后要求同学讨论p.24的三幅图如何用物体浮沉条件来解释。
4.物体漂浮在液面上的条件:F浮＝G物，V排<V物；如果是实心物体，则ρ液>ρ物，V排<V物。
浮力的应用一、知识点1、物体浮沉条件的应用（1）潜水艇：靠改变自身重力来实现沉浮的向水舱中充水时，潜水艇的重力加大，G> F浮，就逐渐潜入水中；当水舱充适量水时，潜水艇的重力等于同体积的水重，G = F浮，潜水艇就可以悬浮在水中；当用压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜水艇重力变小， G< F浮，从而浮出水面。
（2）轮船：采用“空心”的办法来减小物体的平均密度，以增大可利用的浮力从力的角度来看，空心物体受到的重力没有改变，但体积增大很多，排开的水增多，所受浮力增大，所以能漂浮在水面上。
（3）气球（飞艇）：是靠改变浮力（或重力）来实现升降的气球内充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），气球的总重力（包括球内气体、球囊及所携带的物品）小于气囊排开的空气重，即重力G小于浮力F浮气球就能上升；当上升到一定高度，由于大气密度减小，气球受到的浮力减小，浮力F浮等于重力G时，它就不再上升，停留在这个高度。
为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展为飞艇：在大的气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人、载物的吊篮。
（4）密度计的原理：利用物体的漂浮条件刻度特点：上小下大，上疏下密，密度计浸入液体中越深，液体的密度越小，浸入液体中越浅，液体的密度越大。
2、漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
二、例题例1：下列说法正确的是（）A、潜水艇在水中，下潜越深受到的压强、浮力越大B、热气球匀速上升时，浮力大于重力C、同一支温度计漂浮在不同液体中，受到的浮力大小不同D、气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度例2：南京港是我国内河第一大港，已成为我国华东地区及长江流域地区江海换装、水陆中转、货物集散和对外开放的多功能的江海型港口。
