法制教育物体浮沉条件的应用教案.docx

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法制教育物体浮沉条件的应用教案

物体的浮沉条件及应用

 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：

 　　通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的；

 　　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。

 教学重点：

知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。

 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。

 法制教育目标：

《海上交通安全法》、《海洋环境保护法》、《水污染防治法》和《内河交通安全管理条例》《小型船舶船名标志管理暂行办法》

教学仪器：

烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、两个铁罐子、沙子、潜水艇模型、热气球模型、多媒体课件。

 教学流程：

（一）新课引入

 　　[演示]：

1．出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等。

 　　2．将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手。

 　　[现象]：

铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。

 　　[提问]：

1．浸没在水中的铁块、蜡块（松手后）各受到什么力？

 　　（浮力、重力）

 　　2．铁块和蜡块受到的浮力相等吗？

 　　（相等。

因为V排相等，根据阿基米德原理可知浮力相等。

）

 　　3．既然铁块和蜡块受到的F浮相同，为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮？

 　　液体中，物体的浮沉取决于什么呢？

 　　[讲解]：

物体的浮沉条件：

 　　分析蜡块：

松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮＞G蜡，所以蜡块上浮。

当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮=G物

时，蜡块最终漂浮在水面。

即：

F浮＞G物上浮，最终漂浮。

 　　分析铁块：

松手后，浸没在水中的铁块所受到的F浮＜G铁，铁块下沉。

到达容器底部后，铁块受到F浮、G铁和F支，三力平衡，静止在容器底，我们说铁块沉底。

即：

F浮＜G物下沉，最终沉底。

 　　若一个物体浸没在水中，松手后F浮=G物，受力平衡，物体的运动状态不变，我们说物体悬浮在液体中。

即：

F浮=G物，最终悬浮。

 　　总结：

通过上述分析，我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。

（二）进行新课

 　　1．讨论：

（1）木材能漂浮在水面，其原因是什么？

（2）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？

重力变小，可以装载的货物变多。

 　　[指出]：

从浮力的角度看，把物体做成空心的办法，增大了可利用的浮力，而且这种古老的“空心”办法，可以增大漂浮物体可利用的浮力。

 　　[质疑]：

密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢？

 　　2．实验：

 　　两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上浮最终漂浮。

　　[质疑]：

（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？

可能是             因为什么呢？

 　　（因为它是空心的，F浮＞G物，所以能上浮，最终能漂浮。

）

（2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？

 　　（把沙取出来，变成空心的。

）

 　　（3）大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢？

 　　（F浮不变，挖空使G物变小，

当F浮＞G

物，铁罐子自然就浮起来了。

）

 　　[指出]：

上述实验告诉我们采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。

 　　3．应用

 　　轮船

（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

 　　[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。

 　　潜水艇

 　　[学生实验]：

 　　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？

我们用打吊瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。

请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。

 　　现象：

吸气时，水逐渐进入管中，管子下沉；吹气时，管中的水被排出，管子上浮；

 　　[质疑]：

（1）小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化？

 　　（塑料管形变很小，V排基本不变，所以可以认为F浮不变）。

（2）那它是怎样上浮或下沉的呢？

 　　（吹气时，水从管子中排出，重力变小，F浮＞G物，所以上浮；吸气时，水进入管子，重力变大，F浮＜G物，所以下沉）

 　　[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。

 　　潜水艇：

 　　原理：

靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

 　　[强调]：

潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。

 　　·气球和飞艇

 　　[演示]：

“热气球”的实验。

 　　[质疑]：

酒精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）

《海上交通安全法》、《海洋环境保护法》、《水污染防治法》、《内河交通安全管理条例》、《小型船舶船名标志管理暂行办法》

旅游船舶管理规定

第一章一般规定

　　第一条为加强对小型旅游船舶的交通安全管理，维护通航水域交通安全秩序，保障小型旅游船舶及人命安全，根据有关法规，制定本规定。

　　第二条本规定适用于连云港海区载客12人以下的小型旅游船舶（以下称船舶）、及其船舶所有人、经营人、船员。

第二章船舶登记

　　第四条船舶应当办理船舶所有权登记，申请并取得船舶国籍证书。

　　第五条船舶应当用中文在船首两舷显著位置标识船名和在船尾标识船籍港，并在办理登记时向主管机关报存照片。

　　第六条船舶可以依法登记为个人、合伙或企业所有。

　　第七条船舶办理所有权登记应当交验：

 　　第八条申请船舶国籍证书应当交验：

（一）船舶所有权登记证书；

（二）连云港船检机构签发的检验证书。

  ?

?

船舶符合上述规定，主管机关发给《船舶国籍证书》。

第三章船员管理

　　第十条任职船员应当经过主管机关认可的培训。

参加培训的船员应提交如下材料：

  　　第十一条经过培训的船员由主管机关组织考试或考核，考试或考核合格的，主管机关签发《小型旅游船船员合格证书》。

　　第十二条《小型旅游船船员合格证书》有效期为1年。

证书有效期满1个月前，由船舶所有人、经营人指定专人或船员本人到主管机关申请换证。

申请换证应提交第十条规定的材料。

换证期间主管机关根据需要对持证船员进行适当的培训。

对有违反有关规定行为的持证船员，主管机关可不予换证，或进行强制培训合格后再予以换证。

　　第十三条《小型旅游船船员合格证书》应随船备查。

第四章船舶航行

　　第十五条船舶不得在以下水域航行：

（一）东防波堤与水岛连线以西港口水域；

（二）航道；

  （三）锚地；

  （四）主管机关公布的其他水域。

　　第十六条船舶在下列情况下禁止航行：

（一）夜间；

（二）6级以上大风天气；

  （三）雾天；

  （四）主管机关认为不能航行的其他恶劣天气；

  （五）载客数超过核定人数。

　　第十七条船舶航行中应注意避让，穿越航道应垂直穿越；航行时速不得超过30海里。

第五章安全责任

　　第十九条在海滨浴场内的船舶，应当由海滨浴场负责其安全管理责任。

其管理措施应报主管机关备案。

　　第二十条船舶未落实安全责任部门和安全措施的，不得在海上航行。

第六章监督管理

　　第二十二条船舶应当遵守本规定的有关要求，接受主管机关现场监督人员的检查和管理。

　　第二十三条检查内容包括：

（一）船舶交通安全管理责任制的落实情况；

（二）船舶检验证书；

  （三）船舶国籍证书；

  （四）《小型旅游船船员合格证书》；

  （五）船舶标识；

  （六）载客情况；

  （七）救生设备的配置情况；

  （八）其他要求检查的内容。

　　第二十四条主管机关将检查中发现的涉及船舶安全的隐患报告乡镇政府或有关安全责任部门，协助乡镇政府或其他安全责任部门采取措施解决。

　　第二十五条船舶应当在每年5月下旬和8月下旬到主管机关办理船舶定期签证，否则不得继续航行。

　　第二十六条船舶发生或发现交通安全事故，应立即向主管机关报告，并接受和配合主管机关的调查处理。

 　　·其他应

用

 　　密度计、盐水选种等。

 　　附：

板书设计

（一）物体的浮沉条件：

　　F浮＞G物  上浮

最终漂浮

 　　F浮=G物  悬浮

 　　F浮＜G物  下沉  最终沉底

（二）通过调节物体受到的F浮或G物，可以调节物体的浮沉。

 　　（三）应用

 　　1．轮船：

把物体作为“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．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。