名师整理物理八年级下册《第十章第3节 物体的浮沉条件及应用 》省优质课一等奖教案.docx

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名师整理物理八年级下册《第十章第3节物体的浮沉条件及应用》省优质课一等奖教案

第2课时　浮沉条件的应用

【教学目标】：

1、情感态度价值观目标:

（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。

2、知识目标:

1.了解密度计及其应用；2.会用称重法测密度；3.会测量漂浮物和悬浮物

的密度.

3、能力目标:

（1）通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的；

（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。

【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。

【教具使用】：

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。

【教学过程】：

一、导入新课

（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。

二、讲授新课

（一）明确目标自主学习

1．轮船

漂浮原理：

采用“空心”的办法增大浮力．

排水量：

指轮船满载货物时①________的质量．

说　　明：

轮船漂浮在水面上，F浮②________G，当它从内陆河中驶入海中，受到的浮力是不变的，由于海水的密度大于河水的密度，它排开海水的体积③__

______排开河水的体积，所以它要上浮一些．

2．潜水艇

浮沉原理：

潜水艇是通过调节两个水舱中的水量来__________

__，从而实现上浮和下潜的．

说　　明：

当潜水艇在水面下潜行时，由于艇壳不能任意变大或变小，因此浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变，它受到的浮力也不变．但若是从一种液体进入另一种液体，所受浮力是变化

的．

3．气球和飞艇

浮沉原理：

热气球、氢气球、飞艇内的气体密度①___

_____外部空气的密度，它们所受的浮力②________它们的自身重力，所以它们能升空．

4．密度计

原　　理：

密度计是用来测量液体密度的仪器，类似于轮船，它利用了漂浮原理：

G密度计＝F浮＝ρ液V排g，即ρ液大，V排就小，密度计露出部分大，所以大的刻度值在下面，小的刻度值在上面．

（二）学习指导合作探究

探究一、密度计及其应用

●自主预习

阅读材料：

姚宽是我国宋代的一位科学家。

南宋绍兴十五年（公元1145年），他被派到台州去做官，专管那里的盐场.为了检查盐商是否舞弊，他首创了一种简单的估测盐水密度的方法。

选用体积大体相同，而质量不同的莲子十粒，当把莲子放在盐水中时，如果浮沉子——莲子有5粒以上浮起，说明盐水是最浓的；如果有三四粒莲子浮起，说明此盐水是浓盐水；如果不足3粒浮起，说明此盐水是稀盐水，这就是利用浮力粗略判断液体密度的大小的一种方法。

生活中我们可以用密度计快速准确地测定液体密度。

●小组讨论

1.观察密度计构造：

一般密度计的下端是细长的，内装弹丸，以降低重心，使密

度计能稳定地竖直浮在液面上；密度计的中部则比较粗，这是为了增加浮力，使标度范围增加.

2.观察密度计的测量范围，刻度特点：

你使用的密度计测量范围是，密度计的刻度特点是.

3.学生实验：

用密度计测盐水密度.

将密度计放入盐水中，待密度计稳定后读数，烧杯中盐水的密度是。

4.换一杯密度不同的液体（清水），观察同一密度计在不同液体漂浮时排开液体体积有什么变化？

密度计排开液体的体积与所测液体密度有什么关系？

你知道密度计是利用什么原理制成的吗？

●教师点拨

密度计也叫比重计，是根据物体漂浮时浮力等于自身重力的原理制成的，它在不同的液体中漂浮时，露出液面的体积不同，根据液面对应的刻度读出液体的密度。

探究二、称重法测密度

●小组讨论

用弹簧测力计在空气中称出物体的重力为G；把物体浸没在水中的时弹簧测力计的示数为G′，则物体质量为G/g，物体受到的浮力为G-G′，物体体积为（G-G′）/（ρ水g），该物体的密度表达式为ρ物=（ρ水G）/（G-G′）.

●教师点拨

此法是借助常见液体

——水来测密度大于水的物体的密度.

探究三、　测量漂浮物和悬浮物的密度

●小组讨论

用量筒测出漂浮物完全浸入水中的体

积V物（用针压法），再测出其自然漂浮在水面时的排水体积V排，则物体受到的浮力（排开水的重力）为ρ水gV排，则物体质量为ρ水V排，由密度计算公式ρ=m/V，可求物体密度为ρ物=（ρ水V排）/V物.

●教师点拨

悬浮

在水中的物体由于V物=V排，根据物体悬浮时受到的浮力等于重力，可推得物体的密度跟水的密度相同，即在液体中悬浮的物体的平均密度与排开的液体的密度相同.

三、达标检测巩固提高

1.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（　C　）

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

2.在一支平底试管内装入适量铁砂，然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图所示。

下列说法正确的是（C）

A．试管在甲液体中受到的浮力较大

B．试管在乙液体里排开的液体质量较小

C．装乙液体的烧杯底部所受压强较大

D．在甲液体中试管底部所受液体压力较大

3.如图所示，是物体浸入水前后弹簧测力计的示数.由此可知水对物体的浮力是　1　N，物体的密度是　4×103　kg/m3.

4.小明同学对一个金属块进行了两次测量：

第一次如图11（甲）所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计

的读数为2．7N．第二次如图（乙）所示，让金属块浸没在盛水的杯于中，这时弹簧测力计的读数为1.7N.（g取10N/kg）

（l）求金属块在水中受到的浮力。

（2）求金属块的体积；

（3>通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明金属

块是何种金属。

【答案】

（1）F浮＝G－F1＝2.7N－1.7N＝1N

（2）∵金属块浸没水中，∴V＝V排＝F浮/ρ水g＝1N/（103kgm-3×10Nkg-1）＝10-4m3

（3）由ρ＝m/V＝2.7N/（10Nkg-1×10-4m3）＝2.7×103kg/m3

查某些金属的密度表可知：

此金属块是铝。

四、归纳小结

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

潜水艇：

原理：

靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

气球和飞艇　　原理：

ρ气＜ρ空气，（即利用密度小于空气的气体，通过改变气囊里气体的质量来改变自身体积从而改变所受浮力的大小来实现升降的。

）使它受到的F浮＞G物而升空。

五、拓展延伸

1.为测出一玻璃瓶的密度，小华同学利用一个小玻璃瓶、一个量筒和适量的水，做了如下实验：

甲乙

①在量筒内倒入50cm3的水；

②如甲图所示，让小瓶口朝上（瓶内无水）漂浮在量筒内的水面上；

③如乙图所示，再让小瓶口朝下（让量筒里的水充满瓶内）沉没水中；

④计算玻璃瓶的密度为ρ=2.5g/cm3.

　　2．今年小明家种植柑橘获得了丰收。

小明想：

柑橘的密度是多少呢？

于是，他将柑橘带到学校实验室，用天平、溢水杯来测量柑橘的密度。

他用天平测出一个柑橘的质量是114g，测得装满水的溢水杯的总质量是360g；然后借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后再取出柑橘，接着测得溢水杯的总质量是240g。

请根据上述实验过程解答下列问题：

（1）溢水杯中排出水的质量是多大？

（2）这个柑橘的体积和密度各是多大？

（3）小明用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较，是偏大还是偏小？

解：

⑴柑橘排水质量：

m排＝m总－m剩＝360g－240g＝120g

⑵由　ρ＝m／V可得

柑橘的体积：

V橘＝V排＝m排／ρ水＝120g／1.0g/cm3＝120cm3

柑橘的密度：

ρ橘＝m橘／V橘＝114g／120cm3＝0.95g/cm3（1分）

⑶偏小

六、板书设计

第2课时　浮沉条件的应用

1．轮船

漂浮原理：

采用“空心”的办法增大浮力．

排水量：

指轮船满载货物时①________的质量．

说　　明：

轮船漂浮在水面上，F浮②________G，当它从内陆河中驶入海中，受到的浮力是不变的，由于海水的密度大于河水的密度，它排开海水的体积③________排开河水的体积，所以它要上浮一些．

2．潜水艇

浮沉原理：

潜水艇是通过调节两个水舱中的水量来____________，从而实现上浮和下潜的．

说　　明：

当潜水艇在水面下潜行时，由于艇壳不能任意变大或变小，因此浸没在水中的潜水艇

排开水的体积不变

，它受到的浮力也不变．但若

是从一种液体进入另一种液体，所受浮力是变化的．

3．气球和飞艇

浮沉原理：

热气球、氢气球、飞艇内的气体密度①________外部空气的密度，它们所受的浮力②________它们的自身重力，所以它们能升空．

4．密度计

原　　理：

密度计是用来测量液体密度的仪器，类似于轮船，它利用了漂浮原理：

G密度计＝F浮＝ρ液V排g，即ρ液大，V排就小，密度计露出部分大，所以大的刻度值在下面，小的刻度值在上面．

七、课后反思：

通过学习浮力，大部分同学从对浮力的肤浅的认识能够提高到对浮力概念的理解，能够利用浮力解决简单问题。