第3节 物体的浮沉条件及应用
第1课时 物体的浮沉条件
1．知道物体的浮沉条件，了解轮船是怎样浮在水面上的。
2．了解浮沉的各种现象，规范描述各种浮沉状态的语言。
3．理解物体的浮沉条件是二力平衡知识的具体应用，结合阿基米德原理掌握浮力问题的解决方法。
通过物体的浮沉现象的实验研究，培养学生思维能力和实验研究能力。
1．通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风，激发兴趣和提高学生的思维方法。
2．初步建立应用科学知识的意识。
浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法。
综合利用二力平衡的知识探究浮沉条件。
乒乓球、沙、装有水的水槽、多媒体课件等。
一、情景引入
实验1：将小木块、乒乓球、小铁块浸没在水中，小木块、乒乓球上浮，小铁块下沉。
实验2：将牙膏皮放入水中下沉，将牙膏皮折成小盒子，牙膏皮漂浮在水面上。
同时多媒体展示图片：人在死海中悠闲地戏水、飞艇在空中自由地上升、下降。
引导：对于刚才的实验，还有上面展示的两幅图片，请思考问题：为什么有的物体会上浮？为什么有的物体会下沉？物体的浮与沉取决于什么条件？
这节课我们通过实验进行相关探究，引出课题：物体的浮沉条件。
二、新课教学
探究点：物体的浮沉条件
1．漂浮、悬浮和下沉
演示实验：将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙；一个中空；一个有部分沙，用蜡封住)，松手后出现什么现象？
引导：首先指明这些现象可以描述为“漂浮”“下沉”“悬浮”，规范物理语言，然后要求学生进行受力分析，利用二力平衡的知识解决问题。
提出问题：浸入水中的物体受到哪几个力的作用？它们的施力物体分别是谁？
交流讨论：一个物体在受到两个或两个以上力的作用时，它的运动状态由这些力共同决定。
(1)F浮＝G时，它受到平衡力的作用，将处于什么状态？
(2)F浮>G时，它受到非平衡力的作用，将处于什么状态？
(3)F浮<G时，它受到非平衡力的作用，将处于什么状态？
思考问题：下沉的物体最终处于什么状态？为什么？那么上浮的物体最终又处于什么状态？
2．物体的浮沉条件
学生活动：分析讨论，得出浮沉条件。
将学生讨论的结果填入表格中：
状态 | 受力关系 | 合力 |
漂浮 | F浮＝G | 为零 |
下沉 | F浮<G | 竖直向下 |
悬浮 | F浮＝G | 为零 |
上浮 | F浮>G | 竖直向上 |
问题：物体漂浮和悬浮时，都有F浮＝G，那这两种情况岂不是完全相同了吗？
学生活动：比较分析。悬浮的物体完全进入液体中，可以静止在液体内部任一地方，其体积等于物体排开液体的体积；而漂浮则是物体静止在液体表面上，其体积大于物体排开液体的体积。
总结易混淆的几个词语：
浸没：物体完全浸入了液体中，整个物体在液面以下。
浸入：也就是“浸在”，包括完全浸入和部分浸入。
漂浮：物体漂在液面上，部分体积浸入。
悬浮：物体在液面以下，完全浸没，可以存在于液面下任何位置。
上浮：物体正在向上加速运动，可能完全浸没，也可能部分浸入，最终状态是漂浮。
下沉：物体正在向下加速运动，可能完全浸没，也可能部分浸入，最终状态是沉在液体底部。
问题：铁块放入水中会下沉，放入水银中会怎样？
学生活动：有学生认为漂浮，也有学生认为下沉。
问题：水银有毒，我们不能亲自试一试，但是我们知道水银的密度比铁的密度大，能不能利用它们的密度关系来判断呢？
学生活动：利用阿基米德原理公式的变形F浮＝ρ液gV排和浮沉条件来分析。
漂浮：F浮＝G ρ液gV排＝ρ物gV物 ρ液V排＝ρ物V物 ρ液>ρ物(因为V排<V物)
下沉：F浮<G ρ液gV排<ρ物gV物 ρ液V排<ρ物V物 ρ液<ρ物(因为V排＝V物)
悬浮：F浮＝G ρ液gV排＝ρ物gV物 ρ液V排＝ρ物V物 ρ液＝ρ物(因为V排＝V物)
上浮：F浮>G ρ液gV排>ρ物gV物 ρ液V排>ρ物V物 ρ液>ρ物(因为V排＝V物)
由此可判断，铁块会沉入水底，但却会漂浮在水银液面上。
三、板书设计
第3节 物体的浮沉条件及应用
第1课时 物体的浮沉条件
状态 | 受力关系 | 密度关系 | 合力 |
漂浮 | F浮＝G | ρ液>ρ物 | 为零 |
下沉 | F浮<G | ρ液<ρ物 | 竖直向下 |
悬浮 | F浮＝G | ρ液＝ρ物 | 为零 |
上浮 | 明明是一场空在梦里浮沉是什么歌F浮>G | ρ液>ρ物 | 竖直向上 |
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