文档内容
第3节 物体的浮沉条件及应用
第1课时 物体的浮沉条件
课题 物体的浮沉条件 课型 新授课
教
1.知道物体的浮沉现象,能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况.
学
2.知道物体的浮沉条件,能运用它解释浮沉现象.
目
3.经历探究物体浮沉条件的实验,体会物体漂浮、上浮、下沉、悬浮的原因.
标
教学 上浮、下沉、漂浮、悬浮的分析与 教具 多媒体课件、鸡蛋、食盐、烧杯、水、体积
重点 判断 准备 相同的蜡块和铁块、不同浓度的盐水等
物体处在上浮、漂浮、悬浮、下沉
教学 教学
的不同状态下,浮力、重力、密度 1课时
难点 课时
的比较
教师演示实验,请大家注意观察:
(1)把鸡蛋放入盛水的烧杯中,观察到鸡蛋下沉;
(2)向水中撒入少许食盐,并轻轻搅拌,发现鸡蛋慢慢上升,停止加盐,鸡蛋悬浮在水
新
中;
课
(3)再继续加入食盐,发现鸡蛋继续上升,最后露出水面,漂浮在水面.
导
师:上述三种情况下,鸡蛋有几种状态?
入
生:先下沉,接着开始上浮至悬浮(水中静止),后来又上浮至漂浮.
师:回答正确.那鸡蛋为什么会出现这样的四种状态(下沉、上浮、悬浮和漂浮)呢?这
就是物体的浮沉现象,让我们一起来探究吧.
漂浮、上浮和下沉
教师演示实验,学生观察、思考:
(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.
学生观察现象并回答:铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面.
师:浸没在水中的铁块、蜡块(松手前)各受到什么力?
生:浮力、重力.
师:铁块和蜡块受到的浮力相等吗?为什么?
生:相等.因为V 相等,排开水的重力相等,根据阿基米德原理,可知浮力相等.
进 排
师:既然铁块和蜡块受到的F 相同,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮?
行 浮
学生思考,教师引导:前面我们学习了运动和力的关系,当物体受到的力为非平衡力
新
时,物体的运动状态就要发生改变.由此可见,液体中,物体的浮沉取决于什么呢?
课
生:重力、浮力的大小关系.
师:回答正确,很棒!我们来分析物体的浮沉条件 :
(1)分析蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的F >G ,所以蜡块上浮.当蜡块逐
浮 蜡
渐露出水面,V 减小,浮力减小,当F 减小到与重力G 相等时,即F =G ,蜡块最
排 浮 蜡 浮 蜡
终漂浮在水面.即:F >G ,物体上浮,最终漂浮,漂浮状态时,F =G .
浮 物 浮 物
(2)分析铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F <G ,铁块下沉.到达容器底部
浮 铁
后,铁块受到F 、G 和F ,三力平衡,静止在容器底,我们说铁块沉底.即:F <G
浮 铁 支 浮
,物体下沉,最终沉底.
物
板书:浮沉条件:浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F 与G 的关系.
浮 物
1(1)当F >G 时,物体上浮,最终漂浮.
浮 物
(2)当物体处于漂浮状态时,F =G .
浮 物
(3)当F <G 时,物体下沉,最终沉底.
浮 物
师:我们比较一下蜡烛、水、铁块的密度大小关系.
生:蜡烛的密度小于水的密度;铁的密度大于水的密度.
师:刚才,我们向水中加入食盐,发现鸡蛋上浮.向水中加入食盐,水的密度变大,鸡蛋
受到的浮力增大,大于鸡蛋的重力,所以鸡蛋就上浮.由此可见,当物体的密度小于液
体的密度时,物体上浮;当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉.
板书:从密度的角度分析物体的浮沉条件:
(1)当ρ >ρ 时,物体上浮;
液 物
(2)当ρ <ρ 时,物体下沉.
液 物
师:下面请大家一起观察“盐水选种”的实验,并说说如何判断哪种稻谷米粒最饱
满,为什么?
教师演示实验:将一把稻谷撒入盐水烧杯中,一部分稻谷米粒沉入水底,一部分稻谷
米粒漂浮在水面上.
学生思考并回答:沉入底部的稻谷米粒最饱满,因为密度最 大
的稻谷沉入水底下,受到的浮力小于重力;而浮在水面上的 稻
谷干瘪不合格,密度较小.
例题1(用多媒体展示)如图所示,将两个小球放入水中,A球 漂
浮在水面上(部分露在水面以上),B球下沉至容器底(对容 器
底有压力).已知A、B两球体积相等.则下列说法正确的是( )
A.A球所受浮力大于B球所受浮力
B.A球密度大于B球密度
C.A球的重力大于B球的重力
D.A球所受浮力小于B球所受浮力
解析:A球漂浮在水面上,B球沉入水底,显然,A球排开水的体积小于B球排开水的
体积,根据阿基米德原理,可知,A球所受浮力小于B球所受浮力;从密度的角度分
析,A球漂浮可知A球的密度小于水的密度,B球下沉B球的密度大于水的密度,故A
球密度小于B球密度.因为A、B两球体积相等.由G=mg=ρ Vg得A球的重力小于B
物
球的重力.
答案:D
悬浮
教师演示实验:将配制好的三杯不同浓度的盐水放在讲台
上,各放入一个鸡蛋,其中一个鸡蛋漂浮、一个鸡蛋悬浮、一 个
鸡蛋下沉.
教师提出问题,让学生根据问题观察、思考:
(1)所受浮力与重力的比较;
(2)物体的密度与盐水的密度大小比较.
教师引导学生分析,得出结论:
(1)漂浮的鸡蛋,浮力等于重力,鸡蛋的密度小于盐水的密度;
(2)悬浮的鸡蛋,浮力等于重力,鸡蛋的密度等于盐水的密度;
教师提示:若一个物体浸没在水中,F =G ,受力平衡,松手后物体的运动状态不变,
浮 物
我们说物体悬浮在液体中.即F =G ,最终悬浮.悬浮时,物体排开液体的体积等于物
浮 物
体自身的体积.
(3)下沉的鸡蛋,浮力小于重力,鸡蛋的密度大于盐水的密度.
教师强调:漂浮、悬浮是平衡状态,上浮、下沉是非平衡状态,沉底是平衡状态,但受到
重力、容器底的支持力和浮力.
例题2(用多媒体展示)质量相等的甲、乙、丙三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,
乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则( )
A.F <F <F
甲 乙 丙
B.ρ >ρ >ρ
甲 乙 丙
C.V <V <V
甲 乙 丙
2D.G =G =G
甲 乙 丙
解析:三个小球质量相等,则有G =G =G ;甲球漂浮,有F =G ,ρ <ρ ;乙球悬
甲 乙 丙 甲 甲 甲 水
浮,有F =G ,ρ =ρ ;丙球下沉,有F <G ,ρ >ρ .综上可得,F =F >F ,ρ
乙 乙 乙 水 丙 丙 丙 水 甲 乙 丙 甲
<ρ <ρ .由于m =m =m ,由ρ=m/V,可得V >V >V .
乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙
答案:D
物体浮沉各种状态比较
教学
板书
通过这节课的学习,我们知道了物体的浮沉条件,即浸在液体或气体中的物体是
课堂
上浮、悬浮还是下沉,取决于物体所受的浮力与自身重力的关系.在现实生活、生产中,
小结
浮力得到了广泛的应用.
1.通过加食盐改变水的密度实现鸡蛋由下沉变成上浮、悬浮,到漂浮在水面上这个演
示实验来引入新课,激发学生的好奇心,调动了学生的学习兴趣.
2.在探究物体的浮沉条件时,通过观察把体积相同的蜡块、铁块同时浸没在水中后松
手,一个上浮,一个下沉.设问引导学生,将受力分析、运动和力的关系结合起来帮助
学生突破了难点,理解了物体的浮沉条件.
教学过程中老师的疑问:
教学
反思
教师点评和总结:
3