文档内容
第2课时 浮沉条件的应用
课题 浮沉条件的应用 课型 新授课
教
学 1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理.
目 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.
标
多媒体课件、密度计、烧杯、水、食盐、两
教学 轮船、潜水艇、热气球和飞艇的 教具
个铁罐子、沙子、小塑料管、潜水艇模型、
重点 工作原理 准备
热气球模型等
教学 密度计的工作原理和浮力的应 教学
1课时
难点 用 课时
教师用多媒体给学生展示以下情景图片：
新
①轮船漂浮在水面上；②潜水艇悬浮在水中；③节日放飞的气球升到空中；④鱼儿在
课
水中自由地游动.
导
以上这些情景图片中，都是浮沉条件在我们生活中的应用，它们到底和浮力有怎样的
入
关系呢？下面我们就一起来探究吧.
轮船和潜水艇
一、轮船
教师演示实验：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.
教师提问：（用多媒体展示）
思考题：（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？
（2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？
（3）大家是如何调节铁罐子的浮沉的呢？
学生回答：（1）可能是F ＞G ，因为它是空心的，所以能上浮，最终能漂浮.
浮 物
（2）把沙取出来，变成空心的.
进
（3）F 不变，挖空使G 变小，当F ＞G ，铁罐子自然就浮起来了.
行 浮 物 浮 物
回答正确，很好！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
新
利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮.这个方法早就得到了应用——轮
课
船.
教师用多媒体播放课件“轮船”，并讲解.
轮船（多媒体课件）
工作原理：空心法，即把密度比水大的钢材制成空心的，使它能排开更多的水，增大可
利用的浮力，从而漂浮在水面上，这是浮沉条件的应用.同一艘轮船，不论在海里航
行，还是在河里航行，F 均等于G，所以F 不变，由阿基米德原理F =ρ gV 知，由
浮 浮 浮 液 排
于海水和河水的密度不同，所以V 不同，ρ 大则V 小，ρ 小则V 大，因此轮船在
排 液 排 液 排
海水里比在河水里浸入的体积小.
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）.
1排水量=船自身质量+满载时货物的质量，即m =m +m .
排 船 货
板书：（1）轮船采用把物体制成“空心”的方法来增大浮力，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（m =m +m ）.
排 船 货
二、潜水艇
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？好，下面请大家分组进行实验——制作潜水艇.
我们用打点滴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.
观察到的现象：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.
教师提问：（用多媒体展示）
思考题：（1）小塑料管浸没在水中所受F 是否变化？
浮
（2）那它是怎样上浮或下沉的呢？
学生回答：（1）由于塑料管形变很小，V 基本不变，所以可以认为F 不变.
排 浮
（2）吹气时，水从管子中排出，重力变小，F ＞G ，所以上浮；吸气时，水进入管子，
浮 物
重力变大，F ＜G ，所以下沉.
浮 物
教师（用多媒体展示潜水艇模型）介绍潜水艇:潜水艇两侧有水舱，当往水舱中充水
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.
板书：（1）潜水艇原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉.
（2）潜水艇浸没在水下不同深度所受浮力相同，因为排开水的体积不变，始终等于潜
水艇的体积.
例题1（用多媒体展示）一艘轮船的排水量是10000t，它满载货物时的总质量是
t，该船满载货物时受到水的浮力是 N．若该船从大海驶入内河，船的重力大小
（选填“变大”“变小”或“不变”，下两空同），受到的浮力大小 ，由于河水密
度比海水密度小，所以它排开水的体积 ，因此轮船要 （选填“上浮一
些”或“下沉一些”）．（g取10N/kg）
解析：轮船满载时受到的浮力：
F =G m g=10000×103/kg×10N/kg=1×108N，
浮 排= 排
∵轮船漂浮，
∴F =G=mg=m g；
浮 排
∴船满载货物时的总质量m=m =10000t
排
当船从大海驶入内河，船自重不变，∵船漂浮，
∴船受到的浮力不变；
∵F =ρ gV ，ρ ＜ρ ，
浮 液 排 河水 海水
∴排开河水的体积大于排开海水的体积，船将下沉一些
答案：10000 1×108 不变 不变 变大 下沉一些.
例题2（用多媒体展示）潜水艇浸没在水中，在它下潜的过程中，关于它受到的重力和
浮力的说法正确的是（ ）
A.重力不变，浮力不变 B.重力变大，浮力变小
C.重力变大，浮力不变 D.重力变小，浮力变大
解析：潜水艇下潜时让水进入载水舱，从而增大了自身的重力；而由于潜水艇排开水
的体积不变，故所受浮力不变； 当重力大于浮力时，潜水艇就会下沉.
答案：C
气球和飞艇
师：为什么热气球和飞艇会飞起来呢？
生：热气球和飞艇内的气体密度小于外面的空气的密度，受到的浮力大于自身的重力.
师：回答正确.
板书：气球和飞艇的工作原理：在气球和飞艇的气囊里充入密度小于空气的气体，靠
改变自身的体积大小来改变浮力的大小来实现升降的.
师：请大家讨论：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
2使热气球落回地面，又有什么办法？
学生思考、讨论：氦气球可以放气,热气球可以停止加热.
例题3（用多媒体展示）如图是高空中的一只热气球，以下有关它的说法正确的是（
）
A.为使静止的热气球下降，必须继续给热气球中的空气加热
B.为使静止的热气球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分
C.正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将立即上升
D.正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升
解析：静止的热气球处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，故两者大小相
等．通过对气球加热，使气球内的空气膨胀、体积增大，从而使所受的浮力增大.此时
浮力大于重力，所以气球上浮而不是下降；当把气球上的物体扔掉一部分，气球的重
力减小，小于浮力，所以气球上浮而不是下降．故A、B均错误.正在匀速下降的热气球
处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，所以两者大小相等.假如有一物体从
热气球上掉下，此时重力小于浮力，但由于惯性，气球不会立即上升，而是先下降后上
升．故C错误，D正确.
答案：D
密度计
师：我们在前面学习了用天平、量筒可以测量液体的密度，能否设计一个仪器直接测
量出液体的密度呢？
学生思考.
教师用多媒体播放课件“密度计”，并向学生展示密度计，介绍它的构造、原理等.
密度计（多媒体课件）
①用途：它是用于测定液体密度的仪器；
②构造：它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内封装入小铅
丸（如图所示）；
③原理：它是根据漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的，密度计在任何液体里都是
呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它的重力.根据浮力公式F =ρ gV ，液体密
浮 浮 排
度较大的时候，密度计露出部分多，反之就少，所以密度计上的刻度数是上面较小而
下面较大
教师将密度计放入清水、盐水中，引导学生观察，并请几位学生读出数值判断哪个是
清水杯、盐水杯.
学生读数，立即判断出清水杯和盐水杯.
师：请大家仔细观察密度计的刻度值的标注方法，它是按从上到下还是从下到上的方
向标注？
生：下面大，上面小.
师：你能说说这种标注的道理吗？
学生思考，教师引导学生分析，完成下列思考题.（用多媒体展示）
3思考题：（1）漂浮在液面上的密度计，所受浮力F 、重力G的关系 ；
浮
（2）根据阿基米德原理，F = ；
浮
（3）排开液体的体积V = ；
排
（4）密度计的横截面积S可以看作是一定的，因此，浸入液体的深度h = .
浸入
答案：（1）F =G （2）ρ V g （3）h S （4）G/（ρ Sg）
浮 液 排 浸入 液
教师总结：由于密度计的重力G、横截面积S一定，故密度计浸入液体中的深度h浸入
与液体的密度ρ 成反比.即液体的密度越大，浸入的深度越小；液体的密度越小，浸入
液
的深度越大.所以，密度计的刻度值从上向下标注，即上小下大.
板书：（1）用密度计测量液体密度时，密度计处于漂浮状态，则F =G .
浮 密
（2）密度计的刻度值是按上小下大的顺序标注.
（3）密度计浸入液体的深度越小，说明液体密度越大，浸入深度越大，说明液体密度越
小.
例题4（用多媒体展示）如图所示，把一个自制的密度计分别放入三种不同的液体中，
则下列判断正确的是（ ）
A.这个密度计在丙液体中受到的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.丙液体的密度最小
解析：密度计在液体中处于漂浮状态F =G ，则A、B错误；由于密度计浸入液体的
浮 密
深度越小，说明液体密度越大，则ρ >ρ >ρ ，则C错误、D正确.
乙 甲 丙
答案：D
教学
板书
课堂 通过这节课的学习，我们知道了浮力在日常生产、生活中的广泛应用.如轮船、潜
小结 水艇、热气球、飞艇、密度计等，还进一步熟悉了它们的工作原理.
在本节教学过程中，充分利用学生已有的浮力初步知识和生活经验作为课程资源进
行整合,做到在实验（演示实验、学生动手实验）的基础上，对现象的观察进行分析、思
考，找出原因，得出结论.这种实验探究教学能激发学生的探究知识欲望，调动学生的
教学
学习主动性、积极性，帮助学生获取新知识，真正体现学生是学习的主体，教师是教
反思
学的组织者、引导者.另外，在突破难点上，采取将大问题化解成几个小问题，以提纲
的形式，引导学生分析、推理、概括，这样既降低了学生学习的难度，同时让学生尝试
到获取新知识的轻松、喜悦.
4教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：
5
