2023
学年
年级
物理
第九
三节
物体
教案
新版
沪科版
第三节 物体的浮与沉
【教学目标】
知识与技能
1.知道物体的浮沉条件。
2.了解浮力在生产、生活中的应用。
过程与方法
学会应用收集资料和问题讨论的方法认识浮力在生产、生活中应用的相关内容。
情感态度与价值观
1.通过浮力在科技方面的实例,体会掌握科学知识的重要性。
2.初步建立应用科学知识的意识。
【重点难点】
重点:
物体的浮沉条件的分析;浮沉条件的实际应用——密度计、潜水艇、气球的工作原理。
难点:
物体的浮沉条件的分析及应用。
【教学准备】
教师准备:多媒体课件、大玻璃杯、小木块、小铁块、乒乓球、牙膏皮、有盖子的小瓶、密度计、盐水、潜水艇的模型。
学生准备:学案、大玻璃杯、小木块、小铁块、乒乓球、牙膏皮、有盖子的小瓶、密度计、盐水。
【教学设计】
教学过程:
一、引入新课
把实心的松木球和铁球浸没在水中,放手后,木球上浮,直至漂浮在水面,铁球下沉至水底。
飞艇在空中自由地上升、下降;人躺在死海中悠闲地看书,那么,物体的浮与沉取决于什么条件呢?
我们先来做个小实验来研究一下。
二、讲授新课
(一)实验探究
1.物体的浮沉条件
(1)实验器材:盛水容器、玻璃瓶、针管
(2)实验步骤:
①在小瓶里装适量的水,并把小瓶放入盛水容器,让小瓶正好悬浮;
②用针管再向小瓶里加满水,并把小瓶放入盛水容器,观察小瓶的浮沉情况;
③用针管把水从小瓶里抽出,并把小瓶放入盛水容器,观察小瓶的浮沉情况。
(3)视频
(4)填入表格
实验
序号
实验方法
观察小球
运动情况
小球受力
情况分析
1
在小瓶里装适量的水
悬浮
重力、浮力
2
把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于水中,再松手
下沉→沉底
重力、浮力
3
把盖上盖子的空小瓶浸没于水中,再松手
上浮→漂浮
重力、浮力
(5)实验结论
浸没在液体中的物体,其浮沉主要取决于它所受到的浮力与重力的大小。
①当F浮>G时,合力向上,物体上浮,直至F浮=G,漂浮。
②当F浮<G时,合力向下,物体下沉,直至沉底。
当F浮<G时,合力方向竖直向下,物体在液体中向下运动称为下沉。
③当F浮=G时,合力为零,物体悬浮在水中。
当F浮=G时,合力为零,即二力平衡,此时物体将静止在液体中任意深度的地方称为悬浮。
迷你实验室1:
物体会停在哪个液面?
把糖浆、水及油沿汤匙注入玻璃杯中,由于密度不同,液体会分成三层。
把蜡块、橡皮、瓶塞、鸡蛋等放入杯中,观察它们分别位于哪一层液面上?你能说出原因吗?
分成3层由上到下:油、水、糖浆。
蜡块、瓶塞会在最上一层,它们密度最小; 橡皮会停留在第二层,它的密度比较大;鸡蛋在最下层,它的密度最大。
由此可见:
若物体是实心的,密度均匀且浸没在液体中
(1)物体密度小于液体密度时,物体上浮;
(2)物质密度等于液体密度时,物体悬浮;
(3)物质密度大于液体密度时,物体下沉。
迷你实验室2:橡皮泥为什么能漂浮?
如图所示,取一杯清水和一块橡皮泥,将橡皮泥揉成小球轻轻放入水中,橡皮泥小球会如何运动?如果将橡皮泥捏成小船轻轻放在水面上呢?你能解释观察到的现象吗?
F浮1<G 下沉
F浮2=G 漂浮
(二)浮沉条件的应用
1.密度计
(1)工作原理
漂浮原理即G= F浮
(2)刻度值的特点
上面读数小,下面读数大;刻度不均匀,上疏下密。
(3)读数方法:静止时液面所对刻度乘以水的密度
2.盐水选种
我国农民常采用盐水浸泡法来选种,把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮,而饱满的种子则下沉到容器底部。
请你说说这是为什么呢?
利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度ρ液有关,ρ液越大,F浮越大。ρ物<ρ液,物体上浮;ρ物>ρ液,物体下沉。所以干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮,而饱满的种子则下沉到容器底部。
3.潜水艇
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜
视频
4.热气球
(1)孔明灯
孔明灯是一种早期的热气球,据说它是由三国时期孔明发明的。
(2)热气球
你知道热气球的工作原理以及能够升到高空的原因吗?
工作原理:靠空气浮力升空
这是因为:热气球的巨大气袋中充满空气(忽略体积变化),从燃气装置中喷出的火焰加热气袋中的空气,热气球内部气体的温度升高,密度降低。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上升了。
三、课堂练习
1.停在海里的小游艇总重2.06 ×104 N,它受到的浮力大小为 N;它排开海水的体积为 m3(ρ海水=1.03×103 kg/m3,取g=10 N/kg)。
答案:2.06×104 2
2.一小球所受的重力为5 N,体积为5×10-4 m3。将它浸没在水中时,所受的浮力大小为 N(取g=10 N/kg),浮力的方向是 。放开手后,小球将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
答案:5 竖直 向上 悬浮
3.如图所示,A、B两物体静止在水中 ( )
A.两物体受到的浮力一定相等
B.两物体受到的浮力不等,A物体受到的浮力大
C.两物体的密度不等,B物体的密度大
D.两物体的重力不等,B物体的重力大
答案:C
4.轮船从内河航行到大海时,船将 ( )
A.下沉一点 B.上浮一点
C.不变 D.无法判定
答案:B
5.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是 ( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.气象使用的探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
答案:B
四、课堂小结
(一)物体的浮与沉
当F浮>G时,合力向上,物体上浮。
当F浮<G时,合力向下,物体下沉。
当F浮=G时,合力为零,物体悬浮或漂浮在水中。
物体密度大于液体密度时,物体下沉。
物体密度等于液体密度时,物体悬浮。
物体密度小于液体密度时,物体上浮。
(二)浮力的应用
1.密度计
工作原理:漂浮原理即G= F浮
2.盐水选种
3.潜水艇
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜
4.热气球
布置作业
教材第181页第1至3题
【教学板书】
第三节 物体的浮与沉
一、物体的浮与沉
当F浮>G时,合力向上,物体上浮。
当F浮<G时,合力向下,物体下沉。
当F浮=G时,合力为零,物体处于悬浮或漂浮状态。
二、浮力的应用
密度计、盐水选种、潜水艇、热气球
【教学反思】
本节课突出了以学生的发展为本,这样有积极的意义。首先,有利于学生形成积极的自我概念和自信心,本节课设计的探究内容使学生跳一跳,自己也能摘到果子,以此让成功获取知识的过程积极作用于学生的自我概念和自信心,使学生的自我概念得到积极发展,自信心得到加强。而这一切正是学生创造力和个性发展的关键。其次,有利于培养学生的创造精神和实践能力,有利于学生从善于解决问题到敢于提出问题转变、从善于单一思维到勇于发散性转变,有利于学生形成协作意识。通过小组交流与合作的形式共同学习,在课堂中营造民主、合作、互助的教学气氛和愉悦轻松的教学环境,使学生“尊重、理解、合作和关心”进而学会交往,改善人际关系,形成良好的个性品格。本节课把知识的传授转变为学习过程的亲身体验,让学生的思维模式顺应科学的思维模式。使他们受到科学方法的教育。整个教学过程突出学生的参与,学生活动占90%以上,学生的创新能力出人意料,学生设法使鸡蛋浮在液面上的方案大大超出了教师原有的设计。可见学生不是没有创造能力,只是在传统的授课中没有被挖掘出来,苦于无机会展示。
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