2023学年春八年级物理全册9.3物体的沉与浮教案新版沪科版.doc

第三节　物体的浮与沉 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.知道物体的浮沉条件. 2.知道浮力的应用. 3.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. 【重点难点】 重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理. 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. 【新课导入】 导入1:图片导入 如图所示,(甲)图中一个成年人能够自由的漂浮在水面上看报纸,而(乙)图中的小鱼却能在水下自由的游来游去,这是为什么呢? 导入2:情境导入 演示实验: 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. [实验现象]铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面. [提出问题] (1)浸没在水中的铁块、蜡块(松手后)各受到什么力?(　浮力　、　重力　).  (2)铁块和蜡块受到的浮力相等吗?(　相等.因为V排相等,根据阿基米德原理可知浮力相等　).  3.既然铁块和蜡块受到的F浮相同,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮?在液体中,物体的浮沉取决于什么呢? 【课堂探究】 一、物体的浮沉条件 　分析蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的F浮>G蜡,所以蜡块上浮.当蜡块逐渐露出水面,V排减小,浮力减小,当F浮=G物时,蜡块最终漂浮在水面.即F浮>G物上浮,最终漂浮. 分析铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F浮<G铁,铁块下沉.到达容器底部后,铁块受到F浮,G铁和F支,三力平衡,静止在容器底,我们说铁块沉底.即F浮<G物下沉,最终沉底. 若一个物体浸没在水中,松手后F浮=G物,受力平衡,物体的运动状态不变,我们说物体悬浮在液体中.即 F浮=G物,最终悬浮. 总结:通过上述分析,我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系. 当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力小于重力时,物体下沉; 当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态. 二、浮沉条件的应用 1.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. [提出问题] (1)铁的密度大于水的密度,空心的铁罐子为什么能漂浮呢?(　因为它是空心的,F浮>G物,所以能上浮,最终能漂浮　).  (2)要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢? (　把沙取出来,变成空心的　).  (3)那么怎么调节铁罐子的浮沉呢?(F浮不变,挖空使G物变小,当F浮>G物,铁罐子自然就浮起来了) 总结:上述实验告诉我们采用“空心”的办法,可以使下沉的物体变得上浮或漂浮. 2.应用 (1)轮船 ①原理:采用把物体做成“空心”的办法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. [提出问题] ①轮船从河水驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、变小还是不变?(　重力不变,浮力不变,始终漂浮　).  ②它排开的液体的质量变不变?(　不变　)  ③它排开的液体的体积变不变?(　变,ρ海水>ρ河水,所以V排海水<V排河水　)  ④它是沉下一些,还是浮起一些?(　V排变小了,所以上浮一些　)  总结:同一条船在河里和海里时,所受浮力相同,但它排开的河水和海水的体积不同.因此,它的吃水深度不同. (2)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?我们用打吊瓶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. 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; [提出问题] ①小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化?(　塑料管形变很小,V排基本不变,所以可以认为F浮不变　).  ②那它是怎样上浮或下沉的呢? 　吹气时,水从管子中排出,重力变小,F浮>G物,所以上浮;吸气时,水进入管子,重力变大,F浮<G物,所以下沉　)  总结:潜水艇两侧有水舱,当水舱中充水时,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. 3.(盐水选种) 观看视频:　盐水选种　.  4.其他应用 密度计、热气球、飞艇等. 第三节　物体的浮与沉 1.物体的浮沉条件: F浮>G物　上浮最终漂浮　ρ液>ρ物 F浮=G物　悬浮　ρ液=ρ物 F浮<G物　下沉　最终沉底　ρ液<ρ物 2.浮沉条件的应用 (1)通过调节物体受到的F浮或G物,可以调节物体的浮沉. (2)应用 ①轮船:把物体作成“空心”的办法,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮. ②潜水艇:依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉. 1.下列说法正确的是(　D　) A.物体浸没在液体的深处比完全浸没在液体浅处时受的浮力大 B.质量相同的铁块和铜块,完全没入水中,所受的浮力一样大 C.冰能浮在水面上,也一定能浮在酒精液体面上 D.两个物体的体积相同,都浸没在水中时它们受到的浮力也一定相同 2.一个木块和一块石蜡,它们的质量相同,把木块放在盐水中,石蜡放在水中.比较它们受到的浮力的大小.(ρ木=0.6×103 kg/m3,ρ蜡=0.9×103 kg/m3)(　C　) A.木块受到盐水的浮力大 B.石蜡受到水的浮力大 C.木块受到盐水的浮力等于石蜡受到水的浮力 D.由于浮体的物质不同,液体也不同,因此无法判断谁受的浮力大 3.将物体挂在弹簧测力计上,在空气中称,弹簧测力计的示数是25 N;将物体浸没在水中称,弹簧测力计的示数是15 N,这个物体受到的浮力是　10　N.将物体的一半浸没在水中,弹簧测力计的示数是20 N.这个物体的总体积是　10-3　m3,物体的密度是　2.5×103　kg/m3.(g取10 N/kg)  4.质量为79 kg的铁块,浸没在水中时,铁块排开水的体积是　10-2　m3,排开水重　98　 N,铁块受到的浮力是　98　 N.(ρ铁=7.9×103 kg/m3)  蛟龙号载人潜水器 　　蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,也是863计划中的一个重大研究专项.2010年5月至7月,蛟龙号载人潜水器在南中国海中进行了多次下潜任务,最大下潜深度达到了3 759米. 　　2002年中国科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项,启动“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作.202023年至2012年,“接连取得1 000米级、3 000 米级、5 000米级和7 000米级海试成功.2012年7月,在马里亚纳海沟创造了下潜7 062米的中国载人深潜纪录,也是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录.2014年12月18日,首次赴印度洋下潜.2015年1月14日,在西南印度洋龙旂热液区执行印度洋科考首航段的最后一次下潜,这也是其在这个航段的第9次下潜.2015年3月17日,搭乘“向阳红09”船停靠国家深海基地码头,正式安家青岛.2016年5月22日,成功完成在雅浦海沟的最后一次科学应用下潜,最大下潜深度达6 579米.2017年3月8日从国家海洋局获悉,当地时间3月4日和7日“蛟龙号”载人潜水器分别在西北印度洋卧蚕1号热液区和大糦热液区进行了中国大洋38航次第一航段的第3次下潜和第4次下潜.这两次下潜都在调查区域发现了热液喷口并获取了硫化物样品.2017年5月23日,“蛟龙”号完成在世界最深处下潜,潜航员在水下停留近9小时,海底作业时间3小时11分钟,最大下潜深度4 811米. 美国富翁成为世界单人乘热气球 完成环球旅行第一人 　　美国百万富翁、冒险家史蒂夫·福塞特2002年7月2日成功完成了环球旅行,成为世界上单人乘坐热气球完成环球旅行的第一人. 　　据报道,福塞特此次环球旅行的地面合作人员表示,这位58岁的冒险家在他环球旅行的第13天时,经过了此次飞行的起点——东经117度线,这标志着他已经成功完成环球旅行.据悉,福塞特于当天晚些时候在澳大利亚人口稀少的内陆地区降落. 　　这是福塞特第6次进行热气球环球旅行.他于1997年首次进行了热气球环球旅行的尝试,但他所乘坐的热气球却在俄罗斯着陆时坠毁.在第二年的一次尝试中,暴风雨毁坏了热气球,他从9 000米的高空掉进了澳大利亚东北部海岸附近的珊瑚海,几乎丢掉了性命.今年6月19日福塞特飞离澳大利亚,开始他最新一次的单人热气球环球旅行,并终获成功. 5