1、1第 2 课时 浮力的应用环节 1 课前自主学习步骤 1 明确课标要求课题 浮力的应用 课型 新授课知识与技能1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理.2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用.过程与方法过程与方法1.通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面的，了解潜水艇怎样实现上浮、下沉的. 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. 教学目标情感、态度与价值观1.初步认识科学技术对社会发展的影响.2.初步建立应用科学知识的意识. 教学重点 轮船、潜水艇、热气球的工作原理.教具准备多媒体课件、密度计、烧杯、水、食盐、两个铁罐子、沙子、小
2、塑料管、潜水艇模型、热气球模型等. 教学难点 密度计的工作原理和浮力的应用. 教学课时 1 课时步骤 2 课前自主学习1.轮船（1）采用空心法，增大排开水的体积，增大浮力.（2）排水量：轮船满载时排开水的质量. 2.潜水艇：靠水舱充水、排水改变自重来实现上浮或下潜. 3.气球和飞艇：里面充的气体密度小于空气密度. 课前预习4.密度计：同一支密度计漂浮在不同液体中，它受到的浮力都等于其重力，但排开液体的体积不同，从而可以测量液体的密度. 环节 2 课堂教学展示步骤 3 课堂互动探究巩固复习教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解） ，加强学生对知识的
3、巩固. 新课导入教师用多媒体给学生展示以下情景图片：轮船漂浮在水面上；潜水艇悬浮在水中；节日放飞的气球升到空中；鱼儿在水中自由地游动.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关系呢？下面我们就一起来探究吧. 进行新课知识点 1 轮船和潜水艇 1. 轮船2. 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. 备课笔记小组问题探讨：密度比水的密度大的物质做成的物体在水中一定会下沉吗？2进行新课教师提问：(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
4、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 浮 G 物 ，因为它是空心的，所以能上浮，最终能漂浮.（2）把沙取出来，变成空心的.（3）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.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，
5、不论在海里航行，还是在河里航行，F 浮均等于 G，所以 F 浮不变，由阿基米德原理 F浮= 液 gV 排 知，由于海水和河水的密度不同，所以 V 排 不同， 液大则 V 排 小， 液小则 V 排 大，因此轮船在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）.排水量=船自身质量+满载时货物的质量，即 m 排 =m 船 +m 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 排 =m 船 +m
6、 货 ）.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？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 浮是否变化？(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 排 基本不变，所以可以认为 F 浮不变.(2)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
7、 浮 G 物 ，所以下沉.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3艇变轻，就可上浮了. 特别提醒：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.要点提示：要使比水的密度大的物体漂浮在水面，必须采用“空心”法.4进行新课板书：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
8、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 浮 =G 排= m 排 g=10000103/kg10N/kg=1108N，轮船漂浮，F 浮 =G=mg=m 排 g；船满载货物时的总质量：m=m 排 =10000t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 浮= 水 V 排 g， 河
9、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 110 8 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知识点 2 气球和飞艇教师播放课件,演示教材 P59想想做做“做一个塑料袋热气球”的实验,并提出问题：用电吹风向袋内吹热空气后袋内空气密度怎样变化
10、？学生思考、回答:气体密度变小.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.知识拓展：1.气球和飞艇里充入的是密度小于空气的气体，在空气中受到向上的浮力 F 浮和向下的重力 G 球 (G 球 =G 充+G 气 ）.（1）由于 G 气很小，
11、当 F 浮 G 气 +G 壳 时，气球上升;（2）高空处空气密度变小，浮力 F 浮 = 空 gV 排变小，当 F 浮 =G 气 +G 壳 时，气球悬浮于一定高度;（3）要继续上升，只需减小 G 壳（将原来装在气囊壳体中的重物抛掉） ，使F 浮 G 气 +G 壳 ，当达到某一高度时，再次实现 F 浮 =G 气+G 壳 ，气球又悬浮于一定高度;（4）要下降时，将气囊中气体放出一些，使气囊体积 V 排 变小，使 F 浮变小，F 浮 甲 丙 ,则 C 错误,D 正确.答案：D7教学板书课堂小结通过这节课的学习，我们知道了浮力在日常生产、生活中的广泛应用.如盐水选种、轮船、潜水艇、热气球,密度计等，还进
12、一步熟悉了它们的工作原理.步骤 4 课堂析疑解难教材习题解答难题解答想想做做（P58）橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉.根据阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面，并能承载重物（图 10.3-5）？解答：将橡皮泥做成空心状，增大排水体积，增大可以利用的浮力，并能承载重物.动手动脑学物理（P60）1.排水量为 1000t 的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物总共有多重？所受河水的浮力是多少牛？如果河水密度为 1F 浮 kg/m3，船排开河水的体积是多少立方米？g 取 10N/kg.2.测量液体密度的仪器叫做密度计.将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图 10
13、.3-9 甲）.图 10.3-9 乙和图 10.3-9 丙是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的.将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由观察到的现象可以判断哪杯液体的密度大.说出你的理由.5.一个飞艇充入气体后的质量是 1.5t，体积为 1500m3.当装入多少货物时，飞艇能够悬浮在空中？空气的密度为 1.29kg/m3.1.解答：满载时，F 浮 =G 排 =mg=1000F 浮 kg10N/kg=107N,310kg./mV排 浮排 浮水=F 浮 m3.2.解答：丙杯液体的密度大.同一支密度计，在乙和丙中都漂浮，浮力都等于密度计的重力，乙和丙中密度计受到的浮
14、力相等，由 F 浮 = 液 排 知，排开乙杯液体的体积大，所以乙杯中液体密度小，丙杯液体的密度大.5.解答：飞艇受到的浮力：F 浮 = 排 =1.299.81500N=18963N,飞艇的重力：G 艇 =15009.8N=14700N.飞艇悬浮时 F 浮 =G 物 +G 艇 ，则 G 物 =F 浮 -G 艇 =18963N-14700N=4263N，m 物 =G 物/ g= 42639.8/Nk =435kg，即装入大约 435kg 的货物时飞艇能够悬浮在空中. 例题 5 一块冰浮在玻璃杯的水面上，冰全部熔化后，玻璃杯中的水面将会（ ）8A.上升 B.下降 C.不变 D.无法判断方法点拨：要看
15、液面是上升还是下降，关键是比较前后两次物体排开液体的体积的变化.1. 物 液物体浸没在液体中 V 排 1=V 物 =m 物 物 ，物体随船漂浮 V 排 2=F 浮 液 g=m 物 液 ，（1）上捞至船上，V 排 1V 排 2,液面下降.2. 物 液 ，先后均漂浮液面 V 排 1=V 排 2，上捞至船上或扔入液体中，液面不变.3.浮冰问题：冰熔化成水的体积 V 排 1=V 水 =m 水 水 ，冰在液体中排开液体的体积，V 排 2=F 浮 液 g=m 水 液 ，冰熔化成水，若在水面，液面不变；若在海水面上，液面上升;若在酒精液面，液面下降.难题解答解析：液面是否变化，取决于 V 排 和冰熔化成水后
16、的体积 V 水的关系.冰块漂浮在水面上，F 浮 =G 冰 .由 F 浮 = 水 gV 排 可得 V 排 =F 浮/ 水 g=G 冰/ 水 g=m 冰/ 水 ，而冰熔化成水后，质量不变，故水的体积为 V 水 =m 冰/ 水 ，比较 V 排 和 V 水知 V 排 =V 水 ，即水面不变化.答案：C环节 3 课堂反馈总结步骤 5 课后达标检测布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容步骤 6 课后教学反思在本节教学过程中，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. 教学过程中老师的疑问教学反思教师点评和总结：9
