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第2课时浮沉条件的应用1知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。2能应用浮沉条件解释简单的物理现象;知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原理。教学重点:知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原理。教学难点:应用浮沉条件解释简单的物理现象。多媒体课件、大烧杯、水、盐水、细管、塑料管、密度计、充有氢气的气球、没充气的气球等。新课引入浮力在生活中有着广泛的应用,我们今天就来一起学习浮沉条件在技术上的应用。探究点浮沉条件在技术上的应用1密度计的原理。问题:我们在八年级上册已经学习了“质量与密度”,那么同学们对密度计有哪些了解呢?学生回答:密度计是测量液体密度的工具,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有小铅丸或汞。用密度计测量液体的密度时,它所受的浮力总是等于它的重力,根据密度计浸入液体的深度就可以从刻度上读出液体的密度。演示实验:用密度计测水、盐水的密度,如图所示。问题:密度计在液体中是处于悬浮状态还是处于漂浮状态?浮力与重力大小关系如何?学生回答:密度计在液体中处于漂浮状态,浮力等于重力。讲解:因为悬浮状态是物体全部浸入液体中,而密度计有一部分露出液面,所以是处于漂浮状态。当F浮G物,根据阿基米德原理,F浮G排可得G排G物即G物液V排g。G物是一定的,每个液值对应一个V排值,且V排小,液大;V排大,液小,即密度计越往上,刻度表示的密度值越小,越往下,刻度表示的密度值越大。2盐水选种的原理。盐水选种,就是把种子放在一定浓度的盐水里,利用浮力把好种子和坏种子分开来。选小麦的种子的盐水是把盐水配成密度在(1.161.2)103kg/m3之间。把小麦放在这样的盐水里,密度超过1.2103kg/m3的好种子都沉在水底,因为它们受到的浮力小于它们的重力,密度小于(1.161.2)103kg/m3的坏种子都在盐水中浮起来,这样好坏种子就很容易被分开了。3潜水艇的浮沉原理。问题:潜水艇受到的浮力和重力相等,所以可以悬浮在海水中,可是它如何才能浮出水面呢?学生实验: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。质疑:(1)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)塑料管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,所以塑料管上浮;吸气时,水进入管子,重力变大,F浮G物,所以塑料管下沉)讲解: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。利用多媒体课件演示潜水艇的浮沉,如图所示。归纳总结:潜水艇的原理是靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。强调:潜水艇浸没在水下不同深度,所受浮力相同。4热气球的升降原理创设情景:释放一个氢气球,气球上浮至天花板。现场吹一个气球,扎紧口并松手,气球降至地面。问题:这两个气球都受浮力吗?为什么一个上浮,另一个下降呢?学生活动:不假思索地回答是因为充入的气体不同,密度不同造成浮沉不同的。问题:如何才能将气球浮在空中?学生回答:利用浮沉条件的密度关系可知,向气球中充入密度比空气小的气体,比如氢气、热的空气等。介绍热气球的发展历程:如图所示。问题:热气球带着人飞上了天,实现了人们升天的梦想,可是它们怎么下来呢?学生回答:减小浮力,利用浮沉条件可知,减小排开气体的体积,比如热气球停止加热。归纳总结:热气球的升降原理是利用里面充的气体的密度小于空气的密度,空气产生的浮力大于自身的重力来升空;利用减小浮力来下降。问题:生活中还有哪些现象可以利用浮力的知识来解释?学生回答:如腌鸡蛋时,开始鸡蛋漂浮,后来下沉;煮饺子,饺子熟了后会浮出水面;吹出的肥皂泡先上升后下降等。第2课时浮沉条件的应用一、密度计的原理二、盐水选种的原理三、潜水艇的浮沉原理四、热气球的升降原理本节课的教学是围绕着“密度大的物体是如何实现漂浮或悬浮的”这么一个问题进行的。上节课得到物体浮沉与密度的关系之后,本节课提出如何使铁块漂浮的问题,学生自然会想到减小密度的方法。通过对密度公式的分析得出轮船和潜艇的浮沉原理。这样的安排,使知识点之间过渡自然,层层递进,利于学生接受。据此得到“空心”这一实现密度大的物体漂浮或悬浮的重要方法,解决了前面的问题。吃水线知识的教学是教学内容的有益补充,也让学生认识到了科学技术在社会生活中的影响,体现“STS”思想。回顾一年的工作,我也发现了自己的不足之处。如科研方面尚嫌薄弱,全年未发表过一篇论文。今后在这方面应多加努力,要增强科研意识,多投注些时间和精力,刻苦学习,努力钻研,改变科研空白局面,为今后的学术研究工作打下良好的基础。3
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