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(二)重点:阿基米德原理、物体浮沉条件 (三)难点:阿基米德原理的理解和运用 1.确认水及其它液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用 ,确认空气也有浮力。 2.能通过实验的方法,探究浮力大小跟哪些因素有关,并概 括出阿基米德原理。 3.能用测力计测量浮力,能用阿基米德原理计算浮力。 4.能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件,并 会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。 第5节 水的浮力 (一)教学目标: 物体的浮沉条件是什么? l(1)物体下沉:F浮 液 l(2)物体上浮:F浮G物 或物液 l(3)物体悬浮:F浮=G物 或物= 液 l(4)物体漂浮:F浮=G物 或物 液 复习提问 人类利用浮力从远古时代就开始了, 最初可能从抓住漂浮的树木免于灭顶之 灾得到启示,而抱住或骑在一段树干上 顺水漂流。这是人类最早的航行,利用 了密度小于水的木材受到的浮力。 后来人们发现,把树干挖空成为独木 舟,不但乘坐舒适,还能承载更多的人和 物。从浮力利用的角度看这是个了不起的 进步:采用“空心”的办法增大可以利用 的浮力。即使最现代化的轮船,也保持着 这种古老的办法。 畅所欲言 你能举出生活中有哪些利 用物体浮沉的例子吗? 浮力的应用: 如航标灯、浮桥、海上采油钻井台、打捞沉船等。 应用一:密度计 注意:密度计的下端装有铅丸或水银; 特点:从下到上,读数依次变大,数值间隔的长度不相等. (下大上小,刻度不均匀) 利用物体漂浮在液面时F浮 =G计原理工作的。 密度计上的刻度线不均匀 ,自上往下,刻度线越来 越密,刻度值越来越大。 密度计上的刻度值是被测 液体的密度与水的密度的 比值。 0.8 1.0 1.8 2.0 0.8 1.0 1.8 2.0 0.8 1.0 1.8 2.0 硫 酸 水 酒 精 试一试: 将密度计放入清水中,盐水中、酒 精中,观察自制密度计浸入液体中的深 度,你有什么发现? 密度计漂浮在不同的液体中时, 若液体密度小,则密度计浸入液体的体积大; 若液体密度大,则密度计浸入液体的体积小。 为什么将密度计放入不同的液体中,液面所对的位置 会不同? (因为不同的液体密度密度不同,液体排开的体积不同, 液面对应的位置也就也不同) 密度计是利用 来测 量液体密度的仪器,被测液体的密 度越大,密度计浸入液体的深度越 ,露出液面的部分 。当把密度 计放入某种液体中静止时,液面正 对0.6这个刻度,则这种液体的密度 为 kg/m3。 漂浮时F浮=G计 浅 0.6103 0.8 1.0 1.8 2.0 0.6 某 液 多 应用二:轮船 捏成一团的橡皮泥会沉 入水底,而做成空心的橡 皮泥却为什么会浮在水面 上? 试一试: 【轮船实验】 答:做成空心的目的是调节浮力和重力的关系 ,即把橡皮泥做成空心,它受到的重力没有 改变,而因为空心的橡皮泥可以排开更多的 液体,获得更大的浮力,从而使橡皮泥漂在 液面。轮船也是如此,Titanic的沉没,进水 。 答:因为浮力的大小不仅与船只排开水的体积有关, 而且和水的密度有关。 思考:(p27阅读)轮船有多条载重线(吃水线) ? l轮船是用密度大于水的材料制成的, 所以必须把它作成 的,这样虽 然受到的重力 ,但体积 很 多,受到的浮力 ,所以能浮在水 面。 空心 不变增大 增大 排水量 排水量:满载时排开的水的质量。 (不是排开水的重力) 应用三:潜水艇 试一试:潜水艇 采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮 出水面? 当注射器将气体压入玻璃球时,球内的水量减少,球(和球内的 水)受到的重力变小,一旦重力小于浮力,球将上浮; 反之,当注射器将球内的气体吸出时,球内的水量增多,球(和 球内的水)受到的重力变大,一旦重力大于浮力,球将下沉。 结论: 潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实 现的。 l潜水艇是靠改变 来实现上浮和下 潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m 深处,它受到水的压强将 ,受到的浮力 将 。 自身重力 变大 不变 例: 其体内充的是什么气体?这种气体的密度 比空气的密度大还是小?它为什么能够升空? 应用四:气球和气艇 节日气球、热气球、飞艇能不能 无限制升空? 想一想,如果这是个载人的带吊篮的气球,为 了使乘客返回地面,你打算采用什么办法? 结论:气球和气艇是靠通过改变自身的 体积,从而改变浮力来实现升降的。 l采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空 气)的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。升 空时平均 空气。 l用改变自身的体积,实现沉浮。如减小体积,则有 F浮G球下降。 l气球不能无限制地升入高空,当F浮=G球时,应该 悬浮,实际上在没有达到悬浮时,其内部气压大于 外部气压而破裂。 l气球和飞艇是靠改变 来实现 浮沉的。 例4 自身的体积 应用五:盐水选种 好的种子下沉,坏的、差的种子上浮 结论:通过改变液体的密度来改变浮力的大小,从 而使不良种子上浮,最终漂浮。 应用六:测定血液密度 在试管中装如密度不同的硫酸铜溶液,然后只 需从人体中抽取少量血液,分别在每一只试管中滴 一二滴血液,分析人员只要看到那一支试管中的血 液不下沉也不上浮,而是悬浮在溶液中,就可以做 出什么判断?为什么? 应用七:打捞沉船 在沉船下部用结实的钢带将其托住,在钢带的两端固定 浮筒,现在浮筒中注满水,使筒沉到船附近与钢带结合 ,然后排出筒中水,水的浮力就把筒和船一起推向水面 。 1.一个盛水的杯中悬浮着一个小球 ,杯子放在斜面上,如图,此处小 球受到的浮力方向如何? 答:方向竖直向上。 F浮 v2.将一个铝制空心球用手没入水中,放 手后球将: ( ) A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法确定 巩固练习 D v1.船只采用“ ”的办法增大可以 利用的浮力,漂浮在水面上。潜水艇靠 改变 来实现浮沉,要使浮在 水面的潜水艇潜入水中,应当 。 空心 自身的重力 向水舱充水 作作 业业 l l 课本:课本: l l 作业本:第作业本:第5 5节节 教学反思 1. 本课内容安排5课时。第1课时实验得出阿基 米德原理;第2课时阿基米德原理的简单应用 及计算;第3课时物体的浮沉条件及简单运用 ;第4课时物体的浮沉条件的应用:密度计、 轮船、潜水艇;第5课时浮力的复习课。 2.学生的掌握程度远远达不到教材的要求。大 多数学生感到学习难度很大。特别是涉及解题 还是很难建立起模型及进行受力分析。
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