八年级下册物理 浮力的应用(教案)
-
第
3
节
物体的浮沉条件及应用
第
2
课时
浮力的应用
【古之学者必严其师，师严然后道尊。欧阳修
◆教学目标】
一、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
.
二、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
.
三、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
.
【教学难点】
密度计的工作原理和浮力的应用
.
【教具准备】
多媒体课件、密度计、
烧杯、水、食盐、两个铁罐子、沙子、小塑料管、潜
水艇模型、热气球模型等
.
【教学课时】
1
课时
【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）
，加强学生对知识的巩固
.
【新课引入】
教师用多媒体给学生展示以下情景图片：
①轮船漂浮在水面上；②潜水艇悬浮在水中；③节日放飞的气球升到空中；
④鱼儿在
水中自由地游动
.
师
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
1
轮船和潜水艇
1.
轮船
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
.
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<
/p>
）
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
.
师
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，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
=
ρ
液
gV
排知，
由于海水和河水的密度
不同，
所以
V
排不同，
ρ液大则
V
排小，ρ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
货）
.
教师提问：
（用多媒体展示）
思考题：
（
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？
（
2
）它排开的水的质量
变不变？
（
3
）它排开的水的体积变不变？
（
4
）它是下沉一些，还是上浮一些？
（提示：
同一条船在河里和海里时，
所受浮相同，
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
.
）
学生回答
:
（
1
）重力不变；浮力不变，因为始终漂浮
（
2
）质量不变，因为浮力不变
.
（
3
）体积变小，因为海水密度大于河
水密度，即ρ海水＞ρ水，所以
V
排
海
水＜
V
排河水；
（
4
）上浮一些，因为
V
排变小了
.
2.
潜水艇
师
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，
下面请大分组进行实验——制作水艇
.
师
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？<
/p>
学生回答：
（
1
）
由于塑料管形变很小，
V
排基本不变，
所以以认为
F
浮不变
.
（
2
< br>）
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
.
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，
潜水艇变
轻，就可上浮了
.
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<
/p>
.
例题
1
（用多媒体展示）
一艘轮船的排水量是
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<
/p>
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/
㎏）
解析
:
轮船满载时受到的浮力：
F
浮
=G
排
=m
排
g=10000
×
103
kg
×
10N/kg=1
×
108N
，
∵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
=
ρ水
V
排
g
，ρ河水＜ρ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
1
×
108
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