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- 2021-10-26 发布
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第十四章第六节 《浮力的应用》导学案
【学习目标】
一、知识与技能
1.理解物体的浮沉条件,并能运用解决实际问题。
2.知道浮力的应用。
二、过程与方法
1.通过观察、分析,了解轮船是怎样浮在水面上的。
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:浮沉条件及其应用。
教学难点:探究物体的浮沉条件。
【学习过程】
一:预习导学:
1、浸在液体中的物体的浮沉情况决定于 和 ;
如果物体上浮,则浮力 物体的重力,
如果物体下沉,则浮力 物体的重力,
如果物体漂浮或悬浮,则浮力 物体的重力。
2、思考:木材能漂浮在水面,其原因是什么?把一根木头挖成空心,做成独木舟后,其重力怎么变化?它可载货物的多少怎么变化?
我们知道,钢的密度远大于水的密度,而钢板制成的轮船却能漂浮在水面上,轮船是用 方法使它排开水的体积 , 浮力 从而达到 漂浮在水面上的。轮船的排水量指的是
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?它排开的液体的质量变不变?它排开的液体的体积变不变?它是沉下一些,还是浮起一些?
3、浸没在液体中的潜水艇受到的浮力是 ,但艇内有两个水舱随时的充水或排水,这样就改变了潜水艇的重力,从而能上浮、下沉或悬浮。气球与飞
艇用 于空气密度的氢气或氦气充入气球和飞艇中,通过改变气球和气囊 从而改变浮力的大小,实现升降的。
二、课内探究:
(一)引入新课:
视频展示:万吨巨轮浮在海面上,它受到浮力的作用了吗?
实验感知:实心的铁块,放到水面上后,它将怎样?
设疑:用钢铁铸造的万吨巨轮能够浮于水面,而小铁块却会沉入水底?物体的浮与沉决定于什么呢?
(二)新课学习
讨论自学中的疑问,针对回答点拨。
1、漂浮、悬浮和下沉
演示实验:将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住),松手后出现什么现象?分析讨论。
问:浸入水中的物体受到哪几个力的作用?( )它们的施力物体是谁?( )
一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,它的运动状态由它们共同决定。
(1)当F浮=G 时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?
(2)当F浮>G 时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?
(3)当F浮<G 时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?
问:沉的物体最终处于什么状态?为什么?
问:那么上浮的物体最终处于什么状态?受到 力的作用。
点拨1:悬浮的物体完全进入液体中,可以静止在液体内部任一地方,其体积 于物体排开液体的体积;而漂浮则是物体静止在液体表面上,其体积 于物体排开液体的体积;
2、物体的浮沉条件
点拨2:
技术上为了实现浮沉总是设法改变重力与浮力的“力量对比”,来达到目的.若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮;若保持重力不变,可改变排开液体(气体)的体积来实现沉浮.
点拨3:
,所以物体的浮沉条件还可以写成:
当ρ液>ρ物时,物体上浮;
当ρ液=ρ物时,物体悬浮在液体中;
当ρ液<ρ物时,物体下沉;
3、应用
点拨4:
(1)轮船:轮船从河里到海里,两次都是 状态,它受到的浮力都等于它的自重,它两次受到的浮力 ,由于海水的密度大于河水的密度,所以它排开海水体积 于它排开河水的体积,轮船要 一些.
(2)潜水艇:浸没在水下不同深度所受浮力 。
(3)气球可以靠改变浮力或气体密度来实现升降.
(4) 密度计 用来测定液体密度的仪器.它利用漂浮原理:G密度计 F浮=ρ液gV排,即ρ液大,V排就 ,密度计露出液面部分 而做成的.
(5)利用浮筒打捞沉船时,是靠改变 来使沉船上升的。
(三)课堂练习:完成“动手动脑学物理”
(四)自我小结:
本节课你最大的收获是:_______________;你还有的疑惑 : ;
(五)自我检测:
1、当一艘轮船从东海驶入长江时,它所受的浮力____________自身重力(填“大于”、“小于”或“等于”),所受浮力的方向是__________________,它将(上浮或下沉)一些。
2、重为20N 的物体,将其浸没在水中时,它排开的水重为10N,此时它受到的浮力为______N,松手后物体将______。(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。 3、体积相同的小球,都放在水中.静止后,甲球沉入水底,乙球悬浮于水中,丙球漂浮于水面上,则它们受到的浮力F甲______F乙______F丙,它们的密度ρ甲______ρ乙______ρ丙.
4、将一木块分别浮在甲、乙两种不同的液体中,木块均有一部分露出液面,如果甲液体的密度大于乙液体的密度,则()
A、木块在甲液体中受到的浮力大 B、木块在乙液体中受到的浮力大
C、本块在甲液体中露出液面的体积较大D、木块在乙液体中露出液面的体积较大
5、绿豆汤可以消暑解毒,张亮在煮绿豆汤前,将绿豆倒入盛水的容器中,发现成熟饱满的绿豆甲沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆乙漂浮在水面上,下列关于其所受的浮力与重力的分析正确的是( )
A.甲受的浮力小于重力,乙受的浮力大于重力
B.甲受的浮力小于重力,乙受的浮力等于重力
C.甲受的浮力大于重力,乙受的浮力等于重力
D.甲受的浮力等于重力,乙受的浮力小于重力
三、课后延伸
1.曹冲称象的故事中,曹冲是如何利用浮力的原理“称”出象的重量的?
2.一艘质量为2.0×106kg的运输船,在一次海难中沉入海底,打捞船利用超声波测出沉船到海面的距离约100m;潜水员潜入海底,找到沉船的一个舱盖,面积约0.5m2,打开它进入船舱,察看情况,以便制定打捞方案,打捞沉船的方案之一是用许多浮力袋绑在船身上,每个浮力袋的体积约10m3,利用这些浮力袋受到的浮力使船上浮(海水的密度是1.03×103kg/m3)求:(1)海水对舱盖的压强(2)根据题目提供的信息,请你再求出两个物理量。
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