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2013浙教版新教材导学案1.3(3)


1.3(3) 物体的浮沉条件及应用
学习目标 1.知道物体的浮沉条件。 2.知道浮力的应用。 3.通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的。 【预习提示】 1.浮沉条件。 2.潜水艇。 3.飞艇(飞船。) 4.密度计。 【教学流程】 一、学生展示 1.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它________________________。这就是著名的阿基米德原 理.用公式表示为 F 浮=_______=__________。

2.当物体浸没在液体中时,它排开液体的体积等于__________ _______。即 V 排=V 物

3.当物体漂浮在液面上时,它排开液体的体积等于_________________________。

4.物体浸没在液体中,所受浮力的大小跟哪个因素有关? A.物体的形状 B.物体的密度 C.物体排 开液体的重力

(

)

D.物体在液体中所在的深度

5.潜水艇由海面下 10 米深处潜至 20 米深处的过程中

(

)

A.它受到的压强增大,浮力不变 B.它受到的压强增大,浮力都不变 C.它受到的压强浮力都增大 D.它受到的压强不变,浮力减小.

二、目标定向 [演示]:出示铁块和木块让学生观察发现它们体积相等。将体积相同的铁块和木块同时浸没在水中后 松手。 [现象]:铁块沉入杯底而木块上浮最终浮在水面。 [提问]:为什么松手后铁块沉底而木块上浮?液体中,物体的浮沉取决 于什么呢?

三、学生自学

【自学指导】当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用, ,是物 体

浸没在液体中时的受力情况。

当 F 浮>G 物时,物体受到非平衡力的作用,物体上浮,会露出液面一部分体积,最终漂浮在液面上,如 图 2 所示.漂浮时:F 浮=G 物 当 F 浮=G 物时,这两个力相互抵消,物体保持原来的静止状态,会悬浮在原来的位置,如图 3 所示.



浮时:F 浮=G 物
当 F 浮<G 物时,物体受到非平衡力的作用,物体下沉,最终沉在底部,并受底部的支持力,如图 4 所 示.沉到底部时:F 浮<G 物 另外:物体的重力 G 物可表示为:G 物= 表示为 G 排= ,排开液体的重力 G 排可

, 又因 F 浮=G 排, ,当物体

浸没在液体中时,V 物=V 排,所以

当 F 浮>G 物时,即 ρ 液 gV 排>ρ 物 gV 物,可得出 ρ 液>ρ 物时,物体上浮,最终漂 浮在液面上。

当 F 浮=G 物时,即 ρ 液 gV 排=ρ 物 gV 物,可得出 ρ 液=ρ 物时,物体悬浮在液体中。 当 F 浮<G 物时, 即 ρ 液 gV 排<ρ 物 gV 物,可得出 ρ 液<ρ 物时,物体下沉,最终沉在底部。 总结以上可以归纳得出物体浮沉的条件是:浸没在液体中的物体, (1)若 (2)若 (3)若 浮或 或 或 液,物体上浮。 ,物体悬浮。 ,物体下沉。

【自学指导】阅读课本上的内容,并回答下列问题: 1.从浮力的角度看,轮船采用 了_______法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上。这种办法的好处是: 比同体积的实心体重力______(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_____ ,所以受到的浮力比同体积 的实心体受到的浮力_______(填“大”或“小”)。

2.轮船的大小通常用________来表示.排水量就是轮船________时排开水的_________。 如果一艘轮船, 它的排水量是 1×104t,在密度为 1×103kg/m3 的河水中航行,根据物体漂浮的条件(F 浮=G 物),它满 载时排开河水的体积是___________m3,如果在密度为 1.03×103kg/m3 的海水中,所 排开的海水的 体积比河水的体积______(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将_______一些(填“上浮”或“下沉”)。

3.潜水艇两侧有______,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐_______。 当潜水艇的重力等于它排开的水 重力(即浮力)时,潜水艇可以_______在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力 _______,从而使重力______浮力,而上浮.所以潜水艇是通过改变______________来实现上浮和下的。

4.气球里的气体密度_______空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力), 所以能浮在漂浮在空中。当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体 积减小,所受到的浮力减小,所 以可以降到地面上。 飞艇 内冲入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实 现上升和降落。

5.密度计是可以用来直接测量液体的密度的,而不需要公式 ρ=m/v。 密度计无论放在那种液体中都是 的,这是一种平衡状态,因此它的重力始终等

于它受到的浮力。 它放入不同的液体里,浸入液体的体积是不一样的,但是它受到的浮 力都是 的,都等于它的 。 可以根据密度计上的刻度来直接读出所放入的液体的密度:把它放在密度比较大的液体 里,那它浸入液体的体积就小点,把它放在密度比较小的液体里,那它浸入液体的体积 就大点。这样的话密度计的刻度从下往上的示数是越来越 的,这个和量筒正好 相反。
四、合作探究 应用中的几个问题 1.铁的密度大于水的密度,为什么轮船还可以浮在水面上呢? 2.潜水艇是怎样实现上浮与下潜的? 3.热气球、飞艇是如何升降的?

五、答疑解惑 一个体积为 1000cm 的空心铁球, 其空心部分的体积占整个体积的 4/5, 用手拿住浸没在水中, (1) 求铁球受到的浮力是多少牛?(2)放手后铁球将上浮、悬浮还是下沉?


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