物體的沉浮條件及應用教學案例 (復習課)

文/馬小軍

一、導入語

(打開民樂“江河水”二胡曲及課件)我們一邊傾聽悅耳的二胡樂曲，一邊欣賞優美的畫面，我們從視頻中都捕捉到了什么信息?

學生回答:……

是啊!我們看到了洶涌澎湃的江水，悠閑自得的游船，浩瀚無比的藍天，那怡人的美景中也少不了歡呼雀躍的人群……。給人以怎樣的感覺?(人與自然的和諧)。其實，和諧并不遙遠，就在你我之間，只要我們用心去發現和創造，和諧隨處可見。希望今天的這節課在和諧的氛圍中愉快的度過。

今天我們來復習第十四章壓強和浮力的第二講:浮力及浮力的應用。

二、引導復習

前面我們看到了船只，它能在水中漂浮，那么，什么是浮力?它的方向如何?施力物體是誰?

浸在液體中物體會受到液體向上的拖力，我們把這個拖力叫做浮力;浮力的方向豎直向上;施力物體是液體。(老師引導學生口頭回答)。

這節課我們重點討論計算浮力的方法，物體沉浮條件和浮力的應用。

(一)計算浮力的方法

例1:一物塊用細線掛在彈簧測力計上靜止時示數是3.8N，當把物塊浸入水中靜止時，彈簧測力計的示數是1.5N，那么這個物塊浸入水中受的浮力是N.

［答案:2.3 N］

1、稱重法:F浮=G物－F'(通過例1總結得出)

2、原理法:F浮=G排=ρ液V排g(直接給出計算方法，運用原理分析例題加深理解)

例2:用最簡單的辦法讓水中雞蛋浮起來?

［答案:可往水中加入食鹽等可溶的且密度大于水的物質］

3、壓力差法:F浮=F下－F上

4、平衡法:F浮=G物 (漂浮或懸浮)

例3、重5.88N的木塊浮在水面上，它的五分之二的體積露出水面，求:(板書示范)

①木塊受到的浮力多大?②木塊排開水的體積多大?③木塊的總體積多大?④木塊的密度多大?

解:F浮=G木=5.88N

答:①木塊受到的浮力是588N。②木塊排開水的體積0.6×10－3m3。③木塊的總體積1×10－3m3。④木塊的密度0.6×103kg/m3。

(二)物體的沉浮條件

力密度漂浮 F浮﹦G物 ρ液﹥ ρ物上浮 F浮﹥G物 ρ液﹥ ρ物懸浮 F浮﹦G物 ρ液﹦ ρ物

下沉 F浮﹤G物 ρ液﹤ ρ物

(這部分簡單，認真做好討論題。)例4:Ⅰ、漂浮和懸浮的區別?

Ⅲ、物體沉到液體底部是受到幾個力?這幾個力是什么關系?

［答案:I、相同點是浮力的大小都等于物體本身的重力;不同點是漂浮物體部分浸入液體中而懸浮是物體全部浸入液體中。II、漂浮、不變、減小。III、三個力，分別是浮力、重力和支持力;重力的大小等于浮力與支持力的和。］

(三)浮力的應用

1、輪船

(1)原理:采用把物體做成“空心”的辦法來增大浮力，使浮力等于船和貨物的總重來實現漂浮。

(2)排水量:滿載時，船排開的水的質量。

即:排水量=m船+m貨

［質疑］:a.輪船從河水駛入海里，它的重力變不變?它受到的浮力變大、變小還是不變?(不變，始終漂浮)

b.它排開的液體的質量變不變?(不變)

c.它排開的液體的體積變不變?

(變，ρ海水＞ρ水，所以V排海水＜V排水)

d.它是沉下一些，還是浮起一些?(V排變小了，所以上浮一些)

［強調］:同一條船在河里和海里時，所受浮力相同，但它排開的河水和海水的體積不同。因此，它的吃水深度不同。

2、潛水艇 (看視頻斷片，學生容易掌握，靠“改變自身重力”的辦法實現上浮和下沉。)

3、氣球和飛艇 (利用密度小的氣體，增大體積，改變浮力大小。)

4、密度計 (拓展內容)(較難，需從以下四點講解)

ⅰ、密度計是利用物體漂浮條件的原理工作的:即F浮 =G。

ⅱ、密度計上標的刻度是被測密度與水的密度之比，因此，記錄示數時需要在示數后面乘以103kg/m3。

ⅲ、密度計上的刻度是不均勻的，且上疏下密。

ⅳ、密度計有輕表 (用于密度小于或等于水的液體)和重表(用于測密度大于或等于水的液體)兩種，但不論哪種，大的刻度一定在下方，小的刻度一定在上方。

三、鞏固練習

1、重為2N的水能產生大于2N的浮力嗎?

2、有一物體體積為，把它放入水中時有2/5體積露出水面，求物體受到浮力多大?

［1］《教與學整體設計·全品新教案》，(九年級物理)中國致公出版社。

［2］2007年《中學物理教學參考》，陜西師范大學雜志社編輯出版。

［3］2006年《數理化學習》，哈爾濱師范大學中學生期刊社編輯出版。