1、 实验探究物体的浮沉条件。
师:上一节课的课后作业,要同学们自己回去用有盖子的小瓶子和盛水的玻璃杯,分组完成书上P129的这个实验的,同学们都做了吗?谁来说说你们组是怎样设计,并完成实验的,可以到台前来演示一下吗?
(生:我们组根据只有力才能改变物体的运动状态这个思路设计实验如下:第一次,把盖上盖子的空小瓶浸没于水中,观察小瓶运动情况,并分析小瓶受力情况,填入书上P129的表格中。第二次,把装满水并盖上盖子的小瓶,浸没于水中,再松手,观察小瓶运动情况,并分析小瓶受力情况填入表格。)
投影:
实验序号 |
实验方法 |
观察小瓶运动情况 |
小瓶受力情况分析 |
1 |
把盖上盖子的空小瓶浸没于水中,再松手 |
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2 |
把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于水中,再松手 |
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(生:我们组设计的实验方案与他们组一样。)
师:请各组派代表交流你们的实验观察到的小瓶运动情况与小瓶受力情况。
(生:当空小瓶浸没于水中,松手后小瓶上浮,浮力大于重力;当装满水的小瓶浸没于水中,松手后小瓶下沉。这是因为小瓶重力增大,浮力小于重力。
生:我们组观察到的小瓶运动情况及小瓶受力情况与他们组相同。)
师:各组的分析都很正确,这个实验也验证了同学们的猜想是正确的,下面你们用什么方法使小瓶既不上浮,也不下沉,静止在水中,也就是悬浮在水中?
(生:在小瓶中装一些水,盖上盖子把小瓶浸没于水中,当浮力等于重力时,小瓶就会悬浮在水中。)
师:请一位同学来演示一下。(用改变自重的方法,在小瓶里加水,如果还不行的话,再给它加玻璃球)
师:你这个方法很好,下面我们再来看一个实验,我把鸡蛋放在水中,鸡蛋是上浮还是下沉?(不沉)你有什么方法可以使鸡蛋既不上浮,也不下沉,而是静止在水中吗?
(可以用盐水,改变液体的密度)
师:刚才的几位同学都做得很好,现在同学们知道了物体的浮沉条件取决于什么吗?请同学们将实验结论填写在课本P130方框中,并派代表上台投影交流。
投影:浸在液体中的物体、其浮沉取决于它所受的浮力和重力的大小。
当浮力大于重力时,物体上浮。
当浮力小于重力时,物体下沉。
当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态。
师:同学们的表现很棒,我祝贺同学们通过实验探究得出了物体的浮沉条件。
板书: 1、物体的浮沉条件:
当F浮>G时,物体上浮
当F浮<G时,物体下沉
当F浮= G时,物体处于悬浮或漂浮
演示实验1:将小木块,乒乓球、小铁块浸没在水中,小木块、乒乓球上浮、小铁块下沉。
演示实验2:将牙膏皮放入水中下沉,将牙膏皮折成小盒子,漂浮在小面上。
师:通过刚才的实验,还有书上P129给我们展示的两幅图景,对于以上这些现象,你们想提出什么问题?
(生:有的物体为什么会上浮?有的物体为什么会下沉?物体的浮与沉取决于什么?)
师:请同学们大胆猜想。
(生:浮力大、物体上浮;浮力小、物体下沉。)
师:在水中的物体只受到浮力作用吗?
(生:在水中的物体既受到浮力作用,也受到重力作用;当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力小于重力时,物体下沉。)
师:这节课我们就来研究物体的浮与沉。
板书 第五节 物体的浮与沉
(1) 密度计
(2) 潜水艇
(3) 例题讲解
2、保持物体所受浮力大小不变,减小物体自身质量
1、保持物体重力不变,增大浮力使物体上浮.
a、增大液体密度 演示实验
b、增大物体排开液体体积 演示实验
5.深入讨论:上浮、悬浮和漂浮的区别。
ρ物指的是什么密度?
4.分析讨论得出物体的沉浮条件:
当F浮>G时,物体就上浮;
当F浮=G时,物体就悬浮;
当F浮<G时,物体就下沉;
对于实心物体,根据F浮=ρ液gv排,G=ρ物gv物,可以通过比较物体和液体的密度来判断.
当ρ物<ρ液时,物体就上浮;
当ρ物=ρ液时,物体就悬浮;
当ρ物>ρ液时,物体就下沉.
多媒体演示:解释下沉`上浮和悬浮所表示的运动过程.
回到猜想和假设,判断三种说法的正确与否。
3.分析与论证:
由于木块的体积等于它排开水的体积,木块的密度小于水的密度,根据公式G木=m木g=ρ木gV木, F浮=G排水=ρ水gV排,所以木块受到的重力小于木块排开水所受的重力,即木块受到的重力小于木块受到的浮力.结合同一直线二力合成的知识,当G<F浮时,它们的合力是竖直向上的,所以木块就上浮.
2.猜想和假设
(1) 铁块比木块重.
(2) 木块受到的浮力比铁块大
(3) .铁块的密度比水大,木块的密度比水小.
1. 观察实验,提出问题
实验1将木块和铁块同时浸没于水中后放手,仔细观察它们在水里的浮沉现象。
现象:木块上浮,铁块却下沉。
多媒体演示木块和铁块在水中上浮和下沉过程中的受力情况.
提出问题:
为什么铁块会下沉,而木块却上浮?
物体的沉浮情况是由什么决定的?
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