六、浮力的应用教学内容

浮力的应用

执教者：大连市112中学 邹雪峰

一、教材分析

本节《物体的浮沉条件及应用》是在学习了《浮力》，知道浮力的产生及其大小的基础上，进一步学习物体浮沉的条件，知道物体浮沉条件在实际生活中的应用，理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力，来实现浮沉的，通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边，初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。

二、学情分析

本节课学生已经掌握基础知识较扎实，已经学习了系统的力学基础知识，刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理，有强烈的好奇心和求知欲望，知识面广，学习习惯较好，自学能力较强。本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点，随着实验的总结、拓展，真正发挥了学生的正常思维潜能，激发了学生对自然科学的探究，搜集整理浮力在生产、生活中的应用，培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。

三、设计思路

根据浮力知识的教学分解，本节教学的知识要点：一是物体的浮沉条件；二是浮沉条件的应用。知识本身的难度并不算大，但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高，是进行本节教学的关键，为此，本节教学的策略设计是：从观察、分析、比较物体的浮沉情况→认识物体的浮沉条件（受力条件和密度条件）→调节浮力与重力的大小关系→理解浮力的应用（轮船、潜水艇、气球和飞艇、选种诸方面的应用）。

四、教学目标

1．知识与技能

·知道物体的浮沉条件；

·知道浮力的应用

2．过程与方法：

·通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的；

·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。

3．情感态度与价值观

·初步认识科学技术对社会发展的影响。

- 1 -

·初步建立应用科学知识的意识。

五、教学重点：知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。

六、教学难点：理解改变物体所受的重力与浮力的关系，能增大可利用的浮力。

七、教学仪器：烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、弹簧测力计、沙子、潜水艇模型、热气球模型、多媒体课件。

八、教学流程：

（一）新课引入

[演示]：1．出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等。

2．将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手。

[现象]：铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。

[提问]：1．浸没在水中的铁块、蜡块（松手后）各受到什么力？

（浮力、重力）

2．铁块和蜡块受到的浮力相等吗？

（相等。因为V排相等，根据阿基米德原理可知浮力相等。）

3．既然铁块和蜡块受到的F浮相同，为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮？

液体中，物体的浮沉取决于什么呢？

[讲解]：物体的浮沉条件：

（二）进行新课

探究点一：物体的浮沉条件（重难点）

器材：

塑料药瓶、沙子、测力计、烧杯、水

记录表格：

状态\测量量

下沉

悬浮

上浮

重力G/N

测力计示数F示/N

浮力F浮/N

物体上浮：F浮浮

G物

上浮的物体最终要漂浮，

物体漂浮：F浮浮

G物

- 2 -

物体下沉：F浮

G物

物体悬浮：F浮

浮 G物

其中物体处于平衡状态的是 和 。处于非平衡状态的是 和 。

问题2：利用上浮、悬浮、下沉时F浮和G物的关系推导：

物体上浮: ρ物物_______ρ液液

物体下沉: ρ物物_______ρ液液 物体悬浮: ρ物物_______ρ液液

问题3：如图新鲜的鸡蛋在清水中要下沉，为什么？你能想办法让它悬浮吗？大家动手做做看。这是通过哪种方法来增大浮力，从而调节浮力和重力关系来实现悬浮的呢？增大浮力还有什么方法？

探究点二：浮力的利用：(难点) 问题1：采用“空心”的办法增大浮力

—

轮船的发明

（1）观察课本图10.3-5 思考怎样能让橡皮泥浮在水面上？

（2）橡皮泥为什么能漂浮在水面上？

（3）

轮船原理：采用________的办法，增大可以利用的________，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。

【合作探究】

1.

参考书中P58最后一段排水量的介绍，思考同一艘轮船从河流驶入海里的过程中，轮船的重力、轮船受到的浮力、轮船的排水量、轮船排开液体的体积、轮船的吃水线这几个量中哪些没有变化？哪些有变化？怎样变化？

2. 同一艘轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些？

[强调]：同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，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。

问题2：改变自身重力来调节浮力和重力关系实现浮沉 - 潜水艇

1.潜在水下的潜水艇受_____力和______力作用。

2.潜水艇原理：潜水艇是利用 改变________________实现上浮和下沉的。

【合作探究】

潜在水面下的潜水艇在上浮和下沉的过程中受到的浮力是否变化？(写出判断依据) 潜水艇：

原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

[强调]：潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。

- 3 -

问题3：气球和飞艇

气球里充的是 的气体。高空探测气球充的是 ，热气球充的是 。飞艇充的是 。

【合作探究】假如由你来设计一个可以载人的带吊篮的气球，气球里充的是氦气，为了使乘客能降回地面，你打算采用什么办法？如果气球里充的是热空气，你又打算用什么办法?

·其他应用

密度计、盐水选种等。

板书设计

（一）物体的浮沉条件：

F浮＞G物 上浮

最终漂浮

F浮=G物 悬浮

F浮＜G物 下沉 最终沉底

（二）通过调节物体受到的F浮或G物，可以调节物体的浮沉。

（三）应用

1．轮船：把物体作为“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。

2．水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

3．气球和飞艇：ρ气＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空。

- 4 -