【核心素养】 浙教（2024）版八上《4.4水的浮力-第四课时》学案（含解析）

/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科 核心素养 科学观念：根据阿基米德原理公式知道如何增大与减小浮力的方法 科学思维：通过分析轮船、浮子式密度计、潜水艇、热气球、飞艇的工作原理，理解物体浮沉的条件在生活生产中的应用。 探究实践：利用浮力及物体的浮沉条件，解决简单的实际问题，培养理论和实践相结合的能力。 态度责任：树立利用浮力与物体浮沉的条件相关知识为人类生活生产服务意识。 【课前预习】 物体浮沉条件的应用 1、轮船：将钢铁做成空心， ，增大浮力使F浮＝G； ①因为漂浮时，F浮＝G，所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋，其受到的浮力 ； ②根据F浮＝ρ液gV排液，同一艘轮船从海洋行驶到江河，因为F浮 ，ρ液 ，所以 V排液 ，即船身稍下沉； 2、潜水艇：它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变 来实现的； 当水舱充满水时，潜艇受到的 ，潜艇 ；当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的 时，潜艇 ；当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就会停留在水面下任何深度的地方。 3、密度计：密度计是测量液体密度的工具。它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞，用它测液体密度时，它始终处于漂浮状态，所受的浮力总是等于它受到的重力。液体密度不同， ，上 下 上 下 。 4、热气球和飞艇：采用充密度比空气 的气体(氢气、氦气、热空气)的办法，使它受到的浮力 重力而升空。 5、浮力秤：当浮力秤中放入质量为m的物体时。 浮力秤增加的浮力等于物体的重力，即：△F浮=G； ρ水g△V排=mg； ρ水S△h=m； 即：； 因此水面升高的高度即刻度，与物体的质量成正比，那么浮力秤的刻度是均匀的。 【课中研学】 一、创设情景，引入任务 【复习】1.阿基米德原理；2.物体浮沉的条件。 【引入】物体浮沉条件不但可以用来解释许多生活现象，而且在生产、生活和科研上也有重要的应用。 如轮船、潜水艇、热气球等等，那么这些工具是如何应用物体的浮沉条件呢？ 二、围绕任务，素养内化 （一）增大与减小浮力的方法 由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浸在液体中的物体受到的浮力大小由液体密度和排开的液体的体积决定，故可以从改变液体密度和改变排开的液体体积两方面改变浮力。 1.增大浮力的方法： 增大液体的密度（如在水中加盐并搅拌，可以使沉底的鸡蛋浮起来）； 增大物体排开液体（或气体）的体积（如飞艇、万吨巨轮等）。 2.减小浮力的方法： 减小液体的密度（如可以采用加清水的方法减小盐水的密度，使悬浮在盐水中的鸡蛋下沉）； 减小物体排开液体（或气体）的体积（如通过将辅助气囊中的气体放出，减小飞艇排开空气的体积，使飞艇降落）。 （二）浮力的应用 1.轮船 问题思考：人类很早就制造出了木船，而现代轮船通常用钢铁制造。钢铁的密度远大于水，用钢铁制造的轮船为什么能够漂浮在水面上呢？ 原理分析：如果把一块铁块放在水面，它将会沉入水底。如果将这块铁块铸成碗状，虽然它所受的重力没有改变，但是把它放在水面，它排开水的体积比块状时大得多，受到水的浮力就较大。当它浸入一定深度时，受到的浮力等于它所受的重力，它就会就漂浮在水面上。轮船就是根据这个原理制造的。如图： 视频：轮船 归纳总结：轮船的工作原理是增大排开液体（水）的体积/质量/重力来增大浮力，当受到的浮力等于它所受的重力，它就会漂浮在水面上。 （1）原理：漂浮原理，即F浮=G，若不改变船的总重力，在不同水域浮力不变，ρ液改变，V排发生改变，若在同一水域行驶，改变船重，则浮力改变（浮力总是等于重力）。 （2）结构：用密度比水大的钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是空的，可以排开更多的水，获得更大的浮力，从而能漂浮在水面上 ... ...