第十章 第1节浮力

教师教案（学生学案）材料纸时间 2016-4-16课题10-1 浮 力执笔教师罗红保三维目标1、 认识浸在液体(或气体)中的物体会受到浮力的作用，浮力的方向竖直向上，并能通过实验证明。2、 能认识浮力产生的原因，会用弹簧测力计测量物体浸在液体中的浮力。3、 经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验，认识物体受到的浮力的大小跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。重难点重点：探究浮力的大小跟哪些因素有关。难点：运用已学知识归纳计算浮力的方法。教具（学具）弹簧测力计、烧杯、乒乓球、饮料瓶、水、食盐教法讲授和实验探究多媒体准备：浮力教学课件教学过程：一、复习旧知，故事引入： 你还记得吗？1、关于力的：“一作用”力是 的作用； “两效果”力可以 和力可以 ； “三要素” 、 、 。2、物体处于平衡状态包括 和 ，此时物体受力情况是 或 。你知道吗？死海不死的故事（ppt） 板书课题: 10-1 浮 力 二、新课教学：1、浮力的存在：(1) 认识浮在水中的物体受到浮力.(ppt)（2）实例分析：鹅在水中受到浮力的受力示意图，根据平衡得到浮力与重力的关系。（二力平衡）（3）实际感受并分析：分析圆柱体在水中受力示意图，明确三力的关系，得到浮力的测量方法。（4）活动：浸没杯中的乒乓球。（ppt）,明确浮力的方向。（5）课堂练习1、2（6）本部分小结并板书。2、浮力的产生： （1） 实验与观察（1）：乒乓球在饮料瓶中。（2） 实验与观察（2）：浸在水中物体受到水的压强。（3） 对浸在水中物体作受力分析，得到浮力的计算方法压力差法。（4） 完成课堂练习3.（5）本部分小结并板书。3、浮力的大小与哪些因素有关（1） 小实验，引导猜想。 （2）选择实验器材。 （3）设计实验。（4） 进行实验，记录数据。 （5）分析数据，得出结论。（6）实验讨论。（7）本部分小结与板书。三、课堂小结，巩固练习。四、布置作业：1、有人猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”。请你为验证这个猜想设计一个实验。完成下面填空。（1） 实验器材 （2） 实验步骤： （3） 判断方法： 2、小玲将一块体积为的矿石挂在弹簧测力计下，然后又将此矿石浸没在水中，测力计两次示数分别如图甲、乙所示。 (1)矿石受到浮力的大小多大？ (2)若将此矿石浸没在密度为1.5103 kg/m3的液体中，矿石受到浮力多大？弹簧测力计的示数多大？ 附：板书设计 10 - 1 浮力一、浸入液体（或气体）中的物体都会受到液体（或气体）对它竖直向上的浮力v v （ 施力物体） （受力物体） （方向） 二、浮力产生的原因：浸没在液体中的物体上下表面压力之差三、计算浮力的三种方法：v 用弹簧测力计测浮力：F浮=GF (两次称重法）v 漂浮物体的浮力： F浮=G （二力平衡法） 根据浮力产生的原因：F浮= F向上- F向下（压力差法）四、浮力的大小：与浸在液体中的体积，液体的密度有关【思考】：浸没在水中的下列物体：木块、小石头、乒乓球、金属块等，放手后哪些会上浮，哪些会下沉？哪些物体受到浮力？水中下沉的物体是否也受到水的浮力？活动利用乒乓球、水槽、可乐瓶完成以下实验，观察分析实验现象。思考（1）浸在水中乒乓球会浮起来说明： 。（2）乒乓球总竖直向上拉绳子说明： 。即：F浮= 。(5)如果一个金属块挂在弹簧秤上，在空气中称时，示数为 27N ，把它浸没在水中称时，示数为17N，它受到的浮力是 N.(6)一个盛水的杯中悬浮着一个小球，杯子放在斜面上，如图，此处小球受到的浮力方向如何？【思考】：热气球升空说明什么？它受到哪些力的作用？【思考】：（1）浮力的施力物体是什么？（2）浮力的方向是怎样的？ 小结并板书： 浸入液体（或气体）中的物体都会受到液体（或气体）对它竖直向上的浮力 （ 物体） （ 物体） （方向）对“浸入”的理解，它包含两种情况：部分浸入；浸没。 2、探究：浮力的大小等于什么？（1）感受：用手将塑料饮料瓶按入水槽中，感受浮力的变化并观察水槽中液面的变化；用手将塑料饮料瓶按入盛满水的溢水杯中，感受浮力的变化并观察烧杯中水量的变化。提出问题：气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力，那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？猜想： （3）引导设计实验：（介绍溢水杯的原理与使用方法）（4）、实验步骤、填写下表物重G（N）物体在水中时弹簧测力计的示数F（N）物体受到的浮力F浮（N）桶和排开水的总重G总（N）空桶重G桶（N）排开水的重力G排（N）评价一下该实验。初步得到的结论是 、在水中漂浮的物体受到的浮力与它排开液体的重力有什么关系？怎样测量浮力？怎样测量它排开液体的重力？设计实验数据的记录表格。3、阿基米德原理：内容：阿基米德原理：浸在液体里的物体受到 的浮力，浮力的大小等于 受到的重力。( 阿基米德原理还适用于气体)数学表达式：F 浮 =G 排 G 排 =m 排g m 排 =液 V排 F 浮 =G 排 =液 g V排说明：F 浮 与 、 有关，与 、 、 等无关。4、 浮力产生的原因：演示实验：（1）取一只去底的矿泉水透明塑料瓶，瓶口朝下，瓶口略小于乒乓球，放入乒乓球。（2）往塑料瓶里面注水。现象： 。（说明 。为什么呢？）（3）用瓶塞（或手）堵住漏水的瓶口，注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生？（现象 ：。）（4）分析原因。我们举特例来分析-学生自学：立方体浸没在液体中的受力情况立方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等，并且对应部位距水面的深度相同。水给它们的压强是否相等？ 水给它们的压力是否相等？（压强相等，压力相等并且方向相反）但是，上下两表面处的深度不同，下表面处的深度更深，压强更大，而上下两表面的表面积相同，据p = F/SF = PS，所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即这就是浮力产生的原因。板书：原因：而根据同一直线上二力的合成，=-，这就是浮力。板书：实质：=-，方向竖直向上。说明：浸入液体中的物体，受到液体向上向下的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。你能用浮力产生的原因推导阿基米德原理F 浮 =G 排 =液 g V排 吗？三、小结：你学到了什么？梳理：本节课你学到了哪些求浮力的方法？四、课堂练习：怎样用实验的方法探究浮力的大小与浸入深度、物体密度等的关系？1、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： 可能跟物体浸入液体的深度有关； 可能跟物体的重力有关； 可能跟物体的密度有关； 可能跟物体浸入液体的体积有关； 可能跟液体的密度有关。为了验证上述猜想，李明做了如图14所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：（1）铁块从位置123的过程中，弹簧测力计的示数 ，说明铁块受到的浮力 ；从位置34的过程中，弹簧测力计的示数 ，说明铁块受到的浮力 。（填“变大”、“变小”或“不变”）（2）通过这一实验可以验证上述猜想 是正确的，猜想 是不正确的（填上面猜想的序号）。（3）给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐（如图15），请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关。简要写出你的实验验证的方法(4)要探究浮力的大小是否与物体的密度有关，可选择的材料是：A、体积不同的铁块甲和乙；B、体积相同的铁块甲和木块乙；C、体积相同的铁块甲和铝块乙2、如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：(1)由图 和 可知浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积有关(2)由图 和 可知物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟液体的种类有关(3)当物体完全浸没在水中时，物体上下表面所受压力的差为 N3、实验中学物理课外实验小组，为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况，进行了如下的实验：将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体（高度为10cm）缓慢浸入水中（水足够深），从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F实验数据如下表（1）请将后4次实验计算出的浮力填入表格；（2）依据表中数据，在右边的坐标系中画出浮力F浮与深度h关系的图象；（3）通过对图象的分析，你得到的结论是：_ 实验次序12345678hcm02468101214FN4.754.253.753.252.752.252.252.25F浮N00.501.001.50 图143214 3、在科学学习中，我们常利用身边的一些材料，设计一些简单实验来证明或否定某一结论。例如：将铁块挂在弹簧秤下，分别读出铁块在空气中和浸在液体中时弹簧秤的示数，两者之差就是铁块在液体中受到的浮力。下面是同学们研究浮力的实验片段： (1)将铁块悬挂在弹簧秤下，再将铁块分别浸没在水中和酒精中，比较铁块浸没在水中和酒精中受到的浮力大小。这一实验是为了证明浮力的大小跟 有关。 (2)小张认为“物体浸入液体的深度越深，受到的浮力越大”的说法是错误的，他设计的实验是“将同一铁块浸没在水中不同深度处，观察弹簧秤的示数。”预计看到弹簧秤的示数 。其实，“物体浸入液体的深度越深，受到的浮力越大”的说法，在实验过程中的某个阶段也是正确的，这个阶段是 。5、小明和小华分别利用重为1N的橡皮泥、弹簧测力计、细线、烧杯和水等器材探究浮力大小与物体形状的关系。他们将各自的橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体进行实验，实验过程及相关数据如图10所示。请你解答下列问题：（1）图A中橡皮泥所受浮力的大小为_N。（2）他们经过交流发现实验结论不一致，你认为_的实验方案得出的结论更可靠，另一方案得出的结论不可靠的主要原因是_。（3）在初中物理学习中与上述实验方法相同的实验有_。（只举一例）6、一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验，如上图右所示。将塑料可乐瓶剪去底部，把乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出（图甲），但乒乓球并不上浮，这说明了_。若用手堵住瓶口（图乙），可观察到乒乓球浮起，这说明了_。8、在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验，请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。探究的因素是：_选用的图是：_（填图中的序号）探究的结果是：_9、老师在课堂上做了下述演示实验：在天平左盘放上溢水杯，往杯中注水恰至溢水管口处，使天平平衡然后往杯里放一木块，天平左端下降，同时木块排开的水从管口流入空量筒中等排开的水流完后，天平又恢复平衡，如图3所示同学们对此发表了以下观点：木块在水中受到浮力、重力和水的压力；木块的重量等于它排入量筒中水的重量；木块受到的浮力等于量筒中水的重量