2019秋人教版九年级物理上册教案：第15章 第1节

教案：2019秋人教版九年级物理上册第15章第1节一、教学内容1.浮力的定义：物体在流体中所受到的向上的力叫做浮力。2.浮力的计算：浮力的大小等于物体在流体中排开的流体重量，即F浮=ρ液gV排，其中ρ液为流体的密度，g为重力加速度，V排为物体排开的流体体积。3.浮力在日常生活中的应用：浮力在生活中的应用非常广泛，如船舶、救生圈、气球等都是利用浮力工作的。二、教学目标1.使学生理解浮力的概念，掌握浮力的计算方法。2.培养学生运用浮力知识解决实际问题的能力。3.通过本节课的学习，使学生对物理学科产生更大的兴趣。三、教学难点与重点1.浮力的概念及其计算方法。2.浮力在日常生活中的应用。四、教具与学具准备1.教具：浮力演示器、液体密度计、重力计。2.学具：笔记本、尺子、计算器。五、教学过程1.实践情景引入：让学生观察浮力演示器，提问他们观察到了什么现象，引导学生思考浮力的概念。2.讲解浮力的定义：给出浮力的定义，让学生理解物体在流体中所受到的向上的力就是浮力。3.讲解浮力的计算方法：引导学生通过公式F浮=ρ液gV排来计算浮力，并解释各参数的含义。4.例题讲解：给出一个浮力计算的例题，让学生跟随老师一起解答，巩固浮力计算的方法。5.随堂练习：让学生独立完成一些浮力计算的题目，检验他们是否掌握了浮力的计算方法。6.浮力在日常生活中的应用：讲解浮力在船舶、救生圈、气球等中的应用，让学生了解物理知识与生活的紧密联系。六、板书设计1.浮力的定义2.浮力的计算公式：F浮=ρ液gV排3.浮力在日常生活中的应用七、作业设计1.题目：计算一个质量为200克的物体在水中受到的浮力，水的密度为1.0×10^3kg/m^3，重力加速度为9.8m/s^2，物体排开水的体积为500cm^3。答案：F浮=ρ液gV排=1.0×10^3kg/m^3×9.8m/s^2×500×10^6m^3=4.9N2.题目：解释为什么船舶能浮在水面上。答案：船舶能浮在水面上是因为其体积较大，排开水的体积也较大，根据浮力计算公式F浮=ρ液gV排，排开水的体积越大，受到的浮力也越大，当浮力等于船舶的重力时，船舶就能浮在水面上。八、课后反思及拓展延伸1.本节课通过浮力演示器的观察、例题的讲解以及随堂练习，让学生掌握了浮力的概念和计算方法。2.在讲解浮力在日常生活中的应用时，联系了实际生活，激发了学生学习物理的兴趣。3.在今后的教学中，可以结合更多的实际例子，让学生更深入地了解浮力的应用，提高他们运用物理知识解决实际问题的能力。4.拓展延伸：可以让学生课后调查浮力在其他领域中的应用，如航空、建筑等，加深他们对浮力知识的理解。重点和难点解析：浮力的计算方法一、浮力的计算公式浮力的计算公式是F浮=ρ液gV排，其中：1.F浮表示浮力的大小，单位是牛顿（N）。2.ρ液表示流体的密度，单位是千克每立方米（kg/m^3）。3.g表示重力加速度，单位是米每平方秒（m/s^2）。4.V排表示物体排开的流体体积，单位是立方米（m^3）。二、浮力计算公式的推导为了更好地理解浮力计算公式的推导，我们可以借助阿基米德原理来进行解释。阿基米德原理指出，物体在流体中所受到的浮力等于物体排开的流体重量。也就是说，物体在流体中所受到的浮力与其排开的流体体积有关，而与物体的形状、材质等因素无关。根据牛顿第二定律，物体所受到的力等于物体的质量乘以加速度，即F=mg。而物体的质量又与其体积有关，即m=ρV，其中ρ表示物体的密度，V表示物体的体积。将m=ρV代入F=mg中，可以得到物体所受到的力F=ρVg。由于物体在流体中所受到的浮力等于物体排开的流体重量，所以物体排开的流体体积V排乘以流体的密度ρ液再乘以重力加速度g，就等于物体所受到的浮力F浮。即F浮=ρ液gV排。三、浮力计算公式的应用1.确定物体排开的流体体积V排：在计算浮力时，我们需要知道物体排开的流体体积。这个体积可以根据物体的形状和尺寸来确定，或者通过实验测量得到。2.确定流体的密度ρ液：流体的密度可以根据实验数据或者手册等资料来查找。在一般情况下，水的密度为1.0×10^3kg/m^3，空气的密度为1.29kg/m^3。3.确定重力加速度g：重力加速度在地球表面附近大约为9.8m/s^2，但在不同的地理位置和高度，重力加速度会有所不同。四、浮力计算的例题解析下面通过一个例题来解析浮力计算的方法：【例题】一个质量为200克的物体在水中受到的浮力是多少？水的密度为1.0×10^3kg/m^3，重力加速度为9.8m/s^2，物体排开水的体积为500cm^3。解答：1.将物体排开水的体积转换为立方米：500cm^3=500×10^6m^3。2.根据浮力计算公式F浮=ρ液gV排，代入已知数值：F浮=1.0×10^3kg/m^3×9.8m/s^2×500×10^6m^3。3.计算浮力的大小：F浮=4.9N。通过这个例题，我们可以看到浮力的计算过程，以及如何将已知数值代入计算公式中。这个例题也帮助我们巩固了浮力计算公式的应用。本节课通过讲解浮力的计算方法，使学生掌握了浮力的计算公式及其应用。通过例题的解析，让学生了解了如何将浮力计算公式应用于实际问题中。在今后的学习中，学生可以运用浮力计算方法来解决更多的实际问题，提高他们运用物理知识解决实际问题的能力。通过本节课的学习，学生对浮力的计算方法有了更深入的了解，也为他们在今后的学习中的应用奠定了基础。在今后的教学中，我将继续通过实例讲解、实验演示等方式，让学生更好地理解和掌握浮力的计算方法，提高他们的物理素养。继续：浮力计算的实际应用一、船舶的浮力计算船舶能够浮在水面上是因为其设计符合阿基米德原理，即船舶的总体积大于其排开水的体积，从而产生足够的浮力来支撑船舶的重量。船舶的浮力计算涉及到船舶的排水量、船舶的体积以及水的密度等因素。【例题】一艘排水量为1000吨的货船，其船体体积为2000立方米，水的密度为1000kg/m^3，求该货船所受的浮力。解答：1.将排水量转换为千克：1000吨=1000×10^3kg。2.由于排水量等于船舶排开水的体积乘以水的密度，因此可以计算出船舶排开水的体积：V排=排水量/ρ水=1000×10^3kg/1000kg/m^3=1000m^3。3.根据浮力计算公式F浮=ρ水gV排，代入已知数值：F浮=1000kg/m^3×9.8m/s^2×1000m^3=9.8×10^6N。通过这个例题，我们可以看到船舶浮力的计算过程。船舶的设计和建造需要精确计算浮力，以确保船舶的安全性和稳定性。二、救生圈的浮力计算救生圈是一种常用的救生设备，其工作原理也是基于浮力。救生圈的浮力计算需要考虑救生圈的体积、水的密度以及人体排开水的体积等因素。【例题】一个救生圈的直径为1米，高为0.5米，水的密度为1000kg/m^3，救生圈漂浮时，圈内可以容纳一名成年人和一个儿童，他们的总体重为150千克，求救生圈所受的浮力。解答：1.计算救生圈的体积：V圈=π×(直径/2)^2×高=π×(1m/2)^2×0.5m=0.785m^3。2.计算人体排开水的体积：V人=总体重/ρ水=150kg/1000kg/m^3=0.15m^3。3.救生圈和人的总体积：V总=V圈+V人=0.785m^3+0.15m^3=0.935m^3。4.根据浮力计算公式F浮=ρ水gV总，代入已知数值：F浮=1000kg/m^3×9.8m/s^2×0.935m^3=9171.5N。通过这个例题，我们可以看到救生圈浮力的计算过程。救生圈的浮力需要足够支撑圈内人员的重量，以确保在紧急情况下能够有效地使用。三、气球的浮力计算气球能够升空是因为其内部的气体密度小于外部空气的密度，从而产生向上的浮力。气球的浮力计算涉及到气球的体积、气体的密度以及外部空气的密度等因素。【例题】一个直径为2米的气球，内部充满氢气，氢气的密度为0.0899kg/m^3，外部空气的密度为1.29kg/m^3，求该气球所受的浮力。解答：1.计算气球的体积：V球=π×(直