水的浮力
课 题 水的浮力
教
学
目
标
1、确认水及其他的液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用,确认空气也有浮力。
2、能通过实验方法,探究浮力大小跟哪些因素有关,并概括出阿基米德原理。
3、能用测力计测量浮力,能用阿基米德原理计算浮力。
4、能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件,并会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
重
点
难
点
分
析
物理知识得出的公式比较多,一多学生就感觉摸不到头脑,所以,在教学过程中对公式代表的字母含义要一直强调,先中文再字母的方式。
在得出阿基米德定理的时候,按照科学探究的步骤进行渗透。
对于物体在水中的状态,漂浮,悬浮,下沉等字的规范表达要强调。
实验比较多,引导学生进行实验思考非常重要,如实验的目的,为什么要这样做等等。
密度计的原理应该让学生自己摸索出来,这样对前面的知识也是种巩固。 资源收集
这一节的教学思路基本上按照教参上的来,对于实验可以尽量的用更贴近生活的材料来做,比如用矿泉水瓶钻三个洞代替那个实验室里的仪器。
另外用课件动态的来分析物体的沉浮也不错。 教 学 过 程 调 控 对 策 一、浮力的存在和测量
1、液体的浮力。
船能浮在水面上,但有时候确会沉入大海呢?有些人游泳会淹死,而有些人确可以在死海上看书呢?(除了游泳的技巧)
生:有浮力的作用,死海的浮力更大。
【实验】P20,水的浮力是水对浸入其内的物体向上托的力。
得出:※在水中会上浮的物体受到水的浮力。
【实验】p21,图1-41,先用手托一下悬挂在空气中的物块,使测力计的读数变小。(物块受到手对它向上的托力);将物块浸没在水下,测力计的读数也变小。(水对物块有一个向上托的力)
这个向上托的力就是浮力,得出:※在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。F浮=F-F'。(条件:物体在水中会下沉)
推广:所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。
2、气体的浮力。
气体对进入其内的物体是否也有浮力呢?有什么事实可以说明气体对物体也有浮力呢?(热气球、烟上升等等)
【实验】P21图1-42,问学生该怎么做才能证实气体浮力的存在。
(现在状态下,打气针还没有完全插入排球的气孔,排球不会漏气)
把打气针插入,气会从排球跑到气球里面,可以得出什么?
(杠杆左边的质量不变,但由于排球里的气体压强大,传到了气球里面,这样排开大气的体积增加了,浮力也增加了,所以杠杆失去了平衡。)
得出:※气体也会产生向上的浮力。
二、阿基米德原理。
既然气体和液体都会对浸入其内的物体产生向上的浮力,但浮力的大小究竟和哪些因素有关呢?【提出问题】
当人躺在浴缸的水中时,人会有什么感觉?水发生了什么变化?(人会有一种变轻了的感觉。浴缸的水面会上升。)
人为什么会变轻?水面为什么会上升?(人变轻是因为人受到水的浮力。水面上升是因为人浸入水中后,排开了一部分水。)
那么,你认为浮力的大小可能跟什么因素有关?(物体所排开水的多少)【建立假设】
【实验】P22图1-43,将物体逐渐浸入水中时,物块排开水的体积逐渐增多,测力计的读数逐渐变小,浮力逐渐增大。
结论:物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关,排开的水越多,浮力越大。
那么,如何定量的证实这个结论呢?【设计实验】
要测量浮力的大小,还要测量物体排开水的多少(体积)。如何测?
利用图1-44的实验器材,讨论:如何利用这些器材进行实验?怎么样安排实验的步骤?应当设计怎样的实验数据记录表?(然后交流讨论,给出实验步骤。)
【实验步骤,收集证据】
(1)在溢杯中盛满水,将小烧杯放在溢杯的出水口下;
(2)将物块悬挂在测力计上,用测力计测出物块的重G;
(3)将物块浸没在溢杯的水中,读出测力计的读数F;
(4)将溢杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积V排水;
(5)将上述数据填入下面的实验数据登记表内。
物块的重
G 物块浸入水中后测力计的读数F 物块排开水的体积V排水 物块受到水的浮力
F浮=G-F 物块排开的水受到的重力
【得出结论】F浮=G排水 【推广】F浮=G排液
阿基米德定理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即F浮=G排液。
同样,阿基米德定理可以推广到气体上面。(学生描述)
三、阿基米德原理的理解和运用。
1、对阿基米德定理这个公式的理解应注意:
(1)公式中是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。
(2)公式中是浸入液体时,排开液体的体积。物体完全浸入,;物体部分浸入,。
(3)浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关,而与其他因素无直接关系。※与物体浸入液体的深度无关:把物体压入水中,感觉浮力变大,这时候是从水面压入水下,当完全浸入后,就不会感觉到更吃力了,用物块挂在测力计下的实验来说明;※与物体的形状无关:用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。
2、用阿基米德原理进行计算。(注意计算过程中单位要统一)
1.关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是 [ ]
A.浮力的方向竖直向上; B.浮力的施力物一定是水;
C.浮力的大小与排开液体的质量成正比;
D.实心的铁球也能浮在液面上.
2.用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是.................................... [ ]
A.木球所受的重力、浮力都不变;
B.木球所受的重力不变,浮力变大;
C.木球所受的重力、浮力都变小;
D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.
3.三个体积相同的立方体a、b、c分别浮在同种液体的液面上,如图所示,若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc,则这三个力由小到大的顺序是______<______<______;物体
课
后
反
思