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文本内容:
浮力与升力第1节认识浮力(第一课时)设计理念:
1、从生活中浮力现象走向物理,从物理走向社会,将所学知识用于生产生活中,去解决实际问题,做到学以致用;
2.在研究问题过程中,引导学生注重科学方法探究,提倡多种学习方式,使学生成为知识“发现者”、“创立者”,充分激发学生的创造性思维;
3.充分发挥学生的主体地位,让学生通过自己设计、思考、讨论、实验等方式参与到教学过程中,真正成为课堂的主人浮力是学生比较熟悉的一种力,正因为浮力比较常见,学生往往凭着自己的生活经验去认识浮力,在这些认识中有些是不科学甚至是错误的,因此在教学中就要求既要注意利用学生已有的经验和知识,又要纠正那些错误的认识,也为下一节阿基米德原理打下扎实基础,所以这节课主要采用演示实验和学生实验相结合,注意引导学生动手、动脑、动口,在教师的启发下,让学生自己去解决问题,这样既可以充分调动学生的主动性,又可以活跃课堂气氛教学目标知识与技能
1、.通过观察,认识生活中的浮力现象,了解浮力是怎样产生的
2.通过实验探究,知道漂浮和下沉物体受到浮力作用,学会利用弹簧测力计测量物体的浮力过程与方法
1、通过实验探究认识浮力.
2、通过实验探究,知道漂浮和下沉物体受到浮力作用,通过实验操作、培养学生的观察能力,分析概括能力情感、态度与价值观
1、初步认识科学技术对社会发展的影响.
2、初步建立应用科学知识的意识.
3、培养严谨的科学态度和协作精神.教学重点浮力的概念教学难点浮力是怎样产生的教学方法讨论、探究教学用具乒乓球、水、水槽、铁块、弹簧测力计、阿基米德原理实验装置等教学过程
一、复习
1、力的测量工具是什么?2.二力平衡条件是什么?3.计算压强公式?计算液体压强公式?4.如图容器中有水,请说出A、B、C、D四处的压强大小关系
二、引入新课不会游泳的人掉到河里将会怎样?但如果抱着救生圈就不会下沉船、木块会浮在水面上;而潜水艇却可以浮在水面也可以沉入水中;等等的这些现象都与浮力有关,那么什么是浮力?浮力是怎样产生的?为什么有的物体沉下水底,却有的浮上水面?这节课我们就来学习浮力的知识
三、新课教学
(一)研究什么是浮力
1、演示把乒乓球放入水中的木块放手后,木块从水里浮上来,最后浮在水面上静止不动提问在水里浮上来和浮在水面上的木块受几个力的作用?施力物体是什么?力的方向如何?学生回答后小结从水里浮上来的木块受到竖直向下的重力,施力物体是地球还受到竖直向上的浮力,施力物体是水上浮过程中木块受非平衡力的作用,浮力大于重力木块浮在水面静止不动时,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力木块在平衡力的作用下保持静止状态可见,从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力
2、演示把石块放入水中,放手后石块在水中下沉,并且一直沉到水底提问下沉的石块受浮力作用吗?教师指出,为研究这个问题,同学们分组完成课本9—2的实验(两人一组进行实验)要求
①明确实验目的是判断浸没在水中和酒精中的石块是否受到浮力,以及浮力的大小和方向
②石块要用细线挂牢读取石块浸没在水中弹簧秤的读数时,石块不要触及杯底或杯壁学生实验时,教师巡回指导实验完毕,组织讨论,教师总结
①挂在弹簧秤上的石块在空气中静止不动,受几个力的作用?方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系是怎样的?说出石块在空气中重多少牛小结石块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是细线二力的关系是彼此平衡此时弹簧秤的示数就是石块所受的重力
②挂在弹簧秤上的石块浸没在水中的读数是多少牛?此时,浸没在水中的静止石块受到几个力的作用?各力的方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系如何?两次弹簧秤的读数之差说明了什么?小结石块此时受到三个力的作用,一个是竖直向下的重力,施力物体是地球;一个是竖直向上的拉力,施力物体是细线;另一个是竖直向上的浮力,施力物体是水石块静止不动说明石块受到的重力一石块受到的拉力十石块在水中受到的浮力由于石块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧秤的读数所以石块受到的重力一石块在水中秤的读数十浮力弹簧秤两次读数的差就是浸没在水中的石块受到的浮力浮力一石块重一石块在水中秤的读数(也可叫做石块在水中时的视重)以上实验,说明浸入水中的石块也受到浮力
③、教师总结讲解时,边讲边画出石块受力分析图
④、引导学生探究下沉的物体是否受到浮力,得出浮力的概念及测量方法用弹簧测力计测出物体在空气中受到的重力记为G,再把此物体浸没在水中测它的重力,记为F,比较两次弹簧测力计的示数,发现了什么问题?据此,你能得出什么结论?
⑤、分析实验示数变小了,说明物体受到了向上的力,这个力就是浮力F浮=G—F即弹簧测力计两次读数之差,这也是浮力的测量方法
⑥、练习将一物体系在弹簧称上,称得其重为100牛顿,将它放入水中,弹簧称的读数为80牛顿则物体受到的浮力是多少
(二)研究浮力产生的原因物体受到向上向下的压力差
①、演示与容器底紧密接触的木块不受浮力
②、演示如右图
③、教师引导学生分析得出F浮=F向上-F向下
(三)小结、这节课我们学习了浮力的概念,浮力产生的原因,以及求浮力的两个方法称量法和压力差法浸在空气中的物体也受到空气对它的浮力如气球板书设计浮力一浮力
(1)浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力
(2)一切浸在液体里的物体都受到竖直向上的浮力
(3)浮力=物体重一物体在液体中的弹簧秤读数F浮=G-F”方向竖直向上
(2)、浮力产生的原因F浮=F向上-F向下第一节认识浮力(第二课时)教学目标知识与技能
1、进一步理解浮力产生的原因
2、通过实验探究知道浮力的大小与哪些因素有关过程与方法
1、经历探究浮力大小的过程.
2、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.情感态度与价值观
1、初步认识科学技术对社会发展的影响.
2、初步建立应用科学知识的意识.
3、培养严谨的科学态度和协作精神.教学重点浮力产生的原因教学难点应用所学知识解决实际问题教学方法讨论教学用具水、水槽、铁块、弹簧测力计、教学过程
一、复习提问,引入新课
1、正在装货的货船,船的吃水深度有什么变化?
2、浮在水面上的大小轮船比较它们谁受到的浮力大?
3、比较潜水员潜入水底与他部分身体露出水面,谁受到的浮力大?
4、为什么人可以休闲地躲在“死海”水面上读书、读报呢?
5、用弹簧测力计测出物体在空气中受到的重力记为G,再把此物体逐渐浸入在水中观察弹簧测力计的示数,发现了什么问题?教师提问浸在液体中的物体所受浮力的大小到底跟哪些因素有关呢?
二、新课教学探究影响浮力大小的因素
1、猜想请同学们就这个问题互相讨论,并进行猜想(鼓励学生大胆猜想)老师将同学们的猜想写在黑板上,同一物体所受浮力大小可能跟以下因素有关
(1)跟物体浸入液体中的体积有关;
(2)跟物体浸入液体的深度有关;
(3)跟液体的密度有关;……
2、指导学生上讲台设计实验
(1)、探究目的了解浮力大小与那些因素有关
(2)、器材弹簧测力计、铁块、细线、水槽(增加实验可见度)、水、盐
(3)、实验设计
①在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次将铁块浸入水中不同位置,如课本P26图11-10,观察比较弹簧测力计的示数变化情况,从而比较浮力大小;
②再将铁块分别浸没在水和浓盐水中,观察比较弹簧测力计的示数变化情况,从而比较铁块在水和浓盐水中受到浮力的大小根据F浮=G–F’,G不变,F’变小,F浮变大(请同学们填空P26)
3、进行实验教师指导学生根据实验桌上的器材设计实验,对出现的问题加以纠正师生共同评价,并加以鼓励学生充分讨论,设计实验方案,确立实验分工,进行小组实验学生讨论分析实验数据,得出结论
4、得出结论(板书)浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关;跟物体浸入液体中的深度无关师游泳者感觉到潜入水中时比在水面游泳时受到的浮力大,其原因是什么?(学生回答,老师归纳)
5、应用
(1)、请同学们观察课本图片,思考游泳者感觉到潜入水中时比在水面游泳时受到的浮力大,其原因是什么?答因为游泳者潜入水时浸入水中的体积(即排开水的体积)比在水面游泳时浸入水中的体积大,所以潜入水中时受到的浮力大
(2)、设计实验探究浮力的大小与跟物体的密度有关、物体的重力有关、物体的形状有关无关
3、小结浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关作业布置课本88页
1、
2、3题第二节探究浮力的大小(第一课时)教材分析本节内容教学重点是阿基米德原理,研究的方法是实验,要求误差尽可能的小,实验的可见度、可信度高教学目标知识与技能
1、经历浮力大小的探究过程,理解浮力的大小与被物体排开的液体(或气体)的重力之间的大小关系?
2、.知道阿基米德原理的内容,了解物体受到的浮力大小与哪些因素有关过程与方法通过实验操作、培养学生的观察能力,分析概括能力提高动手动脑的能力情感、态度与价值观
1、培养学生的学习兴趣和重视实验、实事求是的学习态度严谨的科学态度和协作精神2.学习阿基米德善于观察思考的精神教学重点理解浮力的大小与被物体排开的液体(或气体)的重力之间的大小关系?教学难点物体受到的浮力大小与哪些因素有关突破难点的方法把此探究实验做好,真正理解阿基米德原理教学设计理念本节的重点和难点通过探究影响浮力大小的因素的定性和定量实验过程,在合作与探究中知道浮力的大小与哪些因素有关,理解阿基米德原理教学方法以实验为主线,教师引导,学生积极参与的自主探究实验的综合课堂模式法教学准备教具弹簧测力计、铁块、水槽、小烧杯、溢水杯、水、细线、盐等设计课件将课本画面做成动态画面,分别突出影响浮力的相关因素突破思维难点,展示活动相关内容及其他,提高课堂容量和教学效率教学过程
一、复习提问,引入新课
1、浮力的概念及方向
2、浮力产生的原因
3、浮力的大小与哪些因素有关
二、新课教学
(一)、回顾探究浮力的大小与哪些因素有关的实验
1、提出问题浮力的大小与哪些因素有关
2、猜想浮力的大小与物体浸入液体的深度、体积及液体的密度有关
3、设计实验
4、进行实验
5、分析实验
6、得出结论浮力的大小与物体浸入液体有关、与液体的密度有关与浸入液体的深度无关引导提问从活动中我们知道物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关,还与液体的密度有关,排开液体的体积越大,液体的密度越大,物体受到的浮力也越大,这是一种定性的关系,下面让我们来探究活动浮力大小与这两个量的定量关系,即怎样测算浮力的大小?
(二)、怎样测算浮力的大小?(提出问题)
1、请学生回答怎样测出浮力的大小,是否还有其它方法?F浮=G—FF浮=F向上-F向下
2、故事阿基米德与皇冠
3、研究浮力的大小(如图)
(1)设计并进行实验(指导学生上讲台演示)器材弹簧测力计、铁块、溢水杯、小水杯、水、浓盐水实验探究过程参照课本所示实验过程进行探究研究物体受到的浮力跟被它排开的液体的重力大小的关系步骤如下
①用弹簧测力计测出铁块的重G,小空烧杯的重G杯;
②溢水杯装满水,小空烧杯放在溢水杯的溢水口下面,再将铁块缓慢地浸没在溢水杯的水中,记下这时弹簧测力计的示数F’,根据F浮=G-F’求出F浮;
③用弹簧测力计测出小空烧杯和排出水的总重G杯+排出水,G排=G杯+排出水-G杯;
④比较F浮和G排,得出其关系
⑤再用浓盐水代替水,重复以上实验,可以得出相同的结论
(2)得出结论浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力(这就是著名的“阿基米德原理”,它对于气体同样适用)阿基米德原理的公式表示F浮=G排
(三)、课堂练习一只轮船在江面行驶,轮船排开水的体积为103m3,试求这只轮船所受的浮力是多大?(g取10N/kg)学生互相交流,上黑板写出解答过程学生在教师引导下由以上练习得出“阿基米德原理”公式F浮=G排=m排g=ρ液gv排解题方法小结
(3)、为了更好地理解阿基米德原理,将公式F浮=G排展开,即F浮=G排=ρ液gV排这样就为利用阿基米德原理解答实际问题提供方便
三、小结阿基米德原理F浮=G排第二节探究浮力的大小第二课时教学目标知识与技能
1、进一步理解浮力的大小与被物体排开的液体(或气体)的重力之间的大小关系及物体受到的浮力大小与物体浸入液体有关、与液体的密度的关系
2、用阿基米德原理及物体的沉浮条件解决生活中的实际问题
3、知道浮力的应用过程与方法
1、培养学生的分析概括能力和提高动手动脑的能力
2、通过收集、交流浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值情感、态度与价值观
1、实事求是的学习态度严谨的科学态度和良好的学习习惯2.初步认识科学技术对社会发展的影响初步建立应用科学知识的意识教学重点进一步理解浮力的大小与被物体排开的液体(或气体)的重力之间的大小关系及物体受到的浮力大小与物体浸入液体有关、与液体的密度有关教学难点利用阿基米德原理及物体的沉浮条件解决生活中的实际问题教学方法探究、讨论教学过程
一、复习提问,引入新课
1、浮力产生的原因
2、物体的沉浮条件
3、浮力的大小与哪些因素有关
4、阿基米德原理的内容通过以上知识的学习,请同学们自己小结一下求浮力大小的方法(学生讨论后回答)
二、新课教学
(一)、计算浮力的方法F浮=G—FF浮=F向上-F向下F浮=G排
(2)、利用所学知识解决问题
1、体积是50dm3的氢气球在地面附近受到的浮力是多少?(ρ氢气=
0.09Kg/m3,ρ空气=
1.29Kg/m3)
2、把重为38N、体积为5×10-4m3的实心金属球浸没在盛满水的容器内,溢出水的重为多少N,金属球所受浮力的大小为多少N.
3、一名潜水员需到水下打捞体积为5×10-3米3的物体,当他潜入水下10米深处时,他所受水的压强为多少帕,物体受到水的浮力为多少牛,浮力的方向为竖直______
4、一个铁块浸入一个装满水的烧杯中,溢出
0.02kg的水,铁块受到的浮力是多少N.
5、一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,所排开的水所受的重力为20N,此时它所受的浮力为____N,潜水艇潜水越深,受到水的压强_______
6、一个铝块在空气中称量时,弹簧测力计的示数是
25.6N;把它浸没在水中称量时(不接触容器壁),弹簧测力计的示数是
15.8N.此铝块受到的浮力是多少N.铝块的体积?铝块的密度?
三、作业布置
1、一个石块重5N,把石块挂在弹簧测力计下端,将其浸没在某种液体中,此时弹簧测力计的示数为2N,则该石块受到液体的浮力为______N由此可知,此石块在液体中下沉时_______浮力的作用(填“受到”、“不受到”)
2、有一个合金块质量10kg,全部浸没在水中时,需用80N的力才能拉住它,求此时合金块受到的浮力多大?(g=10N/Kg)
3、一个正方体铁块,在水下某深度时,上底面受到15N压力,下底面受到20N压力,则此时铁块受到浮力是____N;当铁块下沉到某位置时,上底受到压力增大至20N时,下底受到压力是_____N第三节研究物体的浮沉条件(第一课时)设计意图本节知识是前面所学知识的综合运用与力、重力、二力合成、二力平衡、密度等知识联系紧密内容包括两个知识点一是物体的浮沉条件,二是密度计、潜水艇、热气球的浮沉原理在教学环节中,为了让学生自然地得出“浮沉取决于它所受重力和浮力大小”的研究课题,我设计了一个探究活动——如何使下沉的物体上浮或上浮的物体下沉,在实验中准备了多个学生日常生活中常见的物品(橡皮泥、牙膏盒等)作为研究对象,不仅使学生在活动中提高兴趣,同时也在学生的头脑中初步形成浮沉可能与它所受重力和浮力大小有关的印象对知识点的处理,主要通过调动学生的学习积极性,运用“讨论·实验·探究·创造·反思”五位一体的教学模式以”提出问题—形成猜想—实验探究—得出结论—制作使用”为主线的思维程序让学生自己探究体现从生活走向物理从物理走向生活的学习理念.为了较及时地得到反馈信息将课本中“轮船、潜水艇、热气球浮沉”这个知识点的学习改为网上自学,培养学生获取知识信息和分析归纳能力并在小结中设计一个活动,即采用小组协作,全班交流的方法让学生谈论本节课的收获,体现“以学生为主体”的教学模式课时第一课时教学目标知识与技能⑴理解物体的浮沉条件⑵知道轮船、潜水艇、气球的浮沉原理⑶能应用浮沉条件解释一些简单的问题过程与方法⑴经历探究浮沉条件的过程,培养学生应用力和运动的知识分析概括能力⑵通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计浮沉原理的学习,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力
(3)通过学生自己查阅轮船、潜水艇、气球、飞艇的资料,培养学生获取信息的能力情感、态度和价值观⑴通过对轮船、潜水艇、气球和密度计的浮沉原理学习,让学生体验科学、技术、社会的紧密联系
(2)通过学习阅读材料,培养学生的民族自豪感,培养学生热爱物理的情感教学重点和难点重点理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法难点灵活利用浮力知识解决实际问题教学用具演示实验三只乒乓球、大烧杯、水、模拟潜水艇实验器材、多媒体分组实验带盖的空瓶、牙膏盒、鸡蛋、盐、水、盐水、烧杯、弹簧测力计、量筒、酒精、木块、电脑教学方法以自主、协作的科学探究为主导,以问题、任务驱动和小组协作学习为策略,进行设计和指导教学主要为以下两个环节㈠对于浮沉条件的学习先由实验现象引入物体的浮沉,小组探究实验引导学生归纳总结控制牙膏皮、鸡蛋的浮沉方法;在此基础上,结合力的分析,学生得出“物体浮沉与重力和浮力有关”,什么关系?由小组进行实验验证,得出结论;㈡将物体浮沉条件应用于生活、生产实际,对学生较为熟悉的轮船、潜水艇、热气球运用网络教学模式,提高学生的自主学习能力对密度计学生感到陌生采用实验探究教学的方法进行理解和应用板书设计㈠浸没在液体中的物体有哪些状态?运动下沉——沉底上浮——漂浮静止——悬浮㈡浸没在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小当物体所受G>F浮时,物体下沉;当物体所受G<F浮时,物体上浮;当物体所受G=F浮时,物体悬浮㈢浮沉条件的应用轮船潜水艇热气球密度计
1.新课引入将三只乒乓球同时握在手中示意给学生看,选择正常的那个球,在地上拍拍,表示球是正常的询问如果将它投入到水中,将会看到什么样的情形?学生回答后偷偷改换沉底的那只球,放入水中,再放入第二只悬浮的球,最后在放入第三只漂浮的球看到了什么?通过学生的回答介绍悬浮和漂浮概念乒乓球运动下沉——沉底上浮——漂浮乒乓球静止——悬浮
2.实验探究你们能否利用身边的器材,使它们象今天的乒乓球一样改变浮沉?探究活动1——怎样使物体上浮和下沉疑问如何使下沉的物体上浮或上浮的物体下沉?说明如果学生能够试着将下沉的物体上浮,将上浮的物体下沉,那么,具有挑战性的任务,可以帮助学生形成感性的认知的同时,可以更好地激发学生的兴趣,激发思维实验安排各小组运用自己选择的器材进行实验,思考改变浮沉的不同方法如将沉在清水中的鸡蛋浮起来;将浮在盐水中的鸡蛋沉下去;将浮在水中的牙膏盒沉下去;将沉在水中的牙膏盒浮起来;将沉在清水中的小瓶浮起来;将浮在盐水中的小瓶沉下去说明比较独立的选择器材,对共同的问题进行探究,既能给学生以一定的学习空间,也能运用归纳的原理实现相关知识点的获取实验交流⑴请各小组派代表上台演示,说明实验的方法⑵根据同学们提供的实验方法,教师引导学生将方法分类,一类与重力有关,一类与浮力有关(液体密度、排开体积)在实验现象的基础上,引导学生通过总结方法,明确从受力分析角度进行探讨实验所得可见,重力和浮力大小控制了物体的浮与沉结论浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小研究的对象方法从受力分析的角度来看(改变了哪些力)(适当复习阿基米德公式)如何使上浮的物体下沉浮在水面上的小瓶小瓶内装入水或物体重力增大(浮力不变)浮在水面上的牙膏盒挤出空气(ρ液不变,V排减小)浮力减小(物体重力基本不变)浮在盐水中的鸡蛋盐水中加水(ρ液减小,V排不变)浮力减小(物体重力不变)………………如何使下沉的物体上浮沉在清水中的小瓶去掉瓶内、盒内的物体物体重力减小(浮力不变)沉在水中的橡皮泥将橡皮泥捏成船形(ρ液不变,V排增加)浮力增大(物体重力基本不变)将沉在清水中的鸡蛋液体中加入盐(ρ液增加,V排不变)浮力增大(物体重力不变)………………在实验现象的基础上,引导学生通过总结方法,明确从受力分析角度进行探讨实验所得可见,重力和浮力大小控制了物体的浮与沉结论浸没在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小探究活动2——物体的浮沉条件疑问那么,物体在水中的状态,和它受到的重力和浮力各有什么关系呢?让学生在实验的基础上,完成下列表格的填写实验序号实验方法观察小瓶运动情况小瓶受力情况分析受力示意图力的大小关系1把盖上盖子的空小瓶浸没于盐水中,再松手上浮F浮GF浮>G2把装满水并盖上盖子的小瓶,浸没于盐水中,再松手下沉F浮GF浮<G3调整小瓶中的水量并盖上盖子(使其悬浮)浸没于盐水中,再松手悬浮F浮GF浮=G结论对与浸没在液体中的物体而言当物体所受重力大于浮力时,物体下沉;当物体所受重力小于浮力时,物体上浮;当物体所受重力等于浮力时,物体悬浮
三、小结物体的浮沉条件当物体所受重力大于浮力时,物体下沉;当物体所受重力小于浮力时,物体上浮;当物体所受重力等于浮力时,物体悬浮第三节研究物体的浮沉条件(第二课时)教学目标知识与技能
1、理解物体的浮沉条件
2、能应用浮沉条件解释一些简单的问题过程与方法
1、通过对密度计浮沉原理的学习,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力
2、通过制作密度计,培养学生的动手能力⒊情感、态度和价值观
1、通过制作密度计,激发学生学习物理的兴趣
2、通过学习阅读材料,培养学生的民族自豪感,培养学生热爱物理的情感教学重点和难点重点理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法难点灵活利用浮力知识解决实际问题教学用具演示实验、橡皮泥、木棒、铁块、盐、水、盐水、烧杯、弹簧测力计、量筒、酒精、木块、教学过程:复习提问,引入新课
1、物体的浮沉条件
2、物体浮沉条件的应用
2、新课教学
(一)、物体浮沉条件的应用
1、引导学生阅读课本,了解潜水艇的浮沉
2、引导学生阅读课本,了解气象探测气球并请一位同学表述大气层中空气的密度随高度的增加而减小,根据自身重力的大小,将气象探测气球充气到一定的体积,当F浮=G时,就可以使它悬浮在空中某一高度,进行气象探测当工作完毕时,会自动打开阀门放掉一部分气体,使气球体积缩小,当F浮G时,它就缓缓落回地面
3、引导学生阅读课本,了解人类是如何利用浮筒打捞沉船并请一位同学加以分析利用浮筒打捞沉船时,先将浮筒装满水,沉在船旁,此时F浮G,然后将浮筒固定在沉船上,向浮筒中输入高压空气,排出其中的水,此时F浮G,浮筒在浮力的作用下带动沉船上升除了这些以外,浮沉条件还有奇妙的应用
(二)、活动——制作密度计
1、密度计的原理⑴展示图片将两个一样的木块放在水和酒精中,问哪个烧杯所装的液体是水?你是根据什么来判断的?为什么ρ液越大,V排越小呢?⑵猜一猜让学生对上述问题进行猜想,各种猜想都可⑶做一做测量物体在不同液体中漂浮时受到的浮力实验器材量筒、水、酒精、木块议一议
①怎样利用提供的器材测量或计算受到的浮力?实验设计中可能学生不能达到这一要求,引导学生从实验设计的几个问题展开讨论,逐一得到结论,为实验步骤的设计创造必要的条件交流总结得出实验步骤Ⅰ向量筒中装入一定数量的水,记下水的体积V1向量筒中装入一定数量的酒精,记下酒精的体积V3Ⅱ把木块放入装水的量筒中,观察木块所处的状态,并记下水面的位置V2把木块放入装酒精的量筒中,观察木块所处的状态,并记下酒精面的位置V4Ⅲ由公式F浮=ρ水g(V2-V1)计算木块在水中所受浮力,由公式F浮=ρ水g(V4-V3)计算木块在酒精中所受浮力Ⅳ对数据进行分析得出结论在水和酒精中受到的浮力不变,ρ液越大,V排越小Ⅴ思考:为什么物体在水和酒精中受到的浮力不变呢引导学生由重力和浮力大小关系来分析并可通过实验验证这一结论.Ⅵ实验器材弹簧测力计用调节好的弹簧测力计称出木块的重力GⅦ对数据进行分析得出结论浮力等于重力
2、密度计的制作液体有很多种,能否根据这个原理制成一个工具粗测液体的密度呢?利用桌上的器材制做密度计
①器材木棒、橡皮泥、酒精、水、煤油、烧杯
②讨论如何将木棒立起来
③讨论如何定刻度
④展示各人自制的密度计,并解说原理和使用方法
⑤拿出实验室里用的密度计和自制密度计做比较,从结构、刻度线分布等方面详细了解密度计
⑥学会用密度计测量桌面上未知的液体密度
4、小结通过今天的学习,同学们有些收获?可以交流一下
5、课堂作业你们知道“中山舰”和“泰坦尼克号”的沉船事件吗?假如把打捞沉船的任务交给你,你将采取怎样的措施?可以上网查阅材料
6、课后作业课本P951——4教学反思学习了阿基米德定律后,学生对浮力有了一定的认识而初中二年级学生心理和认知发展规律要求在教学中要充分调动他们的激情他们不喜欢枯燥的理论分析和教条式的计算,但乐于参与动手实验、观察现象、了解与物理规律有关的图片在玩中学更能激发学生的情感因此在实际教学活动中应设计多个探究活动,放手让学生去看、去思、去做、去究,让学生在探究“怎样使物体上浮与下沉”、“探究物体浮沉条件”的活动中,悟到知识同时在处理各种课堂信息、交往合作、观察操作、表达等方面的能力都有所提高“物体浮沉条件的应用”通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计浮沉原理的学习,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,通过制作“密度计”的小实验,在活动中应用所学到的物理知识,训练学生的思维活动与动手能力,激发学生学习物理的兴趣课外作业“打捞中山舰”是对学生进行知识巩固与爱国主义教育的好材料第三节研究物体的浮沉条件(第三课时)(习题课)1将体积是500dm
5、质量是450kg的水雷抛入水中求水雷在静止时所受的浮力分析水雷所受的重力G=mg=450×
9.8牛/千克=
4.41×103牛顿 水雷浸没在水中时所受浮力F浮=ρ液gV排=
1.0×103kg/m3×
9.8N/kg×500×10-3m3=
4.9×103N得F浮G则根据物体的浮沉条件可知,水雷静止时是漂浮在水面上根据物体浮在液面的条件得出水雷此时受到的浮力 F浮=G=
4.41×103N 答水雷在静止时所的浮力为
4.41×103N
2、将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),________杯中水面升高得多
3、为了测出普通玻璃瓶的密度,小华利用一个普通玻璃制成的小瓶、一个量筒和适量的水,做了如下探究实验
(1)在量筒内倒入50cm3的水;
(2)让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上,此时水面与80cm3刻度线相平;(3)让小瓶口朝下,沉没水中这时水面与62cm3刻度线相平请根据以上探究步骤推算出普通玻璃的密度为多少?(要求有推理的过程)
4、一个重5N的木块漂浮在水面上,它受到的浮力为多少N,它排开水的体积为多少m
35、质量相等的木块和冰块ρ木ρ冰都漂在水面上,木块受到的浮力______冰块受到的浮力;体积相等的实心木块和冰块都漂在水面上,木块受到的浮力_______冰块受到的浮力练习
1、把重为5N,体积为600cm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是g取10N/㎏A.物体漂浮,F浮=6NB.物体悬浮,F浮=5NC.物体漂浮,F浮=5ND.物体沉在水底,F浮=6N2.死海是世界著名的咸水湖,当人完全浸入死海时,人受到的浮力______人受到的重力,所以人就会自然向上浮起,当人浮在海面上时,人受到的浮力______人受到的重力(选填“大于”“小于”或“等于”)3.一艘轮船的排水量为20000吨,它的自重为_____牛,它可以装载_______千克的货物
4、一块木块漂浮在水面,木块受到的浮力为F1,它漂浮在酒精中木块受到的浮力为F2比较F1F2的大小
5、重为3×105牛的飞艇静止在空中,飞艇受到的浮力大小为_____________牛,方向竖直______________作业布置:
1、三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”,如图1所示.它上升的主要原因是灯笼内的热空气密度小于空气密度,导致灯笼受到的浮力 灯笼重力,所以灯笼才上升.
2、一个质量为
0.5Kg的木块漂浮在水面上,它受到的浮力为多少 N
3、质量相等的木块和蜡块,漂浮在同一盆水中,它们所受浮力的大小关系是________补充
1.如图所示,四个体积相同和形状一样的小球,放入盛水的容器中,浮沉情况如图示,待四个小球静止时,受到浮力最小的球是( )A.甲 B.乙C.丙 D.丁
2、一块橡皮泥分三次捏成形状不同的三个圆柱体、球体和长方体,分别将橡皮泥浸没在水中,橡皮泥受到的浮力 (填“圆柱体大”、“球体大”、“长方体大”或“一样大”)再将同一块橡皮泥浸没在水中的不同深度,则橡皮泥受到的浮力 (填“变大”、“变小”、
3、有一艘潜水艇在水下航行它先从上面往下沉,后来又从下面往上浮,但是都没有浮出水面问它在水里受到的浮力哪一次大?为什么?
4、大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则( )A.ρ甲ρ乙F甲=F乙B.ρ甲ρ乙F甲F乙C.ρ乙ρ甲F甲F乙D.ρ乙ρ甲F甲=F乙
5、甲、乙、丙三个实心小球分别在不同的液体中静止,三个球的体积关系是V甲>V乙=V丙,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3则三个球的重力、密度的大小关系应该为( )A.G甲=G乙>G丙 ρ甲=ρ乙>ρ丙B.G甲>G乙>G丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙C.G甲>G乙=G丙 ρ甲>ρ乙=ρ丙D.G甲>G乙>G丙 ρ甲=ρ乙>ρ丙
6、新鲜鸡蛋在水中会下沉,小华向水中加盐并轻轻搅拌,随着盐的溶解,可以看到鸡蛋会上浮,如图所示,这是因为( )A.鸡蛋的重力减少,重力小于浮力B.鸡蛋的质量减少,浮力增大C.鸡蛋排开盐水的体积增大,浮力增大D.液体的密度变大,鸡蛋所受的浮力大于重力浮力复习课
一、引入新课演示实验将乒乓球、木块、石头、金属块放入水中,让学生观察所发生的现象,然后回答)
1、为什么乒乓球、木块能够浮在水面上?
2、那么沉入水底的铁块、石头受不受浮力的作用?
3、那么什么是浮力?
4、那么浸在气体里的物体受不受浮力?
二、新课教学
1、浮力
(1)、概念浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体对它竖直向上的力叫做浮力)那么浮力产生的原因是什么?
(2)、浮力产生的原因演示实验将透明可乐瓶的底部截去,把乒乓球放在瓶中,然后往瓶内加水,可以看到浸在水中的乒乓球虽然排开一定量的水,但并不上浮当用手堵住瓶口(或用瓶盖将瓶口盖上),让从夹缝流出的水聚集在乒乓球底部,乒乓球很快就浮出水面请学生认真观察实验现象,回答下面问题)为什么开始时乒乓球浮不上来?为什么瓶口一被堵上,乒乓球就浮了上来?(引导学生回答后板书浮力产生的原因浸在液体里的物体,受到液体的向上和向下的压力差,就是物体受到液体浮力的原因F浮=F向上—F向下浮力的方向总是竖直向上的
二、浮力的计算
(一)、浮力产生的原因来计算浮力打出投影片
1、有一边长为
0.1米的立方体铝块,它的每个正方形表面的面积是_______平方米,如果它下表面受到水向上的压力是20牛,下表面受到水的压强是_______帕,上表面受到水的压强是_________帕,上表面受到水向下的压力是_________牛,铝块受到水的浮力是_________牛[取g=10牛/千克])由此可见,我们可以根据浮力产生的原因来计算浮力,那么还有没有其他方法呢?下面大家请看实验
(二)、根据力的平衡来计算F浮=G空—G液————————
①)
1、演示实验将一金属块挂在弹簧秤下,请一同学读出弹簧秤的示数然后将金属块浸入水槽中的水里,请一学生再读出弹簧秤的示数然后让学生回答)为什么弹簧秤的示数减小了?那么弹簧秤减小的示数和它受到的浮力的大小有什么关系?[学生答两者相等]那我们能不能利用这个方法来计算浮力呢?[学生答能]根据力的平衡来计算F浮=G空—G液————————
①)
(三)、阿基米德原理
1、习题打出投影片有一薄塑料袋盛满水,扎紧袋口挂在弹簧秤下,称地重是9.8牛,把它全部浸入水中时,弹簧秤的示数是_______牛,则塑料袋受到的浮力是______________牛)
2、演示实验验证将一装有水的塑料袋先挂在弹簧秤下,让学生观察一下示数,然后将塑料袋慢慢浸入水中,让学生观察示数的变化然后回答问题)
(1)、当塑料袋全部浸入水中时,弹簧秤的示数变为了多少?[学生答零]
2、由此说明了什么?[学生讨论回答,师总结我们在塑料袋中装的是水,当塑料袋浸入水中时,它必然要排开相同体积的水同时受到水的浮力作用,最终其示数变为零,说明它受到的浮力和它所排开的水的重力相同也就是说,浸在水中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开水受到的重力其实,这个结果在任何液体中都成立这就是早在2000多年以前希腊学者阿基米德所发现的著名的阿基米德原理](板书
2、阿基米德原理
①阿基米德原理的内容浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体受到的重力
②表达式F浮=G排=ρ液gV排————————
②)
(3)强调在计算浮力时应当注意
①式中G空为挂在弹簧秤下的物体在空气中时弹簧秤的读数,G液为挂在弹簧秤下的物体浸在液体中时弹簧秤的读数这个式子说明了测定浮力大小的一种方法;
②式中的V排是物体排开液体的体积,或者说是浸没在液体中的体积,这个体积不一定等于物体的体积
1、大家来看这样一道习题(打出投影片有人说浸在液体中的物体,浸得越深,受的浮力越大你认为呢?)[学生回答后,师讲到底哪一种说法对,我们来验证一下](演示实验将一金属块挂在弹簧秤下,浸入水中,并且改变金属块在水中的深度,让学生观察弹簧秤示数有没有发生变化)
1、弹簧秤的示数变化了没有?
2、这说明物体受到的浮力变化了没有?
3、这个现象说明什么?浮力的大小与什么因素有关呢?我们可以从阿基米德原理公式中找到答案由浮力公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关下面大家来看这样一组习题(打出投影片
1、下列说法中,正确的是( )A、物体浸的越深,浮力越大B、凡是浸在液体中的物体都受浮力作用C、只有漂浮于液面的物体才受浮力作用D、下沉的物体不受浮力的作用
2、用手将木块压入水底,松开手后,木块从水底上浮到水面的过程中,下列说法中正确的是( )A、木块所受浮力不变B、木块所受浮力逐渐减小C、木块所受浮力逐渐增大D、无法判断
3、煮饺子时,饺子先沉于锅底,后又漂浮,这是因为_______________
4、把一铁块分别浸没在水和酒精中时受到的浮力分别为F1和F2,则()A、F1=F2B、F1F2C、F1F2D、都有可能
5、桥墩浸在水中,它受不受浮力?由此可知决定浮力大小的因素,由浮力公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关理解这一问题时需注意以下三点
(1)浮力公式提供了计算浮力大小的一种方法,遇到问题时,首先根据浮力产生的原因去分析物体是否受浮力,而后才能确定是否用浮力计算公式计算浮力
(2)计算浮力问题时,应注意区分以下几个物理量的含义与区别
①浸没与浸入;
②物体的体积、物体排开液体的体积与物体露出液面的体积;
③物体的密度与液体的密度
(3)浸没在液体中的物体,所受的浮力大小只与液体的密度和物体的体积有关并且阿基米德原理及由原理得出的浮力公式,不仅适用与液体,也适用于气体(演示实验将乒乓球、木块、石头、金属块、悬浮体放入水中,让学生观察所发生的现象,然后回答)
1、为什么乒乓球、木块能够上浮?[学生答因为受到浮力大于它的重力]
2、为什么石头、金属块会下沉?[学生答因为它受到的浮力小于它的重力]
3、为什么悬浮体既不上浮,也不下沉?[学生答因为它受到的浮力等于它的重力]师讲由此可见,物体在水中到底是上浮还是下沉,取决于它受到的浮力和它自身重力的大小
三、物体的浮沉条件浸在液体中的物体,如果只受有重力G和浮力F浮作用,则当F浮G时,物体上浮;当F浮G时,物体下沉;当F浮=G时,物体可停留在液体中任何地方上述浮沉条件,如果用物体的密度ρ和液体的密度ρ液来表示,则可叙述为当ρ液ρ时,物体上浮;当ρ液ρ时,物体下沉;当ρ液=ρ时,物体可停留在液体中任何地方)下面,我们来看这样一道习题,(打出投影片一块冰浮在烧杯中的水面上,当冰熔化后,杯中水面的高度怎样变化?为什么?)[学生讨论后,师总结浮在水面上的冰受到重力和浮力的作用,且G=F浮如果将冰块浮在水面时排开水的体积与冰完全溶化成水后的体积相比较,就可以得到正确的结论因此求漂浮时冰块排开水的体积V排和冰块完全熔化成水后的体积V水是本题的关键(打出投影片对于漂浮的冰块来说有F浮=G即ρ水gV排=m冰g所以V排=m冰g/ρ水g=m冰/ρ水————
(1)由于冰熔化后质量不变,所以m冰=m水=ρ水V水所以V水=m冰/ρ水——————————
(2)由
(1)
(2)式可知V排=V水故杯中水面不变化)浮力的知识在生活中应用很广泛,例如轮船、潜水艇、气球、飞艇、密度计等都是利用浮力的知识工作的下面我们来了解一下它们分别是怎样工作的钢铁巨轮能够在水面上航行,那它是靠什么办法浮在水面上的?大家请看演示实验将一废牙膏皮底部剪掉,卷成一团,放入水中,牙膏皮沉入水底那么谁能使它浮在水面上?为什么这一次它没有沉到水底呢?[学生答因为做成空心后,它排开水的体积增大,所以浮力增大,当浮力大于重力时它就能够浮在水面上了]由此可见,采用空心的办法可增大可以利用的浮力即使最现代化的轮船,也是采用这个同学的办法
四、浮力的应用
1、轮船——采用空心的办法来增大浮力的)潜水艇能够在水中自由上浮和下潜,它靠什么做到这一点的?[学生答靠改变自身的重力实现上浮和下潜的
2、潜水艇——靠改变自身的重力实现上浮和下潜的)谁知道气球是靠什么来上升和下降的?[叫一学生回答是靠改变自身的体积来实现上升和下降的
3、气球、飞艇——一般是靠改变自身的体积来实现上升和下降的)液体的密度我们可以用密度计来测量,那密度计是利用什么原理来测出液体密度的?[学生讨论后,师总结密度计是测量液体密度的仪器测定液体密度时,密度计漂浮在液面上;对于不同液体,密度计放入后排开液体的体积不同,即浸入液体中的深度不同因此根据密度计浸入液体的深度可以测定液体的密度](板书
4、密度计除了上述的应用,我们还可以利用浮力的知识来测量密度比液体大的固体的密度,谁知道测量的方法?[学生讨论后,师总结若固体密度比液体大,可直接用浸没法测它的密度即用弹簧秤先测出固体在空气中所受的重力G,再测出它完全浸没在液体中的“重力”G‘然后通过计算可得到固体的密度ρ计算方法如下](打出投影片测固体密度由于G=mg,可求出固体质量m=G/g;由G浮=G—G‘=ρ液gV排和V排=V,得V=V排=(G—G‘)/ρ液g,求出物体的体积然后由ρ=m/V求出其密度ρ=[G/(G—G‘)]ρ液)下面,我们来做一组练习题(打出投影片
1、物体的浮沉条件是当浮力____________重力,物体下沉;当浮力___________重力,物体上浮;当物体__________重力,物体悬浮
2、下列说法中,正确的是( )A、物体浸的越深,浮力越大B、凡是浸在液体中的物体都受浮力作用C、只有漂浮于液面的物体才受浮力作用D、下沉的物体不受浮力的作用
3、一只铜球放入某种液体中,则铜球( )A、一定下沉B、一定漂浮C、一定悬浮D、条件不足,不能确定
4、根据阿基米德原理可知,物体浸在液体中受的浮力跟两个因素有关,这两个因素是_________和___________
5、体积相同的木块、铜块和铁块,同时放入水中,它们静止时所受的浮力分别是F1、F2、F3,它们所受浮力的大小关系为F1_____F2______F3
6、如图所示,甲、乙两只相同的容器都盛满了水,其中甲容器只装水,乙容器水面上漂浮着一木块,两只桶的总重比较( )A、甲桶比乙桶重B、乙桶比甲桶重C、两桶一样重D、无法比较甲乙
7、三个体积相同的实心球静止在水中,如图所示,则可断定( )A、甲球密度比乙球大B、三个球密度一样大C、乙球密度比甲球大D、丙球密度比甲球大
8、潜水艇是利用____________________来实现它的浮沉的气球或飞艇是靠________________________________从而改变自身所受的浮力,来实现上升或下降的
9、轮船的排水量是指轮船满载时________________质量1
0、如图所示,同一物体在甲、乙两种不同的液体中,则甲、乙两种液体的密度大小关系为( ) A、ρ甲=ρ乙B、ρ甲ρ乙C、ρ甲ρ乙D、无法判断1
1、有一蜡烛直立在水中,有3厘米露出水面,当它将露出水面的3厘米燃烧掉后,下说法正确的是( )A、水下部分就处于悬浮B、仍有3厘米露出水面C、水下部分会沉入水底D、露出水面的长度一定小于3厘米
12、在空气中称得等重的铁块和木块,若拿到液体中去称( )A、木块和铁块的示重均为零B、木块的示重等于铁块的示重C、木块的示重小于铁块的示重D、木块的示重大于铁块的示重1
3、池中漂浮一只小船,若把池底放的石块捞出后放在船上,则池中水面将()A、下降B、上升C、不变D、无法判断1
4、一只小船装有一根木头,浮在水面上,如果将木头取出丢在水中,则水面将( )A、上升B、下降C、不变D无法确定)挂在弹簧秤上的石块浸没在水中时,受力分析图,弹箧秤的读数(F)=重力(G)-浮力(F浮)挂在弹簧秤上的石块,静止不支时受力分析图图9下沉上浮漂浮悬浮沉底。