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浮力教案
浮力教案(一):
浮力教案
一、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)大綱要求和全面提高學(xué)生素質(zhì)的需要,現(xiàn)確定第一教時教學(xué)目標(biāo)如下:
知識目標(biāo):
1.了解浮力(包括浮力的方向、施力物體、浮力的單位)。
2、了解浮力產(chǎn)生的原因和影響浮力的大小因素。
3.理解計算浮力的兩種方法(即阿基米德原理和稱重法)。
技能目標(biāo):
學(xué)會用彈簧測力計測量浮力,初步掌握利用探索性實驗研究物理問題,并歸納出物理規(guī)律的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生分析排除、歸納整理數(shù)據(jù)的潛力。
情感目標(biāo):
結(jié)合教學(xué)對學(xué)生進行科學(xué)方法的教育和培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。同時透過介紹科學(xué)家的貢獻,鼓勵學(xué)生樹立刻苦鉆研、大膽探索科學(xué)真理的精神。
二.教學(xué)重、難點教學(xué)重點:
1、教學(xué)重點:探究影響浮力的大小因素和阿基米德原理
2、教學(xué)難點:啟發(fā)探究影響浮力的大小因素和阿基米德原理時的科學(xué)方法
三、教學(xué)的關(guān)鍵:以方法教育引路,以學(xué)生思維障礙為突破口,針對性地安排實驗探索。
四、教法與學(xué)法:
作為探究自然科學(xué)的規(guī)律課,過程一般是
本節(jié)資料要突破重、難點的方法與措施也不例外,因為無論從方法論的角度還是對具體的探索實踐中獲得信息的分析,都證明這是行之有效的路徑,因此,本課的教法主要是“開放情境、引導(dǎo)探究”,而學(xué)法主要是讓學(xué)生“親身體驗,自主猜想、合作探究、分析歸納、得出規(guī)律”。
五、教學(xué)策略
教材中是一個探索性演示實驗,但由于教師的演示實驗可見度較小,即使讓一些學(xué)生上講臺參與,仍不利于滿足大多數(shù)學(xué)生的求知心理,也不利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用和方法教育的實施。故相應(yīng)策略:
1.把演示實驗改為并進式實驗:即有演示實驗又有學(xué)生實驗。
2.透過分工合作和多次實驗,以篩選影響浮力大小的因素和獲得不一樣條件下F浮與G排液的數(shù)值關(guān)系,并運用實驗驗證和歸納法為得出一般規(guī)律帶給必要的素材。
六、教具準(zhǔn)備
除了教師演示用裝置外,還給每組學(xué)生準(zhǔn)備了一小桶水,橡皮泥一塊、飲料瓶、彈簧秤、燒杯和溢水杯各一個,塑料杯,塑料盤,膠水瓶,木塊、同體積的鋁塊、鐵塊和銅塊各一,水、酒精、鹽水三種液體各一杯,細線等供選用等。
七、教學(xué)過程設(shè)計
。ㄒ唬、引入新課:提問復(fù)習(xí)液體內(nèi)部壓強的特點引入新課。
浮體演示實驗1:橡皮球(空心體)在液體中上浮。
請同學(xué)們從日常生活和常見的自然現(xiàn)象中舉例說明浸入液體中的物體受到浮力。如:水中的游魚、游泳的人、漂浮的物體、沉入水中的物體等,在氣體中的物體同樣也受到氣體的浮力,如:空氣的浮力等。浸入液體(或氣體)中的物體受到浮力,那么浮力產(chǎn)生的原因是什么嗎?
浮體演示實驗2:木塊(實心體)在液體中上。ǘ嗝襟w演示)。(說明:動態(tài)觀察、創(chuàng)設(shè)情景、激發(fā)思維)
。ǘ抡n講授
1、浮力產(chǎn)生的原因(互動1)
學(xué)生討論并啟發(fā)答出:立方體木塊浸沒在水中,左右兩個側(cè)面和前后兩個側(cè)面相對應(yīng)的部位,距液面的深度相同,水對它們的壓強相等。因而它的左右兩側(cè)面和前后兩側(cè)面,受到的壓力大小相等、方向相反,互相平衡,而由于立方體上表面距液面的深度小于下表面距液面的深度,所以它們受到水的壓強不一樣。下表面受到水的壓強大于上表面受到水的壓強。上下表面積相等,據(jù)P=F/S得F=PS可知,下表面受到水的豎直向上的壓力大于上表面受到水的豎直向下的壓力,所以上下表面受到的壓力差就是產(chǎn)生浮力的原因。
師:球體或無規(guī)則物體雖然沒有象立方體有明顯的上下表面,但它們受到浮力的原因也是由于上部下部表面受到壓力的合力產(chǎn)生的。
2.浮力概念的建立(互動2)
剛才我們看到的橡皮球和木塊浸入水中后都受到浮力,那么請問:它們上浮后,漂浮在水中靜止有否受到豎直向上的浮力作用?(有!因為處靜止?fàn)顟B(tài),據(jù)受平衡力條件能夠明白F浮=G物,方向與重力方向相反:豎直向上)。下方請看:
沉體演示1:金屬球在中下沉
沉體演示2:膠水瓶在煤油水中下沉提問(1):那么浸在液體中的金屬球和膠水瓶是否受到浮力的作用?(針對學(xué)生思維障礙提出問題,進一步激發(fā)思維)
提問(2):如何判定金屬球和膠水瓶是否受到向上浮力的作用?
請同學(xué)們討論判定方案:把金屬球或膠水瓶吊在彈簧測力計的下方,在讓它們浸入水中,比較前后兩次的讀數(shù),如果示數(shù)減少了,則說明金屬球或膠水瓶受到向上浮力的作用。且減少量就是浮力的大小,即(F浮=G-F拉)。這也是測量浮力的方法。我們把這種方法叫稱量法:F浮=G-F拉(板書),并讓學(xué)生實驗。提問幾組:膠水瓶有否受到向上浮力的作用,膠水瓶受到浮力多大?
結(jié)論:浸在水中的金屬球和膠水瓶也受到浮力的作用。
總結(jié)歸納得出浮力的初步概念:浸在液體(或氣體)中的物體受到豎直向上的托力,這個力叫做浮力。F浮=G-F拉
說明:從“上浮”到“下沉”,從“浸沒”到“部分浸在”,從水到其它液體,改變實驗條件,異中求同比較,帶給歸納素材。透過歸納,培養(yǎng)學(xué)生從特殊到一般的初步得出浮力的初步概念潛力。
浮力是一種力,施力物體是液體(或氣體),其大小的單位也是牛頓,方向豎直向上;那么浮力的大小:在什么狀況物體受到的浮力大?什么狀況物體受到的浮力小?閱讀實踐教材P82“想想做做”引入研究課題。
3、探究浮力的大小可能與什么因素有關(guān)?
實驗1材料:一團橡皮泥、水、玻璃球
步驟:把橡皮泥捏成不一樣形狀,放在水中,觀察其浮沉狀況。把橡皮泥造成船上方加重物(玻璃球),比一比,看誰能裝載更多的重物.提出怎樣裝載更多的重物?(解決問題)。引出浮力的大小可能與什么因素有關(guān)的問題?
實驗2材料:飲料瓶、小桶、水
步驟:把飲料瓶逐漸壓入水中,注意手的感受,體會飲料瓶所受浮力及其變化,從感受及觀察到的現(xiàn)象提出浮力的大小可能與什么因素有關(guān)的問題?(投影)
學(xué)生自主猜測可能的因素:物體的密度ρ物(物體的重)、物體的形狀、深度h、浸入的液體密度、浸入液體的體積(或說排開的液體體積V排)、排開的液體重等。
師:同學(xué)們的猜想都有自我的道理,這些因素是否都會影響浮力的大小呢?這天我們也要象科學(xué)工作者一樣,用實驗驗證我們的猜想是否正確。
同學(xué)們討論設(shè)計下方驗證的實驗方案:
驗證實驗1:請設(shè)計一個檢驗F浮與物體的密度ρ物(物體的重)有否關(guān)系的實驗。
驗證實驗2:請設(shè)計一個檢驗F浮與物體的形狀有否關(guān)系的實驗。
驗證實驗3:請設(shè)計一個檢驗F浮與浸入的液體密度ρ液有否關(guān)系的實驗。
驗證實驗4:請設(shè)計檢驗F浮與浸入的液體深度h有否關(guān)系的實驗。
驗證實驗5:檢驗F浮與浸入液體的體積(或說排開的液體體積V排)--------:有否關(guān)系的實驗。
分配學(xué)生驗證課題:由于時光關(guān)系,而且我們要驗證課題的因素較多,所以我們?nèi)嗤瑢W(xué)分工合作:探究影響浮力的大小因素。一、二、三、四小組同學(xué)分別驗證實驗1、2、3、4,做完實驗后把合作探究過程和分析課題的結(jié)果向全班匯報,并與其它各小組合作交流、總結(jié)決定:影響浮力大小的因素(投影實驗報告)。
((1)驗證實驗1:取相同體積的鋁塊、鐵塊和銅塊,使其全部沒入水中,用彈簧測力計分別測出浮力。由于三者的密度(物體的重)不一樣,但浮力相同,故決定:F浮與物體的密度(物體的重)無關(guān)。
。2)驗證實驗2:把同一塊橡皮泥捏成幾種不一樣形狀,分別用彈簧測力計測其浮力。由于形狀不一樣,但浮力相同,故決定:F浮與物體的形狀無關(guān)。
。3)驗證實驗3:把同一塊膠水瓶浸入的不一樣液體(水、酒精、鹽水)中,用彈簧測力計測其浮力。由于浸入的液體(密度ρ液))不一樣,浮力也不一樣,
故決定:F浮與浸入的液體密度ρ液有關(guān)
。4)驗證實驗4:把膠水瓶浸入小桶的水中,用彈簧測力計測其浮力。由于浸入水中的深度h不一樣,但浮力相同,故決定:F浮與浸入的液體深度h無關(guān)。可能出現(xiàn)兩種決定:
A:將彈簧測力計所掛的膠水瓶逐漸浸入水中,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)逐漸減少,證明F浮與深度h有關(guān),物體浸入液體的深度越大,受到的浮力也越大。
B:將彈簧測力計所掛的膠水瓶逐漸浸入水中,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)逐漸減少,當(dāng)膠水瓶完全沒入水中后,繼續(xù)增大深度,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)不變,證明F浮與深度h無關(guān)。
師:這兩個結(jié)論似乎是矛盾的,這說明物體在部分浸沒過程中不單單是深度h變化,還有更本質(zhì)的因素有待發(fā)現(xiàn),請同學(xué)們進一步觀察與比較一下,上述兩個過程存在什么差異?A在驗證實驗中沒有控制變量必須(即沒有控制浸入液體的體積相同)故決定錯誤。
師:這兩個結(jié)論似乎是矛盾的,這說明物體在部分浸沒過程中不單單是深度h變化,還有更本質(zhì)的因素有待發(fā)現(xiàn),請同學(xué)們進一步觀察與比較一下,上述兩個過程存在什么差異?A在驗證實驗中沒有控制變量必須(即沒有控制浸入液體的體積相同)故決定錯誤。
師:剛才同學(xué)們把飲料瓶逐漸壓入水中,體會感受飲料瓶所受浮力變化,故猜想F浮與浸入液體的體積(或說排開的液體體積V排)可能有關(guān)。下方同學(xué)們一齊驗證實驗5。
。5)驗證實驗5:把膠水瓶浸入的液體中,用彈簧測力計測其浮力。由于浸入液體的體積(或說排開的液體體積V排)不一樣,浮力也不相同,故決定:與浸入液體的體積(或說排開的液體體積V排)有關(guān),而與液體深度h無關(guān)。
師:透過我們剛才的合作驗證,討論分析決定,認(rèn)識到浮力的大小與物體的密度、重、形狀和物體浸入液體的深度h均無關(guān),而與液體的密度ρ液和物體排開的液體體積V排有關(guān)。而且由實驗可得液體的密度ρ越大和物體排開的液體體積V排越多,即物體排開液體的重G排液也就越多,可見浮力的大小是與物體排開液體的重G排液有關(guān)的。提出問題:F浮與G排液之間是否存在著確定的數(shù)量關(guān)系呢?若相等?(由F浮=G排液=m排液g=ρ液V排液g說明只與ρ液、V排液這兩因素有關(guān)),若下相等(F浮≠G排液=m排液g=ρ液V排液g說明還有其他因素)?
4、探索F浮與G排液的關(guān)系。(投影)
(1)、學(xué)生自主猜想:
如何透過實驗來驗證我們的猜想是否正確呢?
。2)、布置學(xué)生討論并設(shè)計實驗方案:
實驗需要哪些器材?如何測物體(沉體、浮體)在液體中所受的浮力?如何測物體排開液體的重力?(兩種方法)設(shè)計一個實驗記錄表格。
實驗室?guī)Ыo器材:物體(1沉體:膠水瓶、石塊、橡皮泥……2浮體:木塊、蠟塊)、液體(水、酒精、煤油、鹽水……)、大燒杯、塑料杯、塑料盤、彈簧測力計等。說明:那里采用讓學(xué)生分組,可用不一樣的液體做實驗,再歸納出一般結(jié)論的方法。組織實驗:桌上有同學(xué)們所需要的器材,各小組可按需要選用,我們要親自做實驗來驗證自我的猜想是否正確,看哪個組配合的好、實驗操作熟練、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
。3)、學(xué)生分組實驗:
學(xué)生分別對于沉體和浮體討論驗證方案,設(shè)計實驗合理后,設(shè)計實驗紀(jì)錄表格,并按實驗步驟進行實驗:用彈簧測力計分別測出沉體(如膠水瓶)全部浸沒和浮體(如木塊)部分浸沒在液體(如水、鹽水或酒精)中受到的浮力與物體排開液體受到的重。
、賹τ诔馏w(膠水瓶)全部浸沒的記錄表格:(F浮=G-F拉)
膠水瓶的重:
G物=(N)膠水瓶在液體中受到拉力
F拉=(N)膠水瓶浸沒在受到的浮力
F浮=(N)
(選用塑料杯重可忽略不計)膠水瓶排開液體的重
G排液=(N)
、趯εc浮體(木塊)部分浸沒的記錄表格:
木塊的重
G木=(N)
木塊受到的浮力
F浮=(N)
(選用塑料杯重可忽略不計)
木塊排開液體受到的重
G排液=(N)
教師巡視,并幫忙學(xué)生將實驗順利完成。幾組實驗報告,提問實驗中遇到什么問題?解決方案?
師:剛才我們分別做了不一樣物體(膠水瓶、木塊、橡皮泥、石塊、蠟塊)在不一樣液體(如水、酒精、鹽水、煤油)中所受的浮力與這些物體排開液體所受的重力的關(guān)系。此刻我們歸納一下我們的實驗結(jié)論。
(4)、歸納得出阿基米德原理
。ㄍ队埃俳Y(jié)論:浸在液體里的物體受到向上的浮力,(在誤差范圍內(nèi))浮力的大小等于物體排開液體的重力。這就是浮力定律(即阿基米德原理)的資料,數(shù)學(xué)公式表示為:F浮=G排=m排液g=ρ液V排液g。
②.原理的適用范圍:它不僅僅適用于液體也適用于氣體。
、。簡介阿基米德的發(fā)現(xiàn):投影資料。
八、學(xué)習(xí)小結(jié)(見投影)1、知識要點,有兩種方法能夠計算浮力:F浮=G排=m排液g=ρ液V排液g和F浮=G-F拉。2、小結(jié)課題探究的一般過程。師:這天我們透過自我的努力和同班同學(xué)的合作,探究了影響浮力的大小因素和阿基米德原理,同學(xué)們表現(xiàn)了很高的熱情與用心探索科學(xué)的精神,共同完成了本課學(xué)習(xí)任務(wù),目前國際上很多領(lǐng)域也采用象我們這樣的合作探究方式探索科學(xué)課題,如我國與國際合作探究、交流核科學(xué)技術(shù)(投影)。
今后我們在學(xué)習(xí)和工作中要將這種合作探究、學(xué)習(xí)交流的精神發(fā)揚下去。
九、布置作業(yè)
1、完成提綱(達標(biāo)反饋)
2、實踐性作業(yè):動手制作利用浮力工作的模型(如:輪船、密度計、潛水艇、氣球和飛艇)。
十、板書設(shè)計:浮力
一、浮力的產(chǎn)生原因:液體對物體向上和向下的壓力差。
一、浮力:
1.定義:浸在液體(或氣體)中的物體受到豎直向上的托力,這個力叫做浮力。
2。施力物體:液體(或氣體)
3。方向:豎直向上。F浮=G-F拉
二、阿基米德原理:
1.資料:浸在液體里的物體(或氣體)受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開液體的重力。
2。公式:F浮=G排=ρ液gV排液
3.適用范圍:液體和氣體。
此教案適合基礎(chǔ)較好的班級,且要能控制課堂活動;推薦再花一課時進行習(xí)題講解。
浮力――探究式教案(第2稿)
一、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)大綱要求和全面提高學(xué)生素質(zhì)的需要,現(xiàn)確定第一教時教學(xué)目標(biāo)如下:
知識目標(biāo):
1.了解浮力(包括浮力的方向、施力物體、浮力的單位)。
2、了解浮力產(chǎn)生的原因和影響浮力的大小因素。
3.理解計算浮力的兩種方法(即阿基米德原理和稱重法)。
技能目標(biāo):
學(xué)會用彈簧測力計測量浮力,初步掌握利用探索性實驗研究物理問題,并歸納出物理規(guī)律的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生分析排除、歸納整理數(shù)據(jù)的潛力。
情感目標(biāo):
結(jié)合教學(xué)對學(xué)生進行科學(xué)方法的教育和培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。同時透過介紹科學(xué)家的貢獻,鼓勵學(xué)生樹立刻苦鉆研、大膽探索科學(xué)真理的精神。
二.教學(xué)重、難點教學(xué)重點:
1、教學(xué)重點:探究影響浮力的大小因素和阿基米德原理
2、教學(xué)難點:啟發(fā)探究影響浮力的大小因素和阿基米德原理時的科學(xué)方法
三、教學(xué)的關(guān)鍵:以方法教育引路,以學(xué)生思維障礙為突破口,針對性地安排實驗探索。
四、教法與學(xué)法:
作為探究自然科學(xué)的規(guī)律課,過程一般是
本節(jié)資料要突破重、難點的方法與措施也不例外,因為無論從方法論的角度還是對具體的探索實踐中獲得信息的分析,都證明這是行之有效的路徑,因此,本課的教法主要是“開放情境、引導(dǎo)探究”,而學(xué)法主要是讓學(xué)生“親身體驗,自主猜想、合作探究、分析歸納、得出規(guī)律”。
五、教學(xué)策略
教材中證明沉的物體也受浮力是一個探索性演示實驗,但由于教師的演示實驗可見度較小。
故相應(yīng)策略:
1.演示實驗:用大彈簧測力計演示沉的物體也受浮力,再舉例說明沉的物體也受浮力(如吊井水時,桶在水中時要比在空氣中輕的多)。
2.透過分組合作實驗,透過計算F浮、G物、G排液的數(shù)值關(guān)系,并運用物理的數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出一般規(guī)律,即阿基米德原理。
六、教具準(zhǔn)備
除了教師演示用裝置外,還給每組學(xué)生準(zhǔn)備了一小水袋(裝滿水,無氣泡并扎緊),彈簧秤、燒杯。
七、教學(xué)過程設(shè)計
。ㄒ唬⒁胄抡n:
浮體演示實驗:橡皮球(空心體)在液體中上浮。問:為什么會上?
請同學(xué)們從日常生活和常見的自然現(xiàn)象中舉例說明浸入液體中的物體受到浮力。如:水中的游魚、游泳的人、漂浮的物體、沉入水中的物體等,在氣體中的物體同樣也受到氣體的浮力,如:空氣的浮力等。浸入液體(或氣體)中的物體受到浮力。那么浮力的方向朝哪邊?觀察書上四幅圖,說出答案。
浮體演示實驗
。ǘ抡n講授
1、沉的物體受浮力嗎?(互動1)
提問(2):如何判定大鉤碼是否受到向上浮力的作用?
請同學(xué)們討論判定方案:把金屬球或膠水瓶吊在彈簧測力計的下方,在讓它們浸入水中,比較前后兩次的讀數(shù),如果示數(shù)減少了,則說明金屬球或膠水瓶受到向上浮力的作用。且減少量就是浮力的大小,即(F浮=G-F拉)。這也是測量浮力的方法。我們把這種方法叫稱量法:F浮=G-F拉(板書),并讓學(xué)生實驗。提問幾組:膠水瓶有否受到向上浮力的作用,膠水瓶受到浮力多大?
結(jié)論:浸在水中的金屬球和膠水瓶也受到浮力的作用。
總結(jié)歸納得出浮力的初步概念:浸在液體(或氣體)中的物體受到豎直向上的托力,這個力叫做浮力。F浮=G-F拉
說明:從“上浮”到“下沉”,從“浸沒”到“部分浸在”,從水到其它液體,改變實驗條件,異中求同比較,帶給歸納素材。透過歸納,培養(yǎng)學(xué)生從特殊到一般的初步得出浮力的初步概念潛力。
浮力是一種力,施力物體是液體(或氣體),其大小的單位也是牛頓,方向豎直向上;那么同學(xué)們的水袋浸沒時受的浮力多大呢?
G水袋=(N)水袋的重力
F拉=(N)水袋在液體中受到拉力
F浮=(N)水袋浸沒在受到的浮力
(選用塑料袋重可忽略不計)水袋排開液體的重
G排液=(N)
你發(fā)現(xiàn)了什么?(G水袋=F浮,G排液=G水袋)從而,F(xiàn)浮=G排=m排液g=ρ液V排液g。
教師巡視,并幫忙學(xué)生將實驗順利完成。幾組實驗報告,提問實驗中遇到什么問題?解決方案?
師:剛才我們做的實驗雖然很個性但他的結(jié)論卻能夠用于任何狀況下的浮力計算。這就是阿基米德原理。
。4)、歸納得出阿基米德原理:
。ㄍ队埃俳Y(jié)論:浸在液體里的物體受到向上的浮力,(在誤差范圍內(nèi))浮力的大小等于物體排開液體的重力。這就是浮力定律(即阿基米德原理)的資料,數(shù)學(xué)公式表示為:F浮=G排=m排液g=ρ液V排液g。
②.原理的適用范圍:它不僅僅適用于液體也適用于氣體。
、。簡介阿基米德的發(fā)現(xiàn):投影資料。
八、學(xué)習(xí)小結(jié)(見投影)1、知識要點,有兩種方法能夠計算浮力:F浮=G排=m排液g=ρ液V排液g和F浮=G-F拉。2、小結(jié)課題探究的一般過程。師:這天我們透過自我的努力和同班同學(xué)的合作,探究了影響浮力的大小因素和阿基米德原理,同學(xué)們表現(xiàn)了很高的熱情與用心探索科學(xué)的精神,共同完成了本課學(xué)習(xí)任務(wù),目前國際上很多領(lǐng)域也采用象我們這樣的合作探究方式探索科學(xué)課題,如我國與國際合作探究、交流核科學(xué)技術(shù)(投影)。
今后我們在學(xué)習(xí)和工作中要將這種合作探究、學(xué)習(xí)交流的精神發(fā)揚下去。
九、布置作業(yè)
1、完成提綱(達標(biāo)反饋)
2、實踐性作業(yè):動手制作利用浮力工作的模型(如:輪船、密度計、潛水艇、氣球和飛艇)。
十、板書設(shè)計:浮力
一、浮力的產(chǎn)生原因:液體對物體向上和向下的壓力差。
一、浮力:
1.定義:浸在液體(或氣體)中的物體受到豎直向上的托力,這個力叫做浮力。
2。施力物體:液體(或氣體)
3。方向:豎直向上。F浮=G-F拉
二、阿基米德原理:
1.資料:浸在液體里的物體(或氣體)受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開液體的重力。
2。公式:F浮=G排=ρ液gV排液
3.適用范圍:液體和氣體。
此教案適合基礎(chǔ)一般的班級,注重的是知識的易理解性而不是完整性;推薦以后逐步完整知識結(jié)構(gòu)。推薦出一例題講解兩種方法計算浮力。
浮力教案(二):
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能
、倭私飧×κ窃鯓赢a(chǎn)生的;
、诶斫飧×Φ拇笮〉扔谑裁础
2.過程與方法
、偻高^觀察,了解浮力是怎樣產(chǎn)生的;
、诮(jīng)歷探索浮力大小過程;
③從日常生活現(xiàn)象入手,培養(yǎng)學(xué)生分析概括潛力、解決問題潛力與動手操作潛力。
3.情感態(tài)度與價值觀
、倥囵B(yǎng)學(xué)生樂于探索生活中物理知識的興趣;
②培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想,在實驗過程中勇于創(chuàng)新精神。
【教學(xué)重點】
透過實驗猜想浮力大小與什么因素有關(guān)。
【教學(xué)難點】
探究浮力與排開液體重力的關(guān)系。
【教學(xué)方法】
學(xué)生分組合作探究式教學(xué)。
【教具學(xué)具】
乒乓球、超多筒、彈簧測力計、細線、石塊、鋁塊、銅塊、橡皮泥、燒杯、軟木塞、水、酒精、硫酸銅溶液。
【教學(xué)過程】
一、設(shè)置情景,引入新課
播放錄像。(包含日常生活中常見到的現(xiàn)象:鴨子、輪船漂在水面上;潛水艇在水中自由地上升和下潛;熱氣球載著重物飛上高空等)
同學(xué)們猜想那里面可能蘊含著什么知識呢?
學(xué)生活動:猜想包含的知識(液體或氣體對物體有一個向上的力或提到“浮力”)。
大家提到了一個新詞“浮力”。“浮力”怎樣有這么大的魔力,這一節(jié)課就讓我們共同來研究。(板書:第五節(jié)浮力)
設(shè)計說明:透過播放生活中的浮力錄像、教師設(shè)問的方式引入浮力,能夠貼近學(xué)生的思維實際,使學(xué)生從生活中的浮力現(xiàn)象走向物理。
二、探求新知
過渡語:針對浮力這種常見現(xiàn)象,你想明白哪些有關(guān)浮力知識呢?
學(xué)生活動:展開想象,分組交流、討論,各抒己見。提出一系列問題:1.什么是浮力?它有方向嗎?2.漂浮的物體受到浮力,那么下沉物體是否受浮力?3.浮力大小等于什么?4.浮力大小與什么有關(guān)?5.物體的浮沉有條件嗎?等。
教師鼓勵學(xué)生提出問題,并板書。下方我們先探究:什么是浮力,有無方向,方向向哪?
探究一:什么是浮力,它有方向嗎(投影)
教師演示:
、俪鍪疽粋很深的量筒,將一個乒乓球放進去。
問:誰有辦法不把量筒倒過來,就能把乒乓球取出來?你為什么能想到這個辦法呢?
、谧笫帜靡粋乒乓球,松手,讓學(xué)生注意觀察它的運動狀態(tài);再把乒乓球放在右手手心上,松開左手時乒乓球還會下落嗎?為什么?
③展示加水后量筒中的乒乓球和手中的乒乓球,讓學(xué)生進行比較。
鼓勵學(xué)生觀察、比較、思考回答。
學(xué)生體驗:利用桌面上的學(xué)具,將軟木塞放入水中并逐漸壓入水底,然后放手。一是體會:手的感覺;二是觀察:軟木塞最終的狀況。嘗試得出結(jié)論。
得出結(jié)論:浸在液體中的物體受到液體向上的托力,這個向上的托力叫浮力。
。ò鍟阂、什么是浮力
1.定義:浸在液體中的物體受到液體向上的托力,這個向上的托力叫浮力。)
設(shè)計說明:用一個小乒乓球放在量筒中,及在手中的比較,對浮力較實際的探究,創(chuàng)造情景和條件,以學(xué)生參與為基礎(chǔ),很容易使學(xué)生領(lǐng)會浮力。發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
探究二:下沉的物體是否也受到浮力(投影)
大家明白皮球漂在水面上受浮力,那么在水中下沉物體是否也受浮力呢?討論一下看如何用簡單實驗來說明這一個問題?
學(xué)生探究:分組討論,利用學(xué)具探討:下沉的物體也受到浮力作用。
到講臺展示:用彈簧秤測鋁塊在空氣中重力,再將鋁塊浸入水中,發(fā)現(xiàn)彈簧秤示數(shù)變小,說明鋁塊受一個向上的力,即浮力,所以在液體中下沉的物體也受浮力。
教師活動:巡回指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)做實驗好的學(xué)生典型。并引導(dǎo)學(xué)生歸納出測浮力的方法:用彈簧測力計測浮力。物理學(xué)中把這種測浮力大小的方法,叫等效轉(zhuǎn)換法。投影多名學(xué)生的結(jié)論,評價、鼓勵學(xué)生。
得出結(jié)論:一切浸在液體中的物體都會受到液體對它向上的浮力。
。ò鍟2.大小F。紾-F)
設(shè)計說明:讓學(xué)生體驗物體在液體中確實要受到浮力的作用,并引導(dǎo)學(xué)生尋求測量物體所受到浮力大小的簡便方法。這樣學(xué)生不僅僅學(xué)到了知識,還學(xué)會了解決物理問題的方法。將課堂還給學(xué)生,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。
探究三:探究浮力的大小與什么有關(guān)
下方我們來進行一個造船比賽:用大小相同的橡皮泥做船,用砂石作貨物,看一看,誰做的船載的貨物多?并思考:浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?
快樂游戲:造“船”比賽。學(xué)生每組一塊大小相同的橡皮泥設(shè)計造船。并觀察交流船只的差異,討論,大膽猜測,交流討論:浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?
快樂體驗:將飲料瓶慢慢壓入水桶,體會浮力的變化,觀察水位變化狀況,物體浸入液體中的體積變化狀況。從中獲得啟示,進一步想象:浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)。
學(xué)生可能猜想浮力與液體的密度、排開液體的體積、物體的重力、物體的體積、物體的質(zhì)量、物體的形狀、深度等因素有關(guān)系。
教師板書學(xué)生的猜測,并引導(dǎo)學(xué)生合并歸類,引導(dǎo)各小組認(rèn)領(lǐng)實驗課題。按下列要求設(shè)計實驗報告:實驗課題、實驗?zāi)康、實驗儀器、實驗步驟。(投影:實驗報告的格式)
學(xué)生分組探究:
。1)利用測力計探究浮力與物體的密度的關(guān)系;
。2)利用測力計探究浮力與深度的關(guān)系;
。3)利用測力計探究浮力與液體的密度的關(guān)系;
(4)利用測力計探究浮力與物體排開液體體積的關(guān)系;
。5)利用測力計、橡皮泥探究浮力與物體形狀的關(guān)系。
各小組根據(jù)要探究的課題,設(shè)計實驗。設(shè)計完畢,投影各小組設(shè)計的實驗步驟,進一步修正完善。根據(jù)修正的步驟探究課題,設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)表格并交流,然后進行探究實驗。
設(shè)計說明:讓學(xué)生從現(xiàn)有的知識水平出發(fā),透過“快樂游戲”和“快樂體驗”兩個實驗,不斷的思維,提出可能影響浮力大小的因素。并進行因素歸類,分成各個獨立的可能因素讓各小組認(rèn)領(lǐng)課題。透過學(xué)生團隊間的協(xié)作,進行方案設(shè)計,并對設(shè)計的方案從理論上的正確性、操作上的可行性進行全班交流討論,思辨、質(zhì)疑和完善。
學(xué)生匯報實驗過程與結(jié)論:分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。即:浸入液體中的物體所受的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),與物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、質(zhì)量、體積、物體的形狀等無關(guān)。
教師活動:總結(jié)學(xué)生的結(jié)論:浸入液體中的物體所受到的浮力只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)。進一步引導(dǎo)學(xué)生思考、分析,得出浮力與物體排開液體的質(zhì)量有關(guān),最終推出浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力,即阿基米德原理。
演示驗證:利用溢水杯、彈簧測力計驗證浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。然后說明阿基米德原理不僅僅適用于液體也適用于各種氣體。
(板書二、阿基米德原理:浸入液體中物體所受浮力大小等于物體排開液體所受的重力。即F。紾排)
設(shè)計說明:探究浮力的大小與什么有關(guān)是本節(jié)的重點,讓學(xué)生自我動手進行實驗探究,經(jīng)歷知識建構(gòu)過程,便于對知識的理解。由于時光的關(guān)系只能讓學(xué)生分別來探究其中的一個因素與浮力的關(guān)系。由浮力的大小跟液體的密度和排開液體的體積有關(guān),到得出阿基米德原理還要經(jīng)歷一個思索、推導(dǎo)的過程。教師做好引導(dǎo),這樣才貼合認(rèn)知過程。
三、智力快車道:(投影展示)
1.小發(fā)明:將彈簧測力計改裝成一個能直接測浮力的測力計。
2.智多星:完成課本上的例題。
設(shè)計說明:透過小發(fā)明制作和智多星,學(xué)生間進行知識的運用,把枯燥的練習(xí)融入到生動的活動中,增強了學(xué)習(xí)興趣,從物理走向社會。
四、收獲平臺
總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,并說明自我的收獲和可能存在的在疑問:物體的浮沉與什么有關(guān)?
設(shè)計說明:對整節(jié)課進行小結(jié)和評價,設(shè)置下節(jié)課應(yīng)思考的問題,鼓勵學(xué)生課下繼續(xù)探討和研究。
浮力教案(三):
浮力第一節(jié)浮力(1課時)(一)教學(xué)要求:1。明白什么是浮力和浮力的方向。
2。理解浮力產(chǎn)生的原因。
3。理解物體的浮沉條件。
4。會用彈簧測力計測浸入液體中的物體受到的浮力。(二)教具演示實驗器材:正方形木塊、乒乓球、玻璃水槽、水、鐵塊、小藥瓶、注射器、細砂。
學(xué)生實驗器材:彈簧測力計、石塊、細線、燒杯、水和酒精。(三)教學(xué)過程:一、引入新課
船能夠浮在水面,潛水艇能潛入水下航行,節(jié)日放飛的氣球能夠升到空中,金魚能夠輕盈地在水中上下游動,這些都是有關(guān)浮力的問題。從本節(jié)起學(xué)習(xí)新的一章浮力。
板書:第十二章浮力
一、浮力二、進行新課:
1.什么是浮力?
(1)演示實驗:放入水中的木塊放手后,木塊從水里浮上來,最后浮在水面上靜止不動。
提問:從水里浮上來和浮在水面上的木塊受幾個力的作用?施力物體是什么?力的方向如何?
學(xué)生回答后教師小結(jié):從水里浮上來的木塊受到豎直向下的重力,施力物體是地球。還受到豎直向上的浮力,施力物體是水。上浮過程中木塊受非平衡力的作用,浮力大于重力。木塊浮在水面靜止不動時,受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力。木塊在平衡力的作用下持續(xù)靜止?fàn)顟B(tài)?梢,從水里浮上來的物體和浮在水面上的物體都受到浮力。
(2)演示實驗:把石塊放入水中,放手后石塊在水中下沉,并且一向沉到水底。
提問:下沉的石塊受浮力作用嗎?
教師指出,為研究這個問題,同學(xué)們分組完成課本122的實驗。(兩人一組進行實驗)
要求:①明確實驗?zāi)康氖菦Q定浸沒在水中和酒精中的石塊是否受到浮力,以及浮力的大小和方向。
、谑瘔K要用細線拴牢。讀取石塊浸沒在水中時彈簧秤的讀數(shù)時,石塊不要觸及杯底或杯壁。
學(xué)生實驗時,教師巡回指導(dǎo)。
實驗完畢,組織討論,教師總結(jié)。
、賿煸趶椈沙由系氖瘔K在空氣中靜止不動,受幾個力的作用?方向如何?施力物體是什么?這幾個力的關(guān)系是怎樣的?說出石塊在空氣中重多少牛。
小結(jié):石塊受到豎直向下的重力的豎直向上的拉力。重力的施力物體是地球,拉力的施力物體是細線。二力的關(guān)系是彼此平衡。此時彈簧秤的示數(shù)就是石塊所受的重力。
、趻煸趶椈沙由系氖瘔K浸沒在水中的讀數(shù)是多少牛?此時,浸沒在水中的靜止石塊受到幾個力的作用?各力的方向如何?施力物體是什么?這幾個力的關(guān)系如何?兩次彈簧秤的讀數(shù)之差說明了什么?
小結(jié):石塊此時受到三個力的作用,一個是豎直向下的重力,施力物體是地球;一個是豎直向上的拉力,施力物體是細線;另一個是豎直向上的浮力,施力物體是水。石塊靜止不動說明:石塊受到的重力=石塊受到的拉力+石塊在水中受到的浮力。由于石塊浸沒在水中時受到拉力的大小就是此時彈簧秤的讀數(shù),所以石塊受到的重力=石塊在水中秤的讀數(shù)+浮力。彈簧秤兩次讀數(shù)的差就是浸沒在水中的石塊受到的浮力。浮力=石塊重石塊在水中秤的讀數(shù)(也可叫做石塊在水中時的視重)。以上實驗,說明浸入水中的石塊也受到浮力。
教師總結(jié)講解時,邊講邊畫出石塊受力分析圖。掛在彈簧秤上的石塊浸沒在水中時,受力分析圖,彈簧秤的讀數(shù)(F)=重力(G)-浮力(F浮)總結(jié)、板書:
1。什么是浮力
(1)浸在液體中的物體受到的液體向上托的力叫做浮力。
(2)一切浸在液體里的物體都受到豎直向上的浮力。
(3)浮力=物體重物體在液體中時彈簧秤讀數(shù)。F浮=GF。
2。浮力產(chǎn)生的原因
(1)提問:浸沒在水中的正方形木塊,放手后豎直向上浮,它為什么不向左或向右、向前或向后運動?
復(fù)習(xí)液體內(nèi)部壓強的特點,啟發(fā)學(xué)生答出:立方體木塊浸沒在水中,左右兩個側(cè)面和前后兩個側(cè)面相對應(yīng)的部位,距液面的深度相同,水對它們的壓強相等,因而它的左右兩側(cè)面和前后兩側(cè)面,受到的壓力大小相等、方向相反,所以木塊不向前后、左右運動。以上講解可結(jié)合下圖進行。(2)提問:浸沒在水中的立方體(木塊)上下表面所受水的壓強是否相等?哪個大?為什么?立方體上下表面受到的壓力如何計算?是否相等?哪個大?為什么?啟發(fā)學(xué)生回合,教師總結(jié)并結(jié)合畫圖講解,說明浸沒在水中的立方體,由于上表面距液面的深度小于下表面距液面的深度,所以它們受到水的壓強不一樣。下表面受到水的壓強大于上表面受到水的壓強。上下表面面積相等,所以下表面受到水的豎直向上的壓力大于上表面受到水的豎直向下的壓力。上下表面的壓力差就是浮力。板書2。浮力產(chǎn)生的原因
(1)液體對物體向上和向下的壓力差就是液體對物體的浮力即F浮=F′-F。
(2)物體在氣體中也受到浮力。
物體在氣體中也受到浮力,可啟發(fā)學(xué)生舉例答出。
3。物體的浮沉
提問:既然一切浸入液體中的物體都受到液體對它豎直向上的浮力,為什么物體有的上浮、有的下沉、有的還可停留在液體中的任何地方?
演示:提示同學(xué)觀察物體在水中運動狀況。
把鐵塊浸沒在水中,放手后鐵塊下沉。
把木塊浸沒在水中,放手后木塊上浮。
把裝有少量水并用膠蓋蓋嚴(yán)的小瓶(可用裝青霉素的小藥瓶,用注射器仔細調(diào)整瓶內(nèi)水量或調(diào)整裝入的細砂,直至可懸浮在水中為止)浸沒在水中,放手后小瓶可懸浮在水中。
學(xué)生討論:浸沒在水中下沉的鐵塊、上浮的木塊、懸浮的小瓶各受到幾個力的作用?大小關(guān)系如何?說明力的方向。
教師結(jié)合實驗,邊講邊畫出浸沒下沉的鐵塊、上浮的木塊和懸浮的小瓶受力分析示意圖,總結(jié)出浮沉條件。
讓學(xué)生觀察實驗:浸沒在水中的木塊放手后上浮,最后浮出水面,漂在水面不動。教師指出,木塊漂在水面上時,只有一部分浸入水中,叫做漂浮。漂浮在水面上的木塊受幾個力的作用?它們的關(guān)系如何?
學(xué)生回答,教師總結(jié)物體的浮沉條件并板書:
3。物體的浮沉
(1)下沉:F浮<G
(2)上。篎。綠
(3)懸。篎浮=G
(4)漂。篎浮=G物體的一部分浸入液體中
教師說明:
(1)物體上浮、下沉是運動過程,此時物體受非平衡力作用。下沉的結(jié)果是沉到液體底部,上浮的結(jié)果是浮出液面,最后漂浮在液面。
(2)漂浮與懸浮的共同點都是浮力等于重力,在平衡力的作用下靜止不動。但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài),物體在一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài),整個物體浸沒在液體中。
(3)完成課本圖123中的填空題。三、布置作業(yè):
1。完成本節(jié)課文練習(xí)1~5題。
2。思考題:本節(jié)后面的想想議議;氐巾撌椎诙(jié)阿基米德原理(2課時)(一)教學(xué)要求:1。明白驗證阿基米德原理實驗的目的、方法和結(jié)論。
2。理解阿基米德原理的資料。
3。會運用阿基米德原理解答和計算有關(guān)浮力的簡單問題。(二)教具:學(xué)生分組實驗器材:溢水杯、燒杯、水、水桶、彈簧秤、細線、石塊。(三)教學(xué)過程(第1課時)一、復(fù)習(xí)提問:
1。浮力是怎樣產(chǎn)生的?浮力的方向是怎樣的?
2。如何用彈簧秤測出浸沒在水中的鐵塊所受浮力的大小。要求學(xué)生說出方法,并進行實驗,說出結(jié)果。
3。物體的浮沉條件是什么?物體浮在液面的條件是什么?二、進行新課
1。引言:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了浮力產(chǎn)生的原因。下方來研究物體受到的浮力大小跟哪些因素有關(guān)系。我們用實驗來研究這一問題。
2。阿基米德原理
學(xué)生實驗:實驗1。
、俸喗橐缢氖褂茫簩⑺谷胍缢,水面到達溢水口。將物體浸入溢水杯的水中,被物體排開的這部分水從溢水口流出。用空小桶接住流出的水,桶中水的體積和浸入水中物體的體積相等。
、诎幢竟(jié)課文實驗1的說明,參照圖126進行實驗。用溢水杯替代作溢水杯用的燒杯。教師簡介實驗步驟。說明注意事項:用細線把石塊拴牢。石塊浸沒在溢水杯中,不要使石塊觸及杯底或杯壁。接水的小桶要干凈,不要有水。
、蹖⑺鶞y得的實驗數(shù)據(jù)填在下表中,(課上出示寫好的小黑板)并寫出實驗結(jié)論。
石塊在空氣中重(N)
石塊浸沒在水中時彈簧秤的示數(shù)N)
石塊受到水的浮力N)
小桶和被石塊排開水的總重N)
小桶重N)
小桶中的水重N)結(jié)論:__________________________________________④學(xué)生分組實驗:教師巡回指導(dǎo)。
、菘偨Y(jié):
由幾個實驗小組匯報實驗記錄和結(jié)果。
總結(jié)得出:浸沒在水中的石塊受到的浮力跟它排開的水重量相等。
說明:如果換用其他液體來做上述實驗,結(jié)論也是一樣。即使物體不是浸沒,而是一部分體積浸入液體中,它所受的浮力的大小也等于它排開的液體受到的重力。
3。學(xué)生實驗本節(jié)課文中的實驗2
、倜鞔_實驗?zāi)康模貉芯扛≡谒系哪緣K受到的浮力跟它排開的水的重量有什么關(guān)系?
、趯嶒灢襟E按課本圖127進行。
、蹖嶒灁(shù)據(jù)填在下表中,并寫出結(jié)論。(出示課前寫好的小黑板)木塊重N)
木塊漂浮在水面受到的浮力N)
小桶和木塊排開水的總重N)
小桶重N)
木塊排開的水重N)結(jié)論:_____________________________________
、軐W(xué)生分組實驗、教師巡回指導(dǎo)。
、菘偨Y(jié):
幾個實驗小組分別匯報實驗記錄和結(jié)果。
教師總結(jié)得出:漂浮在水上的木塊受到的浮力等于它排開的水受到的重力。
說明:實驗證明,木塊漂浮在其他液體表面上時,它受到的浮力也等于木塊排開的液體受到的重力。
4。教師總結(jié)以上實驗結(jié)論,并指出這是由2000多年前希臘學(xué)者阿基米德發(fā)現(xiàn)的著名的阿基米德原理。
板書:二、阿基米德原理
1。浸入液體里的物體受到的浮力等于它排開的液體受到的重力
教師說明:
根據(jù)阿基米德原理可得出計算浮力大小的數(shù)學(xué)表達式,即:F浮=G排液=ρ液?g?V排。
介紹各物理量及單位:并板書:F浮=G排液=ρ液?g?V排
指出:浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)。強調(diào)物體全浸(浸沒)在液體中時V排等于物體的體積;部分浸入液體時,V排小于物體的體積。
例1:如圖所示(教師板圖),A、B兩個金屬塊的體積相等,哪個受到的浮力大?教師啟發(fā)學(xué)生回答:
由于F浮=G排液=ρ液?g?V排,A、B浸入同一容器中的液體,ρ液相同,但VB排>VA排,所以FB。綟A浮,B受到的浮力大。
例2:本節(jié)課文中的例題。
教師板演示范。
提醒學(xué)生注意:
(1)認(rèn)真審題、弄清已知條件和所求的物理量。
(2)確定使用的物理公式,理解公式中每個符號所代表的物理量。在相同的物理量符號右下角寫清角標(biāo),以示區(qū)分。
(3)解題過程要規(guī)范。
5。教師講述:阿基米德原理也適用于氣體。體積是1米3的氫氣球,在空氣中受到的浮力等于這個氣球排開的空氣受到的重力。
板書:2。阿基米德定律也適用于氣體。
浸在氣體里的物體受到的浮力等于它排開的氣體受到的重力。三、小結(jié)本節(jié)重點知識:阿基米德原理的資料。計算浮力大小的公式。四、布置作業(yè):本節(jié)課文后的練習(xí)1~5各題。第二節(jié)阿基米德原理(第2課時)(一)教學(xué)要求1。明白浮力的大小只跟液體的密度和排開液體的體積有關(guān),與物體浸入液體中的深度,物體的形狀等因素?zé)o關(guān)。進一步理解阿基米德原理。
2。應(yīng)用阿基米德原理,計算和解答有關(guān)浮力的簡單問題。(二)教具:彈簧秤、玻璃水槽、水、細線、石塊、體積相同的銅塊、鋁塊、木塊、橡皮泥、燒杯。(三)教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)提問
1。學(xué)生筆答課本章后的學(xué)到了什么問題1和2。然后由一學(xué)生說出自我的答案。教師講評。
2。270克的鋁塊體積多大?浸沒在水中受到的浮力多大?
要求學(xué)生在筆記本上演算,一名學(xué)生板演。教師巡回指導(dǎo),并對在黑板上的計算進行講評。二、進行新課
1。浮力的大小只跟液體的密度和排開的液體的體積有關(guān),與物體浸入液體中的深度、物體的形狀等因素?zé)o關(guān)。
、俑×Φ拇笮∨c物體浸入液體中的深度無關(guān)。
提問:物體浸沒在液體中,在不一樣深度受到的浮力是否相等?
學(xué)生回答并說出分析結(jié)果和道理。
教師演示實驗:把鐵塊用較長一些的細線拴好,掛在彈簧秤上。先稱出鐵塊重(由學(xué)生讀值)。將鐵塊浸沒在水中,彈簧秤的示數(shù)減小,問:這是什么原因?由學(xué)生讀出彈簧秤的示數(shù),計算出鐵塊受到的浮力。將鐵塊浸沒在水中的深度加大,靜止后,由學(xué)生讀出此時彈簧秤的示數(shù),求出浮力的大小。比較兩次浮力的大小,得出:浮力的大小跟物體浸沒在水中的深度沒有關(guān)系。換用其他液體進行實驗,可得出同樣的結(jié)果。
教師從理論上分析:浸沒在液體中的物體受到的浮力等于物體排開的液體受到的重力。當(dāng)物體浸沒在液體中時,無論物體位于液體中的哪一深度,由于液體的密度和它排開的液體的體積不變,所以它排開的液體受到的重力大小不改變。因此,這個物體無論處于液體中的哪一深度,它受到的浮力都是相等的。
、诟×Φ拇笮∨c物體的形狀無關(guān)。
提問:浸沒在同一種液體中的物體體積相同,它們受到的浮力大小是否相同?
演示實驗:取一塊橡皮泥,將它捏成立方體,用細線拴好,用彈簧秤稱出橡皮泥重。將它浸沒在水中,讀取此時彈簧秤的示數(shù)。求出它浸沒在水中受到的浮力。(以上讀值和計算由學(xué)生完成)將橡皮泥捏成球形,按上述實驗步驟,求出它浸沒在水中時,它受到的浮力。
總結(jié):比較兩次實驗測得的浮力大小,得出:浮力的大小與物體的形狀無關(guān)。
提問:由學(xué)生用阿基米德原理解釋上述實驗結(jié)果。教師總結(jié)。
③浮力的大小與物體的密度無關(guān)。
提問:將體積相同的銅塊和鋁塊浸沒在水中,哪個受的浮力大?
演示:將體積相同的銅塊和鋁塊用細線拴好,用彈簧秤測出它們浸沒在水中受到的浮力。比較它們受到的浮力大小。
總結(jié):比較兩次實驗結(jié)果得出:浮力的大小跟物體的密度無關(guān)。
提問:由學(xué)生用阿基米德定律解釋上述實驗結(jié)論。教師總結(jié),并結(jié)合復(fù)習(xí)提問2的分析指出,有的同學(xué)認(rèn)為較輕的物體受的浮力必須大的看法是錯誤的。
、芨×Φ拇笮∨c物體在液體中是否運動無關(guān)。
提問:體積相同的鐵塊和木塊放入水中后放手,鐵球下沉,木塊上浮,哪個受的浮力大?
學(xué)生討論,教師用阿基米德定律分析它們受到的浮力一樣大?偨Y(jié)出:浮力的大小與物體在液體中是否運動無關(guān)。
透過以上的實驗和分析,教師總結(jié)并板書:浮力的大小只跟液體的密度和物體排開的液體的體積有關(guān),而跟物體浸入液體中的深度、物體的形狀與密度、物體在液體中是否運動等因素?zé)o關(guān)。
2。例題:(出示小黑板)
、偃鐖D所示,甲、乙兩球體積相同,浸在水中靜止不動。哪個球受到的浮力大?為什么?哪個球較重?為什么?學(xué)生討論,教師總結(jié)。
解:甲球受到的浮力較大。根據(jù)阿基米德原理。甲球浸沒在水中,乙球是部分浸沒在水中,故甲球排開水的體積大于乙球排開水的體積。因此,甲球排開的水重大于乙球所排開的水重。所以,甲球受到水的浮力較大。板書:F甲。綟乙浮
浸在水中的甲、乙兩球,甲球較重。分析并板書:甲球懸浮于水中,G甲=F甲浮
乙球漂浮于水面,G乙=F乙浮
因為:F甲浮>F乙浮
所以:G甲>G乙
小結(jié):解答浮力問題要學(xué)會用阿基米德原理進行分析。對于漂浮和懸浮要弄清它們的區(qū)別,對浸在液體中的物體進行受力分析是解答浮力問題的重要方法。
例題:有一個空心鋁球,重4。5牛,體積是0。5分米3。如果把這個鋁球浸沒在水中,它受到的浮力是多大?放平后,它是上浮還是下沉?它靜止時受到的浮力是多大?
要求全體學(xué)生在自我的筆記本上演算,由一個學(xué)生到黑板上板演,教師針對演算過程中的問題進行講評。
要求學(xué)生答出:
由于鋁球全部浸沒在水中,所以V排=V球=0。5分米3=0。5×103米3。
F浮=G排液=ρ液?g?V排=1。0×103千克/米3×10牛/千克×0。5×103米3=5牛
因為:F。綠球,所以鋁球上浮。
鋁球在水中上浮,一向到露出水面,當(dāng)F浮=G球=4。5牛時,鋁球靜止在水面上。此時鋁球受到的浮力大小等于鋁球的重。
小結(jié):解答此類問題,要明確鋁球是研究對象。決定上浮還是下沉以及最后的狀態(tài)要對研究對象進行受力分析,應(yīng)用公式計算求解。
3?偨Y(jié)計算浮力大小的四種方法:
應(yīng)用彈簧秤進行測量:F浮=GF。G為物體在空氣中的重,F(xiàn)為物體浸入液體中時彈簧秤的示數(shù)。
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因,求規(guī)則固體受到的浮力。F浮=F向上F向下。
根據(jù)阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液?g?V排。此式可計算浸在液體中任意物體受到的浮力大小。
根據(jù)物體漂浮在液面或懸浮在液體中的條件F浮=G物,應(yīng)用二力平衡的知識求物體受到的浮力。三、布置作業(yè):本章課文后的習(xí)題6、7、9。
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