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北京课改版物理八年级下册4.6《浮力》教案

1、初二物理第四章第六节4.6浮力教学设计一、 教学目标:1、知识与技能:(1)知道什么是浮力。(2)知道浮力产生的原因。(3)知道阿基米德原理。(4)培养初步的科学探究能力。(5)培养学生分析问题、语言表达、实验设计等方面的能力。2、过程与方法:通过实验探究,认识浮力;经历探究浮力大小的过程,知道阿基米德原理。通过对实验现象的观察、分析归纳出浮力产生的原因。3、情感态度价值观:通过教学活动,培养学生对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。二、 教学重点、难点及突破方法:1教学重点:理解浮力产生的原因,知道测量浮力的方法。知道阿基米德原理。2教学难点:探究浮力的大小与排开液体

2、重力关系的过程。3突破方法:三、 教学方法:通过生活中的运动现象引入新课,激发学生的兴趣,通过明确研究对象、参照物和机械运动的概念学会判断运动和静止的方法,通过反复的实践的和练习熟悉并掌握本节知识。四、 教学准备:演示实验器材:氢气球、大烧杯、红毛线、演示小桌、水准备一组与学生所用完全相同的实验器材(便于学生上讲台演示实验方案) 。学生实验器材:石块、木块、曲别针、乒乓球、烧杯(100ml)、弹簧测力计、溢水杯、小桶、空易拉罐、水槽、铁块、细线。五、 教学过程:(一)引入新课:首先把一个石块挂在弹簧测力计下面,再用手轻轻托起这个石块,请同学们观察测力计示数的变化情况,问:为什么测力计的示数吧、

3、会变小? 答:因为石块受到了手的托力把石块再轻轻的浸在水中,观察测力计的示数的变化,问:为什么示数会变小?答:石块受到了水对它的托力总结:在实验中我们观察到石块浸到水中后测力计示数变小,是由于受到了水对石块的托力,这个托力就是我们今天要讲的浮力。问题:在这个实验中浮力的施力物体是什么?受力物体是什么?浮力的方向是什么?答:施力物体是:水;受力物体是:石块;浮力方向:竖直向上石块浸在水中会受到浮力,那么石块浸在其它液体中受不受到浮力呢?实验演示:把石块分别浸在酒精、盐水、煤油中的情况。总结浮力的概念:浮力:浸在液体中物体受到液体向上托的力,叫做浮力,浮力的方向总是竖直向上。(二)分析浮力的产生原

4、因:问:浮力是怎么产生的呢?实验:用一个两端开口的玻璃管,两端包好橡皮膜,然后把它水平放入水中,观察两侧橡皮膜的形变,问:橡皮膜的形状发生了什么变化?为什么会这样变化?两侧形变的程度相同吗答:两侧橡皮膜由于液体压强而向里面凹进去,凹陷程度相同。两侧橡皮膜凹陷程度相同说明两侧受到的液体压强大小相同,玻璃管两侧橡皮膜面积相等,所以水对玻璃管产生的向左和向右的压力大小相等,方向相反,合力为零。实验:把玻璃管立起来,观察两侧橡皮膜的形变,问:橡皮膜的形状发生了什么变化?两侧形变的程度相同吗?为什么会有这样的结果?答:两侧的橡皮膜凹陷程度不同,下面的凹陷程度大,说明液体对下面的橡皮膜压强大。液体对下面的

5、橡皮膜压强大,玻璃管两侧橡皮膜面积相等,所以水对玻璃管产生的向上和向下的压力大小不相等了,如果我们想要求这两个压力的合力,怎么求?合力是什么方向?答:合力可以用下面产生的向上的压力减去上面向下的压力,这样我们就得到了一个竖直向上的合力,这个合力就是我们浮力。因此可以说,浮力液体对物体压力的合力。通过这个实验请大家思考一下怎么才能把这个浮力求出来?求浮力需要哪些物理量?根据回答推导出:F 浮=F 下 -F 上 =P 下 S 下 P 上 S 上例题:把一个边长为 1dm 的正方体铁块水平浸没在水中,铁块的上表面距离水面20cm,求铁块受到的水的浮力大小。解:F 下 =P 下 S 下 = 水 gh

6、下 S 下 =1.0103kg/m39.8N/kg0.3m0.01m2=29.4NF 上 =P 上 S 上 = 水 gh 上 S 上 =1.0103kg/m39.8N/kg0.2m0.01m2=19.6NF 浮 =F 下 -F 上 =29.4N-19.6N=9.8N分析与讨论:如果把物体浸入液体中,如果物体的下表面没有水,它还会受到浮力吗?答:不会受到浮力。实验:用一个可乐瓶,去除底部,然后把它倒置,向瓶内放入一个乒乓球,然后向瓶内倒水,观察乒乓球并不会浮起来。 (请同学们分析原因)用手指堵住瓶口,由于漏下的水积在瓶子下面,一会过后,乒乓球就浮起来了。 (请同学们分析原因)历史事实:潜艇沉没事

7、件这是我们学习的第一个求浮力的方法,但是它操作起来很不方便,尤其是当物体形状不规则时,面积和压强都不好求,所以现在我们学习求浮力的另外一种方 法。首先让我们分析一下浸在水中的石块的受力情况:(画图)当石块浸在水中静止时,这几个力的关系是三力平衡关系,即:F 浮 +F 拉 =G 。变形后我们可以得到浮力的计算公式:F 浮 = G- F 拉 ;因为这个计算方法是通过实验测得的,因此这种求浮力的方法也称为实验法。F 浮 = G- F 拉例题:把一重为 10N 的金属球挂在弹簧测力计下并浸没在水中时,弹簧测力计的示数变为7N。求物体所受浮力。人类对于浮力的探索从很早就开始了,早在 2000 多年前的古

8、希腊有位最伟大的科学家阿基米德,他也通过实验的方式测量出了浮力的大小,下面我们通过实验演示一下他的测量过程实验:阿基米德原理(1)介绍仪器:溢水杯(2)用测力计测量小桶的重力 G1;(3)用已经调好的测力计测量一个金属块的重力 G,并记录在表格中;(4)在溢水杯里加满水,把小桶放在溢水杯的出水口处;(5)用测力计吊着金属块,并把金属块慢慢的浸没在水中,当测力计示数稳定后,读出测力计的示数 F 拉 ,并记录在表格中。(6)当溢水杯里的水不再向外流时,轻轻的取出金属块,并用测力计测量小桶和桶内的水的总重力 G2,并记录在表格中;(7)根据 F 浮 = G- F 拉 计算出铁块所受到的浮力 F 浮

9、,并记录在表格中;(8)根据 G 排水 =G2-G1 计算铁块排出的水受到的重力;(9)分析表中的数据,可以得到什么结论?数据表格:G/N F 拉 /N G1/N G2/N F 浮 /N G 排水 /N分析总结阿基米德原理: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的液体所受到的重力。即:F 浮 =G 排液 = 液 gV 排例题:例 1、一物体浸入水中排开了 2N 的 水,求受的浮力多大? 例 2、一物体浸入水中排开了 1000cm3 水,求受的浮力多大?例 3、一物体浸入酒精中排开了 2dm3 的酒精,求受的浮力多大?例 4、把一个体积为 150cm3 的铁块的 2/3 浸没水中

10、时,铁块受浮力多少?例 5、将铜块的 1/3 浸入水中时所受浮力是 5N,求铜块排开水的体积和铜块的体积。例 6、把一重为 10N 的金属球挂在弹簧测力计下并浸没水中时,弹簧测力计的示数变为6N。求(1)物体所受浮力。 (g 取 10N/kg)(2)物体的体积。(3)物体的密度。例 7、一个重为 5N 的物体,浸没在酒精中称弹簧测力计示数为 3.4N,求(1)物体所受浮力。(g 取 10N/kg,酒精密度是: 0.8103kg/m3) (2)物体的体积。(3)物体的密度。例 8:弹簧秤下挂一密度为 6.0103kg/m3 金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧秤的示数是 30N,这个金属块所受的重

11、力是多少?( g 取 10N/kg)例 9:一木块放入水中,当木块静止时有 1/5 的体积露出水面,求木块的密度;如果木块的体积是 1000cm3,则在木块上施加多大的向下的压力时,木块才能全部浸没在水中? (g=10N/kg)2 例 10:有一方木块,把它放入水中时,露出水面的部分是其总体积的 2/5,把木块放入另一种液体时,露出液面的部分是它总体积的 1/3.求: 木块的密度及液体的密度 .例 11:一个重为 10N 的物体挂在弹簧测 力计下,浸没在水中时称弹簧测力计示数为2N,把物体浸没在另一种液体中时,测力计的示数是 4N。求:这种液体的密度是多少?(g=10N/kg)【由于气体和液体

12、类似,气体对浸在气体中的物体也有压力和压强存在,所以阿基米德原理也适用于气体,即:F 浮 =G 排气在空气中的物体由于都是浸没在空气中,所以空气中的物体受到的浮力等于:.空气中: F 浮 =G 排气 = 空气 gV 物在节日里放飞的气球正是受到了空气的浮力,才飞上蓝天的。六、 【板书】4.6 浮力一、浮力:浸在液体中物体受到液体向上托的力,叫做浮力,浮力的方向总是竖直向上。二、浮力的计算方法:(1)F 浮=F 下 -F 上 =P 下 S 下 P 上 S 上(2)实验法:F 浮 = G- F 拉(3)阿基米德原理: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的液体所受到的重力。即:F 浮 =G 排液 = 液 gV 排三、空气中的浮力:F 浮 =G 排气 = 空气 gV 物七、 【课后小结】: