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1、初二物理第四章第六节 4.6浮力浮力教学设计教学设计 一、一、 教学目标：教学目标： 1、知识与技能：、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：、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：、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、二、 教学重点、难点及突破方法：
2、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重力关系的过程。 3突破方法： 三、三、 教学方法：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、四、 教学准备：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
3、、小桶、 空易拉罐、水槽、铁块、细线。 五、五、 教学过程：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、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
4、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
5、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
6、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下S下=1.0103kg/m39.8N/kg0.3m0.01m2=29.4N F上=P上S上=水gh上S上=1.0103kg/m39.8N/kg0.2m0.01m2=19.6N F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
7、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
8、 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
9、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，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/NF 拉 /N G1/NG2/NF 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
10、，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
11、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
12、.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、六、 【板书板书】 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、七、 【课后小结课后小结】：
