浮力的復習及應用----解決臺秤問題

1、浮力的復習及應用一一解決臺秤問題復習課教學設計設計思想：浮力問題是初中科學教學中的一個難點，模型復雜多變，計算方法靈活，是中考科 學復習中的一塊重點知識。學生在學習浮力的時候，往往存在囫圇吞棗的現(xiàn)象，通過死記硬背 和大量的做題，應付了八年級浮力的學習，但是缺乏對于浮力的本質(zhì)問題的認識。所以當進行 中考第一輪復習時，遇到浮力的問題，學生面對略為復雜的情景，就不知道如何進行受力分析、如何找到問題的原型，自然也就無法從自己所掌握的知識中，概括出解題的方法。為解決對浮 力有關(guān)知識的理解問題，增加學生解決實際問題的能力，本節(jié)課第一部分通過知識回顧、理論 證明對浮力的基本知識進行復習鞏固，第二部分主要是針

2、對中考中常常出現(xiàn)的臺秤問題，應用 浮力的反作用力對此類問題進行方法的指導，提高學生解決實際問題的能力。教學目標：1、 使學生對浮力的知識點有進一步的掌握，通過簡單例題對浮力的計算方法進行回顧，增加學 生解決臺秤問題的信心。2、 通過對沉浮條件與物質(zhì)密度關(guān)系的證明，使學生對已知結(jié)論的過程性內(nèi)容，有深入的思考和 認識。3、以一個反作用力問題，弓I發(fā)學生思考，并由此找到正確解決臺秤問題的一種方法。教學設計：一、知識梳理1. 基本概念浮力的定義：浸沒在液體（氣體）中的物體受到液體（氣體）給它的一個向上托的力。浮力產(chǎn)生的本質(zhì)：上下表面的壓力差阿基米德原理：浸在液體（或氣體）里的物體受到向上的浮力作用，浮

3、力的大小等于被 該物體排開的液體的重力。公式： F浮=G排=p液gV排（氣體中： F浮= p氣gV排）請根據(jù)右圖證明：阿基米德定律F浮=6排2. 液體中，物體所受浮力的計算方法例1:某物塊用細線系在彈簧測力計下，在空氣中稱時示數(shù)是15N,浸沒在水中稱時示數(shù)是5N,則此物塊受到的浮力是N 。稱重法：F浮=G-F拉（實驗室測浮力）例2: 個棱長為10cm的正方體物塊，浸沒在水中，上表面距水面5cm該物體受浮力多少牛？壓力差法：F浮=F向上一F向下例3:將體積為20cm3的物體浸沒在水中，該物體受到的浮力為多少牛？ 公式法：F浮=6排=p液gV排例4: 一個重20N的物體能漂浮在水面上，若將此物體放

4、到鹽水中，該物體所受浮力將發(fā)生 怎么樣的變化？平衡法：F s=G （懸浮、漂?。?. 沉浮條件證明：請從物體的沉浮狀態(tài)推導浸在液體中的物體與該液體的密度關(guān)系 結(jié)論應用：p物卩液，下沉，G物 F浮P物=p液，懸浮，G物=卩浮(靜止后漂浮G物=F 浮)P物Vp液，上浮，G物v F浮討論：人站立在地上，地面受到的壓力的作用，其反作用力是地面人的支持力，這樣的例子有 很多，那么浮力的反作用力又是什么？知識補充：浮力的反作用力是物體對液體的壓力。二、解決幾個與臺秤有關(guān)的問題例1小強利用如圖所示裝置， 探究“物體處于平 衡狀態(tài)時各力的關(guān)系”.如圖所示，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了示數(shù) Fn隨彈簧測力計的示數(shù) Ft

5、變化的 圖象請你根據(jù)圖象分析：當彈簧測力計的示數(shù) 卩丁=時，臺秤的示數(shù) Fn= N .分析：該問題看似與浮力的知識沒有關(guān)系，但是 在沒有浮力的環(huán)境下，這樣的實驗模型，幫助學生搞清楚了一個很重要的問題一一臺秤稱量的 其所受到的壓力。例2.如圖所示，在托盤上放有一個裝水的燒杯，一個質(zhì)量m=900g體積V=200cm的實心物體被用細線吊著浸在水中.(g=10N/kg )(1) 計算物體受到的浮力，寫出計算過程.(2) 此時托盤的示數(shù)較物體放入前如何變化？數(shù)值等于哪幾個力的大小之 和？ 分析：在認清臺秤的指示原理后，通過對浮力反作用力的應用，解決此題。在解決這個問題時，要時刻明確分析的對象，打破浮力與

6、物體重力部分抵消的錯誤解題思路， 明確物體受到平衡力的作用，作用力與反作用力是不等價的，絕對不能能混淆。變式：如圖所示，水平桌面上有兩個完全相同的魚缸甲和乙，盛有適量的水，把一個橡皮泥做 的小船放入乙后，小船處于漂浮狀態(tài)，此時兩魚缸內(nèi)的水面剛好相平然后把它們分別放在臺 秤上，則兩次的示數(shù)()A.甲放上時大B .乙放上時大 C .甲和乙放上一樣大D .無法判斷分析：學生解決該題是，往往使用的方法是：液面高度相同，則液體對容器底部產(chǎn)生的壓強相 等，則整個容器對臺秤的壓力也相等。學生沒有意識到這樣的解題方法在特定的情況下是成立 的，但是在處理有些問題中則可能會出現(xiàn)問題：度相等，此時兩容器的底部受到的

7、壓力是不相等的。因為此時F浮=G排液v G物，顯然右側(cè)容器底部受到的壓力大于左側(cè)的容器。但是如果按照學生的理解， 從液面高度產(chǎn)生的壓強去計算，顯然是錯誤的，由此可見，這樣的判斷方法是不可靠的。3.如圖所示，甲、乙兩個臺秤上各有一個容器，一個裝滿水而另一個未滿，現(xiàn)各將一手指浸 入水中，手指與容器壁、底均不接觸.則在手指浸入水中之后，兩的示數(shù)變化情況是（A.甲變小，乙不變 B .甲變大，乙不變C.甲不變，乙變大 D .甲變小，乙變大/I-二分析：對于溢水杯的問題，始終是具有思維碰撞的問題，有些對 浮力知識理解不透的學生，常常會對于物體的重力、排開液體的 重力、物體所受到的浮力這幾個物理量很糾結(jié)，理

8、不清楚這幾個 力的關(guān)系，什么時候該思考哪個物理量更是無法區(qū)分，但是只要 抓住物體對液體的壓力與液體對物體的浮力是一對相互作用力， 問題就可以迎刃而解了。三、課堂練習1.如圖所示， 止時的讀數(shù)為 在容器的水中，安放在水平桌面的臺秤上，放有一個裝有 12N,某人用細繩吊一個體積為 石塊沒有觸到容器底且無水溢出，N;若將細繩剪斷，石塊下沉到底后，讀數(shù)為定量水的容器，靜3100cm，重為2N的小石塊浸沒 此時臺秤的讀數(shù)為N 。（g=10N/kg ）2.如圖所示, 時，彈簧秤及 在圖（b）中,A.C.彈簧秤下面掛一物塊，在空氣中稱Q示數(shù)分別如圖（a）所示，則Q示數(shù)分別應為（）P、P,（2012?杭州）In0 4N小吳同學為探究力之間的關(guān)系做了如圖所示的實驗將彈簧測力計下端吊著 .在該過程中,3.的鋁塊逐漸