新人教版物理八年級(jí)下冊(cè) 第十章《浮力》單元教學(xué)設(shè)計(jì)

八年級(jí)物理大單元設(shè)計(jì)

第十單元《浮力》

單元概述

【單元內(nèi)容】

本章是前三章“力”“運(yùn)動(dòng)和力”“壓強(qiáng)”內(nèi)容的延伸。通過學(xué)習(xí)第七章，學(xué)生知道了力

有大小、方向和作用點(diǎn)，知道怎樣用力的示意圖描述力，這些都為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)浮力和描述

浮力奠定了基礎(chǔ)。第八章，學(xué)生學(xué)習(xí)了二力平衡的狀態(tài)和條件，本章中物體的浮沉條件就是

二力平衡條件的具體應(yīng)用之一。第九章，由固體的壓強(qiáng)逐步過渡到液體的壓強(qiáng)，最后延伸到

流體的壓強(qiáng)，這些內(nèi)容為學(xué)生認(rèn)識(shí)浮力，領(lǐng)悟物體在液體和氣體中都將受到浮力的作用等奠

定了基礎(chǔ)。

本章設(shè)有兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，一是探究浮力的大小跟哪些困素有關(guān)，二是探究浮力的大小跟

排開液體所受重力的關(guān)系。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)側(cè)重猜想和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過一系列實(shí)驗(yàn)和推理，提出

浮力的大小可能跟排開液體的重力有關(guān)的猜想、進(jìn)而用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這個(gè)猜想，得到阿基米德原

理的結(jié)論。教科書的這種設(shè)計(jì)，一方面符合學(xué)生思維的邏輯，另一方面，跟前三章實(shí)驗(yàn)探究

所側(cè)重的能力形成互補(bǔ)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的全面發(fā)展。

【課標(biāo)要求】

本章內(nèi)容屬于課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)內(nèi)容的第二個(gè)主題“運(yùn)動(dòng)和相互作用”，是該主題下的二

級(jí)主題”機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力”中的部分內(nèi)容。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求如下：

2.2.9通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)浮力。探究浮力大小與哪些因素有關(guān)。知道阿基米德原理，運(yùn)

用物體的浮沉條件說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。

【單元學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)浮力，會(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體在液體中所受浮力的大??；能利用

壓強(qiáng)等相關(guān)知識(shí)解釋浮力產(chǎn)生的原因。

2、經(jīng)歷浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究過程，認(rèn)識(shí)物體所受浮力的大小跟它浸在液體

中的體積有關(guān)，跟液體的密度有關(guān)。

3、經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程。做到會(huì)操作、會(huì)記錄、

會(huì)分析、會(huì)論證；

4、能復(fù)述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式；能應(yīng)用公式產(chǎn)浮=G排和尸浮可濾且丫鐘計(jì)算

簡單的浮力問題。

5、能根據(jù)二力平衡條件和力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系描述物體的浮沉條件，運(yùn)用物體的浮沉條

件解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)浮力知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用價(jià)值。

【單元情境】

遼寧艦行駛在海面上，巨大、漂亮的航空母艦會(huì)對(duì)學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力。這既大又重的

船只為什么能漂浮在海面上、艦的自重和載重與艦的形狀間有何關(guān)系等一系列問題是學(xué)生們

非常感興趣的，也是學(xué)習(xí)這一章內(nèi)容后能解決的問題。遼寧艦除與這一章所要學(xué)習(xí)的浮力內(nèi)

容有關(guān)外，還可激發(fā)學(xué)生的愛國主義熱情、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和關(guān)注科技發(fā)展的意識(shí)。

【學(xué)習(xí)導(dǎo)航】

單元學(xué)

學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)

名稱時(shí)____

功能1.整體感知認(rèn)識(shí)浮力0.5

關(guān)系探究浮力的大小與那些因素有關(guān)、阿基米德

2.探究建構(gòu)1.5

原理________________________________________

3.應(yīng)用遷移物體的浮沉條件1

4.重構(gòu)拓展單元重構(gòu)，拓展，過關(guān)1

【學(xué)法指導(dǎo)】

1、“浮力”和“決定浮力大小的因素”這兩部分內(nèi)容，教師要引導(dǎo)學(xué)生開展好探究浮力的大

小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。這樣一方面有助于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)浮力的概念；另一方面，為學(xué)

習(xí)阿基米德原理作好準(zhǔn)備。

2、阿基米德原理是初中物理的一個(gè)重要規(guī)律，要讓學(xué)生經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所

受重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程，概括、歸納出阿基米德原理。教學(xué)中，應(yīng)該采采用實(shí)驗(yàn)探究的方

式、強(qiáng)化學(xué)生建立阿基米德原理的認(rèn)識(shí)過程。

3、”物體的浮沉條件”和“浮力的應(yīng)用”這兩部分內(nèi)容，以輪船、潛水艇、氣球和飛艇為實(shí)

例，讓學(xué)生說出它們?nèi)绾瓮ㄟ^改變浮力或重力的大小實(shí)現(xiàn)浮沉。教學(xué)中，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)

用浮力的知識(shí)解釋生產(chǎn)、生活中常見的現(xiàn)象。

【分節(jié)或者知識(shí)點(diǎn)】

浮力

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.認(rèn)識(shí)一切浸在液體中的物體都要受到浮力的作用，浮力的方向是豎直向上的，能通

過實(shí)驗(yàn)證明上述結(jié)論的正確性；

2.能認(rèn)識(shí)浮力產(chǎn)生的原因。會(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體在液體中所受浮力的大小；

3.經(jīng)歷浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究過程，認(rèn)識(shí)物體所受浮力的大小跟它浸在

液體中的體積有關(guān)，跟液體的密度有關(guān)。

設(shè)置情景，引入新課

圖片展示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)們猜想這里面可能蘊(yùn)含著什么知識(shí)呢？

學(xué)生活動(dòng)：猜想包含的知識(shí)（液體或氣體對(duì)物體有一個(gè)向上的力或提到“浮力”）。

大家提到了一個(gè)新詞“浮力”?！案×Α痹趺从羞@么大的魔力，這一節(jié)課就讓我們共同來

研究。

【使用說明】

1、鞏固前面所學(xué)受力分析和力的平衡知識(shí)，認(rèn)識(shí)到浮力的存在。

2、通過圖片、錄像展示生活中的浮力、教師設(shè)問的方式引入浮力，能夠貼近學(xué)生的思維實(shí)

際，使學(xué)生從生活中的浮力現(xiàn)象走向物理。

活動(dòng)一、認(rèn)識(shí)浮力

浸在液體中的物體受到向上的力，這個(gè)力叫做浮力。

思考：漂浮在液面的物體，我們結(jié)合這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析，即可判斷出這

個(gè)物體受不受浮力。但是，對(duì)于沉入在水中的物體，如沉入水底石塊，沉入水底的鐵塊受不

受浮力的作用呢？

1、演示測(cè)量鋁塊浸沒在水中所受的浮力的實(shí)驗(yàn)。

（1）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鋁塊在空氣中所受的重力G

（2）把鋁塊浸沒在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉

分析論證

對(duì)浸沒在水中的鋁塊進(jìn)行受力分析。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小了，表明鋁塊受到向上的浮

力作用。浮力與彈簧拉力的合力與重力平衡，即

F部=G-F?

歸納總結(jié)：

（1）沉入到液體的物體也會(huì)受到液體對(duì)它的浮力。

（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)也展示了測(cè)量物體所受浮力的一種方法，即稱重法測(cè)量浮力。

2、浮力的方向

演示實(shí)驗(yàn)：

找一段較細(xì)的紅線，將其兩端分別固定在乒乓球和大燒杯的底部。首先、將水緩慢注入

大燒杯，直到水將乒乓球浸沒，觀察紅線，發(fā)現(xiàn)紅線在豎直方向被拉直。然后，將大燒杯底

面的一端墊高，使大燒杯傾斜，觀察紅線，紅線仍舊在豎直方向上被拉直。被拉直的毛線與

重垂線的方向都是平行的，最后，分析兩種情況下乒乓球的受力情況，應(yīng)用二力平衡的知識(shí)

得出浮力的方向總是豎直向上的。

【使用說明】

1、學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過受力分析認(rèn)識(shí)到浸沒在液體中的物體受到

浮力的作用，并理解稱重法測(cè)浮力。

2、提升學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，形成?yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)思想。

3、通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)浮力方向的掌握。

【練習(xí)】

1.用彈簧秤在空氣中稱一物塊,測(cè)得重為20N,當(dāng)將物體浸在水中時(shí)稱彈簧秤示數(shù)為11.2N,

則物體受到浮力大小是N,方向是施力物是。

2.空氣中用彈簧秤稱質(zhì)量為2kg的物體時(shí)示數(shù)為N,當(dāng)把這個(gè)物塊的一部分浸在水中

時(shí),彈簧秤的示數(shù)為16N,這時(shí)物塊受到的浮力是N。若將物塊全部浸沒在水中，物塊所受

浮力為15N,這時(shí)彈簧秤的示數(shù)將變?yōu)镹

【答案】：1、8.8N豎直向上水2、20N5N

活動(dòng)二、浮力產(chǎn)生的原因

浸在液體中的物體為什么會(huì)受到向上的浮力？以浸沒在液體中的長方體為研究對(duì)象。

如右圖所示，長方體左、右兩個(gè)側(cè)面的對(duì)應(yīng)部分在液體中的深度相等，受到液體的壓強(qiáng)

也相等。由此可知，長方體左右兩側(cè)面受到的壓力大小相等，方向相反。同理，長方體前后

兩個(gè)面受到的壓力大小相等、方向相反。故而長方體在水平方向上所受液體壓力相互平衡。

將長方體上、下表面所處深度分別記為瓜、hz,hl<h2,因此，液體對(duì)長方體下表面的壓

強(qiáng)要大于液體對(duì)其上表面的壓強(qiáng)。因?yàn)殚L方體上、下表面受力面積相同，所以，液體對(duì)長方

體向上的壓力R,大于液體對(duì)其向下的壓力F”由此產(chǎn)生的壓力差即浮力產(chǎn)生的原因。所以，

F浮=F2-F∣（F浮=F向上-F∣?τ）o

演示實(shí)驗(yàn)：取一個(gè)去掉瓶底的飲料瓶，瓶口朝下放置，把一個(gè)乒乓球放入瓶內(nèi)，乒乓球

落在瓶頸處。當(dāng)向瓶內(nèi)倒水時(shí)，乒乓球是否會(huì)浮起來？先讓學(xué)生猜一猜。倒水后乒乓球并沒

有浮起來（學(xué)生對(duì)此現(xiàn)象感到以外）。再用手按住瓶口，看此時(shí)乒乓球會(huì)怎樣？（乒乓球浮

思考：為什么開始乒乓球沒有浮起來？當(dāng)把飲料瓶下部浸在大水槽中時(shí)，乒乓球?yàn)槭裁?/p>

浮起來了？

由浮力產(chǎn)生原因，請(qǐng)學(xué)生理解物體不受浮力的情況，并分析漂浮在水面的物體所受浮力

情況；思考：水中的橋墩受浮力嗎？

【使用說明】

1、聯(lián)系前面所學(xué)液體壓強(qiáng)相關(guān)知識(shí)，初步認(rèn)識(shí)浮力產(chǎn)生的原因。

2、聯(lián)系生活中的相關(guān)事例，了解物體不受浮力的情況，進(jìn)一步理解浮力產(chǎn)生的原因。

【練習(xí)】

3.一長方形物體浸沒在水中，受到的浮力為98N,已知上表面受到的壓力是50N,則下表面受

到的壓力為()

A、48NB、50NC、98ND、148N

【答案】：D

活動(dòng)三、浮力的影響因素

1、小實(shí)驗(yàn)：把空飲料罐用手按入水桶，飲料罐進(jìn)入水中越深，手的感覺有什么變化？

2、提出問題：浮力大小和什么因素有關(guān)？

3、猜想與假設(shè)：可能跟……有關(guān)。

4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、圓柱體、水、酒精、濃鹽水

實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法

探究浮力與物體浸沒后的深度的關(guān)系

探究浮力與物體浸在液體中的體積的關(guān)系

探究浮力與液體密度的關(guān)系

(1)將物塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，從物塊未接觸液面開始，逐漸增加物塊浸入水的體積，

觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)求數(shù)的變化。

(2)當(dāng)物塊完全浸入水后逐漸增加物塊浸入水的深度，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和

變化。

(3)將液體由水換成酒精。將物塊完全浸入液體中，記下(計(jì)算)此時(shí)物塊所受的浮

力。

實(shí)驗(yàn)分析:

(1)讓學(xué)生分析物塊從位置1-2-3的過程中，物體所受浮力的變化，哪些可能影響

浮力大小因素的量變了，哪些沒變？說明了什么？

(2)讓學(xué)生分析物塊從位置3-4的過程中，物體所受浮力的變化，哪些可能影響浮力

大小因素的量變了，哪些沒變？說明了什么？

(3)讓學(xué)生分析將液體由水換成酒精后，物體所受浮力的變化，哪些可能影響浮力大

小因素的量變了，哪些沒變？說明了什么？

5、結(jié)論：物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)，跟液體的密度

有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。

【使用說明】

1、實(shí)驗(yàn)過程中強(qiáng)調(diào)控制變量法，明確每次實(shí)驗(yàn)中的不變量和改變量，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>

實(shí)驗(yàn)思想。

2、過程中注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到，前面實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明的無關(guān)因素，在后面的實(shí)驗(yàn)中就可以不

考慮該因素。

3.經(jīng)歷浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程，認(rèn)識(shí)物體所受浮力的探究大小跟它浸在液體

中的體積有關(guān)，跟液體的密度有關(guān)。

【練習(xí)】

4、在探究“影響浮力大小的因素”時(shí)，同學(xué)們做了如圖所示的一系列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你根據(jù)圖中

給出的信息，回答下列問題：

(1)物體A浸沒在水中所受浮力為N0

(2)根據(jù)圖乙和圖可知，浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)。

(3)根據(jù)圖丙和圖丁可知，浮力的大小與液體有關(guān)。

【答案】：(1)1(2)丙(3)密度

5、兩物體分別掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，將它們同時(shí)浸入水中，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的減小

值相同，由此可以判斷()

A.兩個(gè)物體一定是等重的

B.浸在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是相同的

C.兩個(gè)物體受到的浮力一定相同

D.兩個(gè)物體一定處在液體中相同的深度處

【答案】：C

阿基米德原理

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

I.經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程。做到會(huì)操作、會(huì)記錄、

會(huì)分析、會(huì)論證；

2.能復(fù)述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式；

3.能應(yīng)用公式尸浮=Gw和尸浮=。iftg%計(jì)算簡單的浮力問題。

故事引入

兩千多年以前，古希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定王冠是否是用純金制成的，要測(cè)量王冠的

體積，冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。一天，當(dāng)他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí)，看見浴缸里的水

向外溢，突然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？隨后，他設(shè)計(jì)

了實(shí)驗(yàn)，解決了王冠的鑒定問題。

【使用說明】

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生去思考

溫故知新

前面我們學(xué)習(xí)了影響浮力大小的因素有液體的密度、物體當(dāng)入液體的體積。那么，物體

所受浮力的大小到底是多少，能不能定量地得知呢？這就是我們這節(jié)課所要研究的內(nèi)容。

物體浸入液體的體積等于物體所排開的液體的體積。因此，影響浮力大小的因素可以表

述為：(1)液體的密度；(2)物體排開的液體的體積。

同時(shí)，可得液體的密度越大、排開的液體的體積越大，物體所受的浮力就越大。

由于液體的密度與所排開的液體的體積的乘積等于物體排開的液體的質(zhì)量。同時(shí)，還因

為物體所排開的液體的重力與這部分液體的質(zhì)量與正比。因此，可以猜想，浮力的大小與物

體所排開的液體所受的重力有某種關(guān)系。

活動(dòng)一：探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系

學(xué)生之間討論實(shí)驗(yàn)方案。

浮力的大小用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出。物體排出的液體所受的重力可用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出。物體

所排出的液體可用溢水杯和小桶收集。

(1)用測(cè)力計(jì)測(cè)出鋁塊1所受的重力。

(2)測(cè)出小桶所受的重力。

(3)測(cè)出小桶和物體排開的水所受的總重力。

(4)把被測(cè)物體浸沒在盛滿水的溢水杯中，讀出這時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)。同時(shí)，用小桶收

集物體排開的水。

(5)換用不同的鋁塊重復(fù)上面的操作。

明確實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄的物理量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格

鋁塊在水小桶和排

排開的水

鋁塊所受中時(shí)測(cè)力開的水所小桶所受

次數(shù)浮力/N所受的重

的重力/N計(jì)的讀數(shù)受的重力的重力/N

力/N

/N/N

]

2

3

計(jì)算出表格中第4歹k第7列的數(shù)值。

學(xué)生之間分組討論物體所受的浮力與物體所排開的液體所受的重力的關(guān)系。

講解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體

所受的重力。數(shù)學(xué)式為

F浮=G俳

如果液體的密度為P，物體排開液體的體積為匕則物體所受的浮力還可表示為

F浮=P濃gVz）*

【使用說明】

1、梳理實(shí)驗(yàn)的測(cè)量思路，提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究態(tài)度。

2、讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)中所需測(cè)量的物理量。

3、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，明確多次實(shí)驗(yàn)的目的，鍛煉學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。

4、幫助學(xué)生初步掌握阿基米德原理相關(guān)內(nèi)容，熟悉相關(guān)的計(jì)算公式和變形公式。

活動(dòng)二：用阿基米德原理解決問題

例1將重6N的物體浸沒在裝滿水的杯中，溢出了4N的水，物體受到的浮力是（）

A.IONB.6NC.4ND.2N

【答案】：C

例2如圖所示，懸吊的實(shí)心金屬球緩慢浸沒于傾斜的盛滿水的大燒杯中，則從大燒杯溢出

流入小桶中的水和此金屬球的關(guān)系是()

A.兩者體積相等，質(zhì)量相等

B.兩者體積相等，小桶中水的質(zhì)量較大

C.金屬球受到的浮力等于小桶中水的重力

D.金屬球受到的浮力大于小桶中水的重力

【答案】：C

例3將一個(gè)體育測(cè)試用的實(shí)心球和一個(gè)乒乓球同時(shí)沒入水中。放手后發(fā)現(xiàn)：實(shí)心球沉入水

底，而乒乓球浮出水面，如圖所示。比較實(shí)心球和乒乓球沒入水中時(shí)受到的浮力大小，則

()

A.實(shí)心球受到的浮力大它們受到的浮力一樣大

C.乒乓球受到的浮力大D.不能確定

【答案】：A

例4如圖所示，為了驗(yàn)證“阿基米德原理”，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):

(1)如圖甲，在彈簧的下端掛一個(gè)小桶，小桶的下面吊一個(gè)石塊，記下彈簧伸長后下端

到達(dá)的位置0,將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力計(jì)為力，小桶與石塊的總重記為G,則

TiG(選填或“=”)。

(2)如圖乙，在溢水杯中盛滿水，當(dāng)石塊浸沒在水中時(shí)，排出的水便流到旁邊的小水杯

中，將排出的水的重力記為G持。

(3)如圖丙所示，把小杯中的水全部倒入彈簧下方的小桶中，彈簧的下端又會(huì)到達(dá)原來

的位置0,將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力記為T2,則T2__________T∣(選填“>”“V”或“=”)。

（4）通過對(duì)圖丙中小桶和石塊的受力分析，請(qǐng)推導(dǎo)石塊受到的浮力尸浮與排出水的重力G

排之間的關(guān)系：。

（要求寫出推導(dǎo)過程）

【答案】：（1）=（3）=（4）7'∣=G,T2=G+Gn-F>f,且Tl=7?,所以/澤=G技

例5.在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件，示數(shù)是2.7N,當(dāng)把零件浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力

計(jì)的示數(shù)是1.7N.求：

（1）該零件浸沒在水中時(shí)受到的浮力；

（2）該金屬零件的密度

【答案】：1N；2.7×103kg∕m3

【使用說明】

通過例題練習(xí)及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)阿基米德原理的理解

知識(shí)拓展

（阿基米德的介紹）

阿基米德是古希臘杰出的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家。他青年時(shí)代曾在古希臘世界文化中心亞歷

山大里亞學(xué)習(xí)，在那里研究天文學(xué)、數(shù)學(xué)和力學(xué)。他發(fā)明了阿基米德螺旋提水器和靠水力發(fā)

動(dòng)的天象儀;系統(tǒng)總結(jié)并嚴(yán)格證明了杠桿定律,為靜力學(xué)奠定了基礎(chǔ);發(fā)現(xiàn)了阿基米德原理，

奠定了流體靜力學(xué)的基礎(chǔ)。

公元前212年，阿基米德所在的敘拉古城被羅馬軍隊(duì)占領(lǐng)，正在沙地上畫著幾何圖形聚

精會(huì)神地思考問題的阿基米德，被闖進(jìn)來的羅馬士兵殺死。

【使用說明】

了解阿基米德一生偉大的成就

物體的浮沉條件及應(yīng)用

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.能根據(jù)二力平衡條件和力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系描述物體的浮沉條件，并能通過改變物體所

受的重力或浮力的大小，使物體在液體或氣體中處于不同的浮沉狀態(tài)；

2.運(yùn)用物體的浮沉條件解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)浮力知識(shí)在生產(chǎn)、生活中

的應(yīng)用價(jià)值。

引入新課

展示幾幅圖片，提問：浸沒在水中的物體都受到浮力的作用，為什么有的物體要上浮,

有的卻要下沉呢？

【使用說明】

聯(lián)系生活事例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生去思考。

活動(dòng)一：物體的浮沉條件

1、引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析浸沒在液體中的物體不同狀況下的受力情況。

創(chuàng)設(shè)將一個(gè)物體浸沒在中的情境。（1）設(shè)想將一個(gè)物體浸沒在液體中，此物體上??；（2）

設(shè)想將一個(gè)物體浸沒在液體中，此物體懸??；（3）設(shè)想將一個(gè)物體放到液體中，此物體下沉。

τ

上浮懸浮□iQ

學(xué)生之間討論分析浸沒在液體中的物體在上浮時(shí)、懸浮時(shí)、下沉?xí)r的重力與浮力的大小

關(guān)系。

歸納總結(jié)：物體上浮時(shí)、懸浮時(shí)、下沉?xí)r重力與浮力的關(guān)系。

當(dāng)重力大于浮力時(shí)，物體下沉。

當(dāng)重力等于浮力時(shí)，物體懸浮。

當(dāng)重力小于浮力時(shí)，物體上浮。

【使用說明】

鞏固受力分析及力與運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)，初步推出物體的浮沉條件。

2、通過推理分別得到上浮、懸浮、下沉三種情況下物體密度與液體密度的大小關(guān)系

設(shè)想浸沒在液體中的物體的體積為匕密度為0液體的密度為ρ海。

這個(gè)物體所受的重力為

G=。物VZmg

此物體所排開的液體的體積也為V,其所受的浮力為

F浮=0沌gVW

因?yàn)槲矬w上浮時(shí)，F(xiàn)QG,于是有

Q流gVzικ＞夕物V?∣g

解得O波＞〃。

同理可得，物體懸浮時(shí)ρ,&-p,物體下沉?xí)rpm＜p..

【使用說明】

學(xué)生自己進(jìn)行推導(dǎo)，最終得到物體不同浮沉情況下物體密度與液體密度的關(guān)系。

知識(shí)小結(jié)，總結(jié)物體的浮沉條件

上浮懸浮下沉

尸?。綠F浮二G尸浮＜G

p<ρρ=ρρ>ρ

L物L(fēng)液，物L(fēng)液L物L(fēng)液

【練習(xí)】

1把一個(gè)質(zhì)量為IOOg的小球浸入一個(gè)裝滿水銀的燒杯中，待小球靜止后，有80g的水

銀溢出，則該小球（）

A.一定漂浮在液面上

B.一定沉到燒杯底部

C.可能漂浮在液面上

D.可能懸浮在水銀中

【答案】：B

活動(dòng)二：物體的浮沉條件的應(yīng)用

1、輪船

鋼鐵的密度遠(yuǎn)大于水，怎樣用沉重而堅(jiān)硬的鋼鐵制成可以承載那么多貨物的船呢？

原理：船體做成空心的，排開水的體積增大，受到的浮力增大。

排水量：輪船裝滿貨物時(shí)排開水的質(zhì)量。

例如：某輪船的排水量是2.OX10∣t,此船滿載時(shí)，貨物質(zhì)量和船身質(zhì)量之和為2.OXlO1

2、潛水艇

上浮時(shí)，打開進(jìn)氣閥門，使高壓空氣進(jìn)入潛艇兩側(cè)的水艙，將水排出，艇重變小。當(dāng)重

力小于浮力時(shí)，潛艇上浮。

漂浮時(shí)，水艙里沒有水，潛艇浮在水面上，這時(shí)潛艇所受的重力等于浮力。

下潛時(shí)，打開進(jìn)水閥門，使水流進(jìn)水艙，艇重變大。當(dāng)重力大于浮力時(shí)，潛艇下沉。

3、氣球和飛艇

學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合所學(xué)物體的浮沉條件，手機(jī)上網(wǎng)查找相關(guān)資料，思考下列問題。（1）熱

氣球升空的原理；（2）熱氣球水平移動(dòng)的動(dòng)力。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生之間交流自己的看法，并作相關(guān)討論，然后舉手回答上面的問題。

加熱器加熱球囊內(nèi)的空氣，使其受熱膨脹，密度減小。持續(xù)加熱使得熱氣球本身及球囊

內(nèi)的空氣的質(zhì)量減小，而其總的排開空氣的體積不變。當(dāng)其所受的重力小于其所受的浮力時(shí),

熱氣球就可以升起來了。

熱氣球唯一的動(dòng)力就是風(fēng)，由于不同高度的氣流的方向和速度是不一樣的，故人們可以

通過對(duì)熱氣球高度的控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)熱氣球飛行速度和方向的調(diào)節(jié)。

學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合所學(xué)物體的浮沉條件，手機(jī)上網(wǎng)查找相關(guān)資料，思考下列問題。（1）飛

艇升空的原理；（2）飛艇水平移動(dòng)的動(dòng)力。

4、雞蛋的浮與沉

播放實(shí)驗(yàn)視頻（或老師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)），通過改變鹽水的密度而實(shí)現(xiàn)雞蛋的浮與沉。

介紹鹽水選種的大致過程（不飽滿的種子漂浮，飽滿的種子沉底）

介紹密度計(jì)的相關(guān)知識(shí)，包括密度計(jì)的用途、原理及使用方法。

用途：測(cè)量液體密度的儀器。

原理：漂浮Fj?=G同一密度計(jì)在使用中所受浮力大小不變（漂浮F;；i=G）

使用方法：將密度計(jì)插入被測(cè)液體中，待靜止后直接讀取液面處的刻度值。

【使用說明】

1、從生活走入物理，從物理走進(jìn)生活。

2、了解浮力在各個(gè)方面的應(yīng)用，聯(lián)系剛剛學(xué)習(xí)的物體浮沉條件，知道輪船、潛水艇、氣球

和飛艇相應(yīng)的原理。

3、初步掌握密度計(jì)的相關(guān)知識(shí)，建議學(xué)生課后自制密度計(jì)。

拓展提升

計(jì)算浮力的方法

（1）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因：F浮=FIS力整,一般用于已知物體在液體中的深度，且形狀規(guī)則

的物體。

（2）根據(jù)阿基米德原理：%=6排=加排8=夕濃8匕#,這個(gè)公式對(duì)任何受到浮力的物體都

適用。

（3）稱重法：F浮=G-Fti,將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時(shí)，物體受到重力，浮

力和豎直向上的拉力。這三個(gè)力平衡。

（4）根據(jù)漂浮、懸浮條件：F浮=G物，這個(gè)公式只適用于計(jì)算漂浮或懸浮物體的浮力。

物體的浮沉條件：浸沒在水中的物體的浮沉決定于它受到的浮力和重力大小關(guān)系。

（1）物體浸沒在液體中時(shí)：Fn=。液g%#,G物=。物g%,；

①如果Fn<G物，物體下沉，夕物>液；

②如果∕?>G物，物體上浮，。物<夕液；

③如果F浮—G物,物體懸浮，夕物―液。

（2）漂浮在液面上的物體：∕?=G物，因?yàn)椋篤tt<Va,所以：夕物<夕液。

（3）沉底的物體：??=∕?g%?,因?yàn)椋??<G物，所以「物液。

本章典型例題

1.將重為2N的物體，放入盛有水的溢水杯中，從杯中溢出0.5N的水，則物體受到的浮力

為（）

A.一定為2.5NB.一定為0.5N

C.可能為0.4ND.可能為0.5N

【答案】D

2.A、B、C三個(gè)物體體積相同，在水中的情況如圖所示，則三個(gè)物體受到的浮力大小情況

是()

FA>FB>FC;

FC>FB>FA;

C.FB>FA>FC;

D.FA=FB=FC

【答案】B

3把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒在水