八年級(jí)物理下冊(cè) 第十章 浮力教學(xué)案 （新版）新人教版

1、第十章浮力第1節(jié)浮力導(dǎo)入一:在我國(guó)宋朝的河中府發(fā)生過(guò)一次洪水,沖斷了一座浮橋,連固定浮橋的大鐵牛也被沖到下游,陷入淤泥中了,洪水退后,官府重新修復(fù)浮橋,但這些鐵牛,一個(gè)就重幾萬(wàn)斤,怎么打撈起來(lái)呢?當(dāng)時(shí),有個(gè)叫懷丙的和尚自告奮勇,他叫人找來(lái)兩艘大船,拴在一起,裝滿泥沙,并在兩艘船上搭上結(jié)實(shí)的木架,一切安排妥當(dāng)后,和尚招呼大家把船上的泥沙卸下,泥沙一點(diǎn)點(diǎn)減少,船一點(diǎn)點(diǎn)上浮,綁在船上的繩索也拉著鐵牛從淤泥里出來(lái)了.幾萬(wàn)斤重的鐵牛為什么被懷丙打撈上來(lái)了?導(dǎo)入二:設(shè)置情景,引入新課播放錄像.(包含日常生活中常見(jiàn)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

2、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”.“浮力”怎么有這么大的魔力,這一節(jié)課就讓我們共同來(lái)研究.設(shè)計(jì)意圖通過(guò)播放生活中的浮力錄像、教師設(shè)問(wèn)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.過(guò)渡語(yǔ)針對(duì)浮力這種常見(jiàn)現(xiàn)象,你想知道哪些有關(guān)浮力的知識(shí)呢?一、浮力思路一【學(xué)生活動(dòng)】展開想象,分組交流、討論,各抒己見(jiàn).提出一系列問(wèn)題:1.什么是浮力?它有方向嗎?2.漂浮的物體受到浮力,那么下沉的物體是否受浮力?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?教師鼓勵(lì)學(xué)

3、生提出問(wèn)題,并板書.下面我們先探究:什么是浮力,有無(wú)方向,方向向哪?教師演示:出示一個(gè)很深的量筒,將一個(gè)乒乓球放進(jìn)去.問(wèn):誰(shuí)有辦法不把量筒倒過(guò)來(lái),就能把乒乓球取出來(lái)?你為什么能想到這個(gè)辦法呢?左手拿一個(gè)乒乓球,松手,讓學(xué)生注意觀察它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);再把乒乓球放在右手手心上,這時(shí)乒乓球還會(huì)下落嗎?為什么?展示加水后量筒中的乒乓球和手中的乒乓球,讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比.鼓勵(lì)學(xué)生觀察、對(duì)比、思考回答.學(xué)生體驗(yàn):利用桌面上的學(xué)習(xí)工具,將軟木塞放入水中并逐漸壓入水底,然后放手.一是體會(huì):手的感覺(jué);二是觀察:軟木塞最終的情況.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(gè)向上的托力叫浮力.設(shè)計(jì)意圖用

4、一個(gè)小乒乓球放在量筒中,及在手中的對(duì)比,對(duì)浮力進(jìn)行探究,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(huì)浮力.發(fā)揮學(xué)生的主體作用.實(shí)驗(yàn)探究:下沉的物體是否也受到浮力(投影)?大家知道皮球漂在水面上受浮力,那么在水中下沉的物體是否也受浮力呢?討論一下看如何用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題?學(xué)生探究:分組討論,利用學(xué)習(xí)工具探究:下沉的物體也受到浮力作用.到講臺(tái)展示:用彈簧秤測(cè)鋁塊在空氣中重力,再將鋁塊浸入水中勻速下沉,發(fā)現(xiàn)彈簧秤示數(shù)變小,說(shuō)明鋁塊受一個(gè)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(dòng):巡回指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)做實(shí)驗(yàn)好的學(xué)生典型.并引導(dǎo)學(xué)生歸納出測(cè)浮力的方法:用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力.物理學(xué)中把

5、這種測(cè)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(píng)價(jià)、鼓勵(lì)學(xué)生.得出結(jié)論:一切浸在液體中的物體都會(huì)受到液體對(duì)它向上的浮力,浮力大小為:F浮=G-F.知識(shí)拓展1.正確理解“浸在”,物體的一部分浸在液體中或全部浸在液體中都叫浸在,當(dāng)物體全部浸在液體中也叫浸沒(méi).2.根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因,F浮=F向上-F向下,如果物體與容器底之間沒(méi)有空隙,也就是物體下表面沒(méi)有液體時(shí),物體的下表面不受液體的壓力,則物體將不受浮力,如在水中的橋墩、深陷在淤泥中的沉船等.設(shè)計(jì)意圖讓學(xué)生體驗(yàn)物體在液體中確實(shí)要受到浮力的作用,并引導(dǎo)學(xué)生尋求測(cè)量物體所受到浮力大小的簡(jiǎn)便方法.這樣學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),還學(xué)會(huì)了解決物理問(wèn)題的方

6、法.將課堂還給學(xué)生,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位.思路二演示實(shí)驗(yàn):木塊在水中受到浮力.觀察木塊在水中受到浮力,漂浮在水面上. 設(shè)計(jì)意圖引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到物體在浮力的作用下可以漂浮在水面上.提出問(wèn)題:鐵塊在水中會(huì)沉底,鐵塊在水中受浮力嗎?思考問(wèn)題:通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出:鐵塊在水中受到水對(duì)鐵塊向上的托力.設(shè)計(jì)意圖引起學(xué)生思考,培養(yǎng)遷移能力.組織學(xué)生實(shí)驗(yàn):鐵塊在水中也受到浮力.總結(jié)歸納實(shí)驗(yàn)得出有關(guān)浮力概念的相關(guān)知識(shí):1. 浮力:浸在液體中的物體受到液體對(duì)物體向上浮的力叫浮力.2.符號(hào):F浮.3.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力:F浮=G-F.4.浮力的方向:豎直向上.5.浮力的施力物體:液體.6.浸在氣體中的物體也受到氣體對(duì)物體的浮力

7、.設(shè)計(jì)意圖引導(dǎo)學(xué)生對(duì)浮力的概念進(jìn)行總結(jié)歸納.演示實(shí)驗(yàn):觀察液體壓力顯示裝置在液體中受到液體壓力而引起的形變.得出結(jié)論:浸在液體中的物體受到液體對(duì)物體向各個(gè)方向的壓力.設(shè)計(jì)意圖比較物體各表面受到液體壓力及壓力和合力的情況.情境分析:已知:棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的立方體位于水面下h深處.四個(gè)側(cè)面所受壓力F合=0 N.上、下兩面所受壓力關(guān)系: p向上p向下,F向上F向下,F浮=F向上-F向下.運(yùn)用已有知識(shí),推導(dǎo)、討論,得出結(jié)論.結(jié)論:浮力是液體對(duì)物體向上和向下的壓力差.設(shè)計(jì)意圖利用壓強(qiáng)和壓力的知識(shí)推導(dǎo)得出浮力與物體所受液體壓力的關(guān)系.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,形成尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度,提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化.提高分析實(shí)

8、驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力.演示實(shí)驗(yàn):乒乓球?qū)嶒?yàn).實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:1.將乒乓球放入瓶?jī)?nèi),向瓶里倒水,乒乓球不浮起.2.將瓶下口堵住,乒乓球浮起.觀察思考、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在左圖中乒乓球只受到液體對(duì)它向下的壓力;在右圖中乒乓球受到液體對(duì)它向上和向下的壓力,且向上的壓力大于向下的壓力,產(chǎn)生向上的浮力(即浮力是液體對(duì)物體向上和向下的壓力差).設(shè)計(jì)意圖培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致觀察實(shí)驗(yàn),分析浮力產(chǎn)生的原因.過(guò)渡語(yǔ)把空飲料罐用手按入水桶,飲料罐進(jìn)入水中越深,手感覺(jué)所受的力越大,浮力的大小和什么因素有關(guān)呢?二、決定浮力大小的因素思路一實(shí)驗(yàn)探究:探究浮力的大小與什么因素有關(guān).下面我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)造船比賽:用大小相同的橡皮泥制作船,用砂

9、石作貨物,看一看,誰(shuí)制作的船載的貨物多?并思考:浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?快樂(lè)游戲:造“船”比賽.學(xué)生每組一塊大小相同的橡皮泥設(shè)計(jì)造船.并觀察交流船只的差異,大膽猜測(cè),交流討論:浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?快樂(lè)體驗(yàn):將飲料瓶慢慢壓入水桶,體會(huì)浮力的變化,觀察水位變化情況,物體浸入液體中的體積變化情況.從中獲得啟示,進(jìn)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(cè),并引導(dǎo)學(xué)生合并歸類,引導(dǎo)各小組認(rèn)領(lǐng)實(shí)驗(yàn)課題.按下列要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告:實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步

10、驟.(投影:實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式)學(xué)生分組探究:(1)利用測(cè)力計(jì)探究浮力與物體的密度的關(guān)系;(2)利用測(cè)力計(jì)探究浮力與深度的關(guān)系;(3)利用測(cè)力計(jì)探究浮力與液體的密度的關(guān)系;(4)利用測(cè)力計(jì)探究浮力與物體排開液體體積的關(guān)系;(5)利用測(cè)力計(jì)、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(jì)實(shí)驗(yàn).設(shè)計(jì)完畢,投影各小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)一步修正完善.根據(jù)修正的步驟探究課題,設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格并交流,然后進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn).設(shè)計(jì)意圖讓學(xué)生從現(xiàn)有的知識(shí)水平出發(fā),通過(guò)“快樂(lè)游戲”和“快樂(lè)體驗(yàn)”兩個(gè)實(shí)驗(yàn),不斷思考,提出可能影響浮力大小的因素,并進(jìn)行因素歸類,分成各個(gè)獨(dú)立的可能因素讓各小組認(rèn)領(lǐng)課題.通過(guò)學(xué)

11、生團(tuán)隊(duì)間的協(xié)作,進(jìn)行方案設(shè)計(jì),并對(duì)設(shè)計(jì)的方案從理論上的正確性、操作上的可行性進(jìn)行全班交流討論,思辨、質(zhì)疑和完善.學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)論:分析實(shí)驗(yàn)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(méi)在液體中的深度、物體的密度、質(zhì)量、體積、物體的形狀等無(wú)關(guān).教師活動(dòng):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).設(shè)計(jì)意圖探究浮力的大小與什么有關(guān)是本節(jié)的重點(diǎn),讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,經(jīng)歷知識(shí)建構(gòu)過(guò)程,便于對(duì)知識(shí)的理解.由于時(shí)間的關(guān)系只能讓學(xué)生分別來(lái)探究其中的一個(gè)因素與浮力的關(guān)系.思路二學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):浮力大小與哪些因素有

12、關(guān)?教師巡視指導(dǎo):1.學(xué)生的分工協(xié)作是否合理.2.如何設(shè)計(jì)表格.3.對(duì)獲取的數(shù)據(jù)如何處理.4.針對(duì)學(xué)生在不同的問(wèn)題中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正.學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)表格、實(shí)驗(yàn)測(cè)量、記錄數(shù)據(jù).設(shè)計(jì)意圖培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)表格、規(guī)范操作的能力.(1)探究浮力與浸沒(méi)后深度的關(guān)系.深度h/格重力G/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N浮力F浮/N實(shí)驗(yàn)結(jié)論:浮力大小與浸沒(méi)后深度無(wú)關(guān).(2)探究浮力與物體排開液體體積的關(guān)系.V排/格重力G/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N浮力F浮/N實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在同一種液體中,物體排開液體的體積越大,浮力越大.(3)探究浮力與液體密度的關(guān)系.液/kg重力G/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N浮力F浮/N實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

13、物體排開液體體積一定時(shí),液體密度越大,浮力越大.1.一位物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用一個(gè)可樂(lè)瓶與一個(gè)乒乓球做“研究浮力產(chǎn)生原因”的實(shí)驗(yàn),如圖所示,將一個(gè)塑料可樂(lè)瓶剪去底部,把一個(gè)乒乓球放在瓶?jī)?nèi),從上面倒入水,觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出(如圖甲),但乒乓球并不上浮,這是因?yàn)?若用手堵住瓶口(如圖乙),可觀察到乒乓球浮起,這是因?yàn)?解析:本題考查浮力產(chǎn)生的原因.甲圖中,乒乓球下部沒(méi)有水,它的底部不受水的向上的壓力,所以,乒乓球不受浮力;乙圖中,用手堵住瓶口,它的下部受到水向上的壓力,所以,乒乓球受到浮力而上浮.【答案】乒乓球不受浮力乒乓球受到浮力的作用2.小華在游泳池游泳,當(dāng)他從淺水區(qū)走向深

14、水區(qū),若水底布滿小石頭,則下述體驗(yàn)與分析合理的是()A.腳底疼痛感覺(jué)減弱,因?yàn)槿嗽絹?lái)越輕B.腳底疼痛感覺(jué)減弱,因?yàn)樗畬?duì)人的浮力越來(lái)越大C.腳底疼痛感覺(jué)加重,因?yàn)槿嗽絹?lái)越重D.腳底疼痛感覺(jué)加重,因?yàn)樗畬?duì)人的浮力越來(lái)越小解析:本題考查對(duì)浮力大小的判斷.浸在液體中的物體受到浮力的大小,與物體浸入液體的體積有關(guān),浸入的體積越大,所受的浮力越大,人對(duì)水底小石頭的壓力越小,故腳底疼痛感覺(jué)減弱.故選B.3.如圖所示,A,B是能自由移動(dòng)的物體,C,D是容器自身凸起的一部分,現(xiàn)在往容器中注入一些水,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A.A物體一定受浮力的作用B.B物體一定受浮力的作用C.C部分一定受浮力的作用D.D部分一

15、定受浮力的作用解析:本題考查浮力產(chǎn)生的原因.浮力產(chǎn)生的原因是浸在液體中的物體受到向上和向下的壓力差.由題圖可知,物體A和容器C部分的上下表面都受到水的壓力,且F向上F向下,所以A,C一定受到浮力的作用;而B物體F向下=0,F浮=F向上,故也受到浮力的作用;D是容器底部凸起的一部分,它的下表面沒(méi)有水,也就沒(méi)有受到向上的壓力,所以它一定不受浮力的作用,故選D.4.一個(gè)盛有鹽水的容器中懸浮著一個(gè)雞蛋,容器放在斜面上,如圖所示,圖中畫出了幾個(gè)力的方向,你認(rèn)為雞蛋所受浮力的方向應(yīng)是() A.F1B.F2C.F3D.F4解析:雞蛋懸浮在液體中,此時(shí)雞蛋上、下表面受到的壓力不同,這個(gè)壓力差就是雞蛋所受浮力,

16、因浮力的方向總是豎直向上的.故選C.5.小敏同學(xué)在探究“影響浮力大小的因素”時(shí),做了如圖所示的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你根據(jù)小敏的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問(wèn)題. (1)比較圖和圖,說(shuō)明浸在液體中的物體會(huì)受到液體對(duì)物體的浮力作用.(2)比較圖b與圖c可得到的結(jié)論是.(3)為探究浮力大小跟物體浸沒(méi)液體中的深度的關(guān)系,應(yīng)選用圖來(lái)研究.(4)在圖d與圖e中,保持了不變,研究與的關(guān)系,得到的結(jié)論是,這種方法叫做.在已學(xué)過(guò)的物理知識(shí)中還有很多實(shí)驗(yàn)用到了這種方法,請(qǐng)你舉一例.解析:(1)由圖a可知,物體的重力是4 N,在圖b中,物體浸入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?.6 N,示數(shù)減小了就說(shuō)明物體受到了豎直向上的浮力;在圖c、圖d和圖

17、e中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都減小了,說(shuō)明浸在液體中的物體都受到了豎直向上的浮力;(2)b,c兩圖中物體浸入的是同種液體,液體的密度是一定的,c圖中物體排開水的體積比較大;c圖中物體受到的浮力等于4 N-3 N=1 N,b圖中物體受到的浮力等于4 N-3.6 N=0.4 N,由此得出:在液體的密度一定時(shí),物體排開液體的體積越大時(shí),物體受到的浮力就會(huì)越大;(3)要探究浮力和物體浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系,就要讓物體浸沒(méi)在同種液體中,而深度不同,這樣液體的密度和物體排開液體的體積就是一定的,c,d兩圖符合這種情況;(4)圖d與圖e,物體都是浸沒(méi),物體排開液體的體積是一定的,但液體密度不同,是探究浮力的大小和

18、液體密度的關(guān)系,鹽水密度比水的密度大,物體浸在鹽水中的浮力(4 N-2.8 N=1.2 N)大于水中的浮力(4 N-3 N=1 N),所以得出結(jié)論:在物體排開液體的體積一定時(shí),液體的密度越大,物體受到的浮力就越大;探究浮力大小和液體密度的關(guān)系時(shí),保證了物體排開液體體積一定,這種探究方法就叫控制變量法;初中物理實(shí)驗(yàn)中用到控制變量法的比較多,有:探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素,壓力的作用效果和哪些因素有關(guān),以及影響動(dòng)能大小的因素.【答案】(1)ab(c,d,e)(2)液體密度一定時(shí),浮力的大小和物體排開液體的體積有關(guān),物體排開液體的體積越大,浮力就越大(3)c,d(4)物體排開液體的體積浮力的大小液

19、體密度物體排開液體的體積一定時(shí),液體的密度越大,物體受到的浮力就越大控制變量法探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素一、浮力1. 浮力:浸在液體中的物體受到液體對(duì)物體向上浮的力叫浮力.2.符號(hào):F浮.3.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力:F浮=G-F.4.浮力的方向:豎直向上.5.浮力的施力物體:液體.6.浸在氣體中的物體也受到氣體對(duì)物體的浮力.二、浮力的產(chǎn)生浮力是液體對(duì)物體向上和向下的壓力差.三、浮力的大小與哪些因素有關(guān)1. 探究浮力與浸沒(méi)后深度的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:浮力大小與浸沒(méi)液體中的深度無(wú)關(guān)2.探究浮力與物體排開液體體積的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在同一液體中,物體排開液體的體積越大,浮力越大.3.探究浮力與液體密度的關(guān)系

20、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體排開液體體積一定時(shí),液體密度越大,浮力越大.一、教材作業(yè)【必做題】教材第52頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的3,4題.【選做題】教材第52頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1,2,5題.第2節(jié)阿基米德原理導(dǎo)入一:阿基米德出生在古希臘的貴族家庭,他從小熱愛(ài)學(xué)習(xí),善于思考,喜歡辯論.有一次,國(guó)王要金匠給他做一頂金王冠,做王冠用的金子事先稱過(guò)重量.王冠做好了,國(guó)王聽(tīng)說(shuō)金匠在王冠中摻進(jìn)了白銀,偷走了一些金子.可是,王冠的重量,并沒(méi)有少;從外表看,也看不出來(lái).沒(méi)有證據(jù),就不能定金匠的罪.國(guó)王把阿基米德找去,要他判斷這頂王冠有沒(méi)有摻進(jìn)白銀,如果摻了,摻進(jìn)去多少.據(jù)說(shuō),阿基米德是從洗澡得到啟發(fā),才解決了這個(gè)難題.一天,他去

21、澡堂洗澡,心里還想著王冠問(wèn)題.當(dāng)他慢慢坐進(jìn)澡盆的時(shí)候,水從盆邊溢了出來(lái).他望著溢出來(lái)的水發(fā)呆,忽然,高興地叫了起來(lái):“找到了!找到了!”阿基米德連衣服都來(lái)不及穿好,竟然赤著身子,從澡堂跑回家里.原來(lái),阿基米德已經(jīng)想出了一個(gè)簡(jiǎn)便方法,可以判斷王冠是不是純金做的.他把金王冠放進(jìn)一個(gè)裝滿水的缸中,一些水溢了出來(lái).他取出金冠,把水裝滿,再將一塊同王冠一樣重的金子放進(jìn)水里,又有一些水溢了出來(lái).他把兩次溢出的水加以比較,發(fā)現(xiàn)第一次溢出來(lái)的多.于是他斷定王冠中摻了銀子.然后,他又經(jīng)過(guò)一番實(shí)驗(yàn),算出了銀子的重量.當(dāng)他宣布這個(gè)結(jié)果的時(shí)候,金匠們一個(gè)個(gè)驚得目瞪口呆.他們?cè)趺匆才磺宄?為什么阿基米德會(huì)知道他們的秘

22、密.當(dāng)然,說(shuō)阿基米德是從洗澡中得到啟發(fā),并沒(méi)有多大根據(jù).但是,他用來(lái)揭開王冠秘密的原理流傳下來(lái),就叫做阿基米德原理.直到現(xiàn)代,還在利用這個(gè)原理測(cè)定船舶載重量.你能知道阿基米德揭開這個(gè)秘密的原理嗎?你想知道這個(gè)原理是什么內(nèi)容嗎?今天我們就要學(xué)到這個(gè)原理.導(dǎo)入二:課件展示圖片:1.萬(wàn)噸巨輪在大海中航行.2.人仰躺在死海中看書.3.熱氣球騰空而起.引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況?學(xué)生會(huì)不約而同地回答,因?yàn)樗麄兌际艿搅烁×ψ饔?繼續(xù)追問(wèn):誰(shuí)還能舉出生活中類似受浮力的例子?學(xué)生踴躍發(fā)言,教師及時(shí)給予鼓勵(lì)表?yè)P(yáng).關(guān)于浮力,你想知道些什么呢?有學(xué)生會(huì)說(shuō)出想知道什么是浮力?浮力的方向怎樣、大小怎樣等問(wèn)題.設(shè)

23、計(jì)意圖上課伊始,利用生活中的場(chǎng)景,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性,燃起學(xué)生探究的熱情.一、阿基米德的靈感創(chuàng)設(shè)情境:指著漂浮在水面上的空易拉罐提出問(wèn)題,易拉罐浮在水面上,用什么辦法能把它浸入水中呢? 方法1:用手把空易拉罐向下慢慢壓入水中.問(wèn)題(1)你的手有什么感覺(jué)?(2)易拉罐受到的重力變化了嗎?受到的浮力變化了嗎?(3)水面高度有什么變化?(4)這些都說(shuō)明了什么問(wèn)題?【學(xué)生活動(dòng)】思考討論:通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)將易拉罐壓入水中的過(guò)程中,易拉罐所受的浮力越來(lái)越大,排開的水越來(lái)越多.說(shuō)明浮力的大小和排開液體多少有關(guān)系.方法2:將易拉罐踩扁放入水中下沉.問(wèn)題(1)易拉罐為什么會(huì)沉下去?它受到的重力變化了嗎?受到的

24、浮力變化了嗎?(2)易拉罐踩扁后放入水中,什么變了?(3)這些都說(shuō)明了什么問(wèn)題?【學(xué)生活動(dòng)】思考討論:易拉罐的重力沒(méi)有變,之所以會(huì)下沉,是因?yàn)樗艿降母×p小了.易拉罐踩扁后,體積變小,放入水中,排開水的體積也變小了.說(shuō)明浮力的大小跟易拉罐排開水的體積有關(guān),體積越小,受到的浮力越小.方法3:將易拉罐灌滿水后放入水中下沉.問(wèn)題易拉罐灌滿水后受到的重力變了嗎?受到的浮力變了嗎?【學(xué)生活動(dòng)】思考討論:易拉罐灌滿水后,受到的重力變大了,受到的浮力怎么變化不清楚.思考問(wèn)題:浮力的大小和排開液體多少是否存在定量的關(guān)系呢?交流分析:根據(jù)上一節(jié)課我們知道,物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,它受到的浮力

25、就越大.現(xiàn)在根據(jù)阿基米德的故事,如果我們用“物體排開液體的體積”取代“浸沒(méi)在液體中物體的體積”來(lái)陳述這個(gè)結(jié)論,可以得到,物體排開液體的體積越大、液體的密度越大,它所受的浮力就越大.教師引導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)一說(shuō)法:把物體浸入液體的體積稱為物體排開液體的體積.液體的密度、排開液體的體積是不是和排開液體的質(zhì)量有一定的聯(lián)系呢?排開液體的質(zhì)量是不是和排開液體所受的重力有一定的聯(lián)系呢?浮力的大小會(huì)不會(huì)和排開液體所受的重力有一定的關(guān)系呢? 設(shè)計(jì)意圖步步引導(dǎo)、層層過(guò)渡.過(guò)渡語(yǔ)我們初步探究了物體在液體中受到的浮力大小是不一樣的,那么物體受到浮力的大小與哪些因素有關(guān)呢?下面我們深入探究一下.二、浮力的大小思路一猜想與假設(shè):

26、教師點(diǎn)撥學(xué)生猜想:由前面實(shí)驗(yàn)我們知道,物體浸入液體的體積越大(即物體排開液體的體積越大),液體的密度越大,物體所受的浮力越大.也就是說(shuō)浮力的大小與物體排開液體的重量是有關(guān)的,它們之間有什么數(shù)量關(guān)系呢?制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):學(xué)生討論:經(jīng)過(guò)討論,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方案,教師評(píng)價(jià).思考交流:浸沒(méi)在液體中的物體都會(huì)受到浮力的作用,所受浮力的大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出.物體排開液體所受的重力可以用溢水杯和彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出.實(shí)驗(yàn)探究:探究浮力的大小與排開液體的重力的關(guān)系.1.實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、石塊、燒杯、小桶、水.思考問(wèn)題:如何測(cè)出石塊排開的水所受的重力呢?溢水杯中的水應(yīng)為多少?先測(cè)空桶的重力呢,還是先測(cè)桶和排開

27、水的總重力呢?小組討論,匯報(bào)方案,教師點(diǎn)評(píng).學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),把數(shù)據(jù)記錄在表格中.2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)如圖所示,測(cè)出石塊所受的重力G和小桶所受的重力G桶.(2)將溢水杯中注滿水,把石塊浸入溢水杯中,讓排出的水全部流入小桶中,讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,同時(shí)用小桶收集物體排開的水.(3)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和水的總重力G總.則排開水的重力G排=G總-G桶.(4)根據(jù)F浮=G-F算出浮力,與G排比較大小.3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格:石塊重G/N小桶重G桶/N石塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N小桶和水的總重G總/N浮力的大小F浮/N排開水所受重力G排/N4.分析與討論:運(yùn)用比較的方法,通過(guò)比較F浮和G排得出

28、結(jié)論.結(jié)論:浸在液體中的物體受到向上的浮力(F浮),浮力(F浮)的大小等于被它排開的液體所受的重力(G排),這個(gè)結(jié)論叫做阿基米德原理.用公式表示為F浮=G排.講述:上述結(jié)論是阿基米德早在兩千多年前就已發(fā)現(xiàn),稱為阿基米德原理.實(shí)驗(yàn)證明,這個(gè)結(jié)論對(duì)氣體同樣適用.例如空氣對(duì)氣球的浮力大小就等于被氣球排開的空氣所受到的重力.設(shè)計(jì)意圖將“物體所受的浮力大小”與“排開水的重力”兩個(gè)物理量分開測(cè)量的方法是為了簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟,將實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)分散.知識(shí)拓展使用阿基米德原理要注意:(1)浸在液體里的物體包括兩種狀態(tài):一是全部浸入,此時(shí)V排=V物;二是部分浸入,此時(shí)V排G物漂浮F浮=G物懸浮F浮=G物下沉F浮G物物液 漂

29、浮F浮 =G物物液懸浮F浮 =G物物=液下沉F浮液想一想:漂浮與懸浮有什么共同點(diǎn)與不同點(diǎn)?共同點(diǎn):在平衡力的作用下靜止不動(dòng);浮力等于重力.不同點(diǎn):漂浮是物體一部分浸入液體中,懸浮是整個(gè)物體浸沒(méi)在液體中.密度關(guān)系也不同.5.設(shè)置跟蹤練習(xí)把鐵塊放在水中時(shí),鐵塊會(huì); 放在水銀中時(shí)鐵塊會(huì),最終.設(shè)計(jì)意圖學(xué)以致用:解決問(wèn)題鞏固新知.6.實(shí)驗(yàn)探究、合作研討 思維升華:探究改變物體浮沉狀態(tài)的方法.請(qǐng)利用桌上器材(氣球、鐵釘、注射器、紙杯等)改變兩燒杯中的物體的浮沉狀態(tài).展示成果:(1)把牙膏皮做成船型(空心),就能浮在水面上,而且還能裝載小西紅柿. (2)鐵塊放在紙杯里,或吹大的氣球里. (3)在燒杯里加適

30、量的鹽,雞蛋會(huì)浮起來(lái). (4)在泡沫上穿幾顆釘子,泡沫就沉下去了. (5)用注射器抽小西紅柿中的汁水. 引導(dǎo)總結(jié):改變物體的浮沉狀態(tài)的方法.(1)改變浮力:改變V排 、改變液.(2)改變重力.(3)同時(shí)改變浮力和重力.現(xiàn)象釋疑:為什么湯圓剛?cè)脲仌r(shí)沉底了,煮熟了就浮到水面上了?設(shè)計(jì)意圖通過(guò)學(xué)生自主探究改變浮沉條件的方法,既為下面浮沉條件的應(yīng)用作鋪墊,又鍛煉了學(xué)生的思維.分析、解答:湯圓熟了時(shí)變成空心的,增大排開液體的體積,從而增大浮力.過(guò)渡語(yǔ)你能舉出生活中應(yīng)用這些改變浮沉條件的方法的事物嗎?思路二問(wèn)題1浸沒(méi)在液體中的物體都會(huì)受到浮力,但是有的物體要上浮,有的物體要懸浮,有的物體要下沉,這是為什么

31、?你能畫出圖中物體所處幾種狀況下受力的情況嗎?引導(dǎo)學(xué)生從受力分析角度探討問(wèn)題.先讓學(xué)生對(duì)物體在液體中處于漂浮和懸浮狀態(tài)時(shí)的情況進(jìn)行受力分析,得出物體處于這兩種狀態(tài)時(shí)要滿足浮力等于重力的條件.物體的下沉與上浮是動(dòng)態(tài)過(guò)程,為了使學(xué)生更好地接受,本節(jié)課用了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)探討它們的受力條件:(1)用細(xì)繩拉著一塊小鐵塊,讓鐵塊在水中靜止,讓學(xué)生對(duì)其進(jìn)行受力分析;然后放手,再讓學(xué)生對(duì)其進(jìn)行受力分析,從而得出物體下沉條件.在演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,給予學(xué)生有效的引導(dǎo),讓學(xué)生有目的地觀察實(shí)驗(yàn).(2)用手壓著一木塊,讓木塊在水中靜止,讓學(xué)生對(duì)其進(jìn)行受力分析,然后放手,再讓學(xué)生對(duì)其進(jìn)行受力分析,從而得出物體上浮的條件.設(shè)計(jì)

32、意圖讓學(xué)生自己開口說(shuō)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力.讓學(xué)生對(duì)物體進(jìn)行受力分析,培養(yǎng)學(xué)生的理論分析能力;利用多媒體課件解釋物體的浮沉條件,將抽象的物理情境清晰地展現(xiàn)出來(lái),有利于讓學(xué)生把感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí).總結(jié)出物體下沉與上浮條件,并將結(jié)論寫在黑板上:F浮G時(shí),物體上浮;F浮=G時(shí),物體懸浮,可停在液體內(nèi)部任意位置;F浮G時(shí),物體下沉;F浮=G時(shí),物體漂浮,有一部分體積露出液面.問(wèn)題2浸沒(méi)在液體中的物體,其排開液體的體積跟物體自身的體積相等,那么物體浮沉的情況是否可以用物體的密度跟液體的密度相比呢?(注:以上是只對(duì)實(shí)心物體而言的.)引導(dǎo)公式:F浮=液gV排.G物=物gV物.討論分析,進(jìn)行推導(dǎo)得

33、出結(jié)論.物體上浮:物液.設(shè)計(jì)意圖由淺入深,層層遞進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)腦思考,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和口頭表達(dá)能力.問(wèn)題3新鮮的雞蛋在清水中要下沉,為什么?你能想辦法讓它懸浮嗎?大家動(dòng)手做做看.這是通過(guò)哪種方法來(lái)增大浮力,從而調(diào)節(jié)浮力和重力關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)懸浮的呢?增大浮力還有什么方法?動(dòng)手實(shí)驗(yàn),大膽猜想.雞蛋的重力大于雞蛋所受的浮力,雞蛋的密度大于水的密度,所以雞蛋下沉.向水中加鹽,使鹽水的密度大于雞蛋的密度,雞蛋因浮力大于重力而上浮.增大浮力還可以通過(guò)增大排開液體的體積的方法.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和課件圖示,進(jìn)行總結(jié),深化理解.二、物體浮沉條件應(yīng)用1.輪船工作原理 用密度比水大的鋼鐵制成的輪船卻能浮在水面上,為

34、什么?思考回答:利用學(xué)生展示的漂浮在水面的牙膏皮,可以把它看成一個(gè)小船,大家能不能說(shuō)出輪船工作原理是什么?輪船的工作原理:采用“空心”的辦法增大排開液體體積增大可以利用的浮力,使船漂浮在水面.演示實(shí)驗(yàn):標(biāo)記水到牙膏皮的位置為1,然后向里加入一個(gè)小西紅柿標(biāo)記水到牙膏皮的位置為2, 然后再向里加入一個(gè)小西紅柿標(biāo)記水到牙膏皮的位置為3牙膏皮小船下沉到水底. 學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)問(wèn)題導(dǎo)學(xué)、自主學(xué)習(xí):看來(lái)船還有一個(gè)運(yùn)載能力的問(wèn)題,實(shí)際是用什么來(lái)衡量船的運(yùn)載能力的引出排水量,追問(wèn):什么是排水量?自主學(xué)習(xí)、回答問(wèn)題:輪船的大小是按排水量來(lái)區(qū)分的,排水量是輪船滿載時(shí)的排開水的質(zhì)量(m排),它等于船的質(zhì)量和貨物的質(zhì)量之

35、和.跟蹤典例剖析:一艘輪船排水量為2104 t.請(qǐng)問(wèn)它排開水的重力是多少?除此之外我們還可以計(jì)算出哪些物理量來(lái)?總結(jié): 設(shè)計(jì)意圖學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題,提升對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí),同時(shí)鍛煉運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題能力.演示實(shí)驗(yàn):把牙膏皮小船放入密度為1.010 3 kg/m3純水中,標(biāo)記水到牙膏皮的位置為S,然后再把它放入密度為1.1103 kg/m3鹽水中,牙膏皮小船會(huì)有什么變化?標(biāo)記水到牙膏皮的位置為W.則W在S的方.W,S叫輪船的吃水線.交流、回答:牙膏皮會(huì)上浮一些. 想一想:一艘輪船從河里駛?cè)牒＠?它受到的重力.它受到浮力.它排開水的體積.(填“變大”“變小”或“不變”)學(xué)生思考解答:不變、不變、變小.剖析易

36、錯(cuò)點(diǎn):輪船漂浮,F浮 = G物,G物不變,F浮不變.知識(shí)拓展若已知輪船的排水量和自重,就可以算出它的最大載貨量,因?yàn)檩喆b有貨物時(shí),共受三個(gè)力的作用:G船,G貨,F浮,它們之間的關(guān)系為:F浮=G船+G貨,則G貨=F浮-G船,而F浮=G排=m排g(m排為排水量),由此可以算出輪船最大載貨量G貨=G排-G船,m貨=m排-m船.2.潛水艇工作原理合作探究:你能改變球形玻璃瓶的浮沉狀態(tài)嗎?分組實(shí)驗(yàn):先觀察潛水艇模型,再合作實(shí)驗(yàn). 交流方法:(1)當(dāng)將注射器氣體壓入球內(nèi)時(shí),球內(nèi)的水量減少,球和球內(nèi)的水的重力變小, GF浮,球下沉.播放動(dòng)畫:潛水艇的浮沉問(wèn)題導(dǎo)學(xué):潛水艇在水下行駛過(guò)程中,它受到的浮力大小,

37、下潛時(shí)向水艙中,潛水艇逐漸變,就逐漸潛入水中;上浮時(shí),就用壓縮空氣將水艙中的水排出一部分,使?jié)撍ё?從而上浮.潛水艇的潛水和上浮是靠來(lái)實(shí)現(xiàn)的.觀看課件,回答:不變;充水;重;輕;改變自身重力.總結(jié):潛水艇的工作原理:潛水艇的上浮、下潛和懸浮,是靠改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的.反饋訓(xùn)練:某潛水艇從水面下10 m處一直下潛到100 m深的過(guò)程中,潛水艇受到水的壓強(qiáng)將,浮力將;從長(zhǎng)江潛行到東海浮力將.思考解答:變大、不變、變大.過(guò)渡語(yǔ)在空氣中能實(shí)現(xiàn)浮沉嗎?3.氣球和飛艇設(shè)置情境:出示一薄塑料袋,展開釋放,塑料袋下落;用嘴吹起塑料袋釋放,塑料袋下落.為什么不能升空?要想使它升空怎么辦?觀察、思考回答:往里

38、充密度小的氫氣或加熱里面的空氣.模擬實(shí)驗(yàn):利用塑料袋和酒精燈模擬熱氣球,讓各小組同時(shí)釋放.小組合作模擬實(shí)驗(yàn):課堂獎(jiǎng)勵(lì):把一“許愿燈”獎(jiǎng)勵(lì)送給“熱氣球”升高最高的小組.歸納總結(jié):氣球和飛艇工作原理:氣G物而升空.設(shè)計(jì)意圖通過(guò)豐富多彩的探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)中的意識(shí).想想議議:( 1)要使充了氦氣、升到空中的氣球落回地面,可采用什么辦法? (2)要使熱氣球落回地面,可采用什么辦法?知識(shí)拓展密度計(jì)(用來(lái)測(cè)量液體密度的儀器)是利用密度計(jì)漂浮在液面上的條件來(lái)測(cè)量的.由于密度計(jì)的重力是一定的,漂浮在液面上時(shí),所受浮力等于它的重力,但由于不同液體密度不同,因此V排有所不同,故密度計(jì)越往下端標(biāo)出的密度值越大.4.應(yīng)用拓展(1)打撈沉船 介紹方法:將幾個(gè)充滿水的大型浮筒沉入水底,用鋼纜把浮筒與沉船緊緊地拴在一起,然后用高壓空氣把浮筒中水排出,沉船就隨著浮筒一起浮出水面.想一想:請(qǐng)解釋這樣打撈沉船的道理.交流、回答:浮筒中水排出后重力大大減小,浮力卻沒(méi)有減小,即使拴上沉