浮力
教学目标
一、知识与技能:
1.认识一切浸在液体中的物体都要受到浮力的作用,浮力的方向是竖直向上的。能通过实验证明上述结论的正确性。
2.能认识浮力产生的原因。会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。
过程与方法:经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程,认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。
三、情感态度与价值观:通过观察与探究,激发学生关注周围现象的意识,使学生主动参与探究,善于和同学合作,学会探究未知问题的方法。
教学重点
浮力大小的决定因素。
教学难点
浮力的存在、称重法测浮力的大小。
教学过程
一、引入新课
船可以浮在水面,潜水艇能潜入水下航行,节日放飞的气球可以升到空中,金鱼可以轻盈地在水中上下游动等等是一些有关浮力的问题。
二、新课教学
1.什么是浮力?
(1)演示实验:放入水中的木块放手后,木块从水里浮上来,最后浮在水面上静止不动。
提问:在水里浮上来和浮在水面上的木块受几个力的作用?施力物体是什么?力的方向如何?
小结:从水里浮上来的木块受到竖直向下的 ,施力物体是 。还受到竖直向上的 ,施力物体是 。上浮过程中木块受非平衡力的作用,浮力 重力。木块浮在水面静止不动时,受到竖直向下的 和竖直向上的 。木块在平衡力的作用下保持静止状态。可见,从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力。
(2)演示实验:把铝块放入水中,放手后铝块在水中下沉,并且一直沉到水底。
提问:下沉的铝块受浮力作用吗?
教师出示教材第50页图10.1-2。甲图中,铝块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力。重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是细线。二力的关系是彼此平衡。此时弹簧测力计的示数就是铝块所受的重力;乙图中,铝块此时受到三个力的作用,一个是竖直向下的 ,施力物体是地球;一个是竖直向上的 ,施力物体是细线;另一个是竖直向上的 ,施力物体是水。铝块静止不动说明:铝块受到的重力=铝块受到的拉力+铝块在水中受到的浮力。由于铝块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧测力计的读数。所以铝块受到的重力=铝块在水中秤的读数+浮力。弹簧测力计两次读数的差就是浸没在水中的铝块受到的浮力。浮力=铝块重-铝块在水中秤的读数(也可叫做铝块在水中时的视重)。以上实验,说明浸入水中的铝块也受到浮力。
称重法测量物体受到的浮力:
(1)用弹簧测力计测出物体所受的重力G。
(2)把物体浸入液体中,记下此时弹簧测力计的示数F示。
(3)物体受到的浮力F浮=G-F示。
2.浮力产生的原因
我们知道浸在液体中的物体会受到浮力的作用,那么浮力是怎样产生的呢?观察教材图,完成下列问题。
为什么浸在液体中的物体会受到浮力?
F上 F下,其合力F竖直= ,方向 。
归纳:浮力产生的原因 。
3.决定浮力大小的因素
实验:探究浮力的大小跟哪些因素有关。
(1)物体所受的浮力和深度有 (填“有”或“没有”)关系。
(2)浮力的大小跟物体浸在液体中的体积 (填“有”或“没有”)关系
(3)如果将上述实验过程中的水换成煤油或酒精重复上述实验,我们会发现物体所受的浮力和在水中的 。
影响浮力大小的因素: 、 。
三、课堂小结
1.浮力的定义、方向。
2.浮力产生的原因。
3.决定浮力大小的因素。
四、反馈练习
1. 下列物体中不受浮力的是( )。
A. 大海中航行的轮船 B. 空中上升的气球
C. 太空中运行的宇宙飞船 D. 水中下沉的石块
2. 如下图所示,a、b为制作容器时留下的一些凸起。向容器中注水,使a、b都在容器的水面以下,则下列说法中正确的是( )。
A. a受浮力,b不受浮力
B. a不受浮力,b受浮力
C. a、b都受浮力
D. a、b都不受浮力
3. 把质量相等的铜块和铝块浸没水中(ρ铜>ρ铝),下列说法中正确的是( )。
A. 铜块受到的浮力较大。
B. 铝块受到的浮力较大。
C. 铜块和铝块受到的浮力一样大。
D. 以上情况均有可能。
4.一位物理兴趣小组的学生利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“探究浮力产生的原因”的实验,将一只塑料可乐瓶剪去底部,把一只乒乓球放在瓶内,从上面倒水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,如图甲所示,但乒乓球并不上浮,这是因为 。若用手堵住瓶口,如图乙所示,可观察到乒乓球浮起,这是因为 。
5.一金属块在空气中称量重19.6 N,若将金属块浸入水中称量示数只有9.8 N,那么金属块受到的浮力是多少牛 浮力的方向如何?
答案:1.C 2.A 3.B 4.甲图中乒乓球下表面不受水的压力 乒乓球下表面受到的压力大于上表面受到的压力。5.9.8 N 方向竖直向上 。
板书设计:
浮力
浮力
定义:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫浮力。
方向:竖直向上
施力物体:液体或气体
称重法测浮力:F浮=G-F示
浮力产生的原因:F浮=F上-F下,
决定浮力大小因素
结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力越大。