8.5 学生实验：探究--影响浮力大小因素 教案（2022 新课标）
文档属性
| 名称 | 8.5 学生实验：探究--影响浮力大小因素 教案（2022 新课标） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-22 21:01:15 | ||
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文档简介
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第八章 压强和浮力
8.5 学生实验：探究——影响浮力大小因素
教学目标：
1.物理观念：
（1）认识浮力。
（2）了解浮力产生的原因。
（3）了解影响浮力大小的因素
2.科学思维：
理解浮力与压力、重力间的关系，建立科学思维。
3.科学探究：
（1）通过观察，认识浮力的存在，学会用弹簧测力计测量浮力。
（2）经过探究，了解产生浮力的原因和影响大小的因素。
4.科学态度与责任：
认识浮力与压力、重力的关系，体会物理概念之间的联系，建立科学的世界观。
教学重点：认识浮力产生的原因和影响浮力大小的因素。
教学难点：影响浮力大小的因素。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、弹簧测力计、小石块、细线、烧杯、水，玻璃圆筒、橡皮膜、体积相同的铁块和铝块，体积较大的铁块，溢水杯、小烧杯、盐水。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
中国人民解放军海军山东舰（舷号：17）是中国自主设计建造的第一艘国产航空母舰，也是人民海军列装的第二艘航空母舰，标志着中国海军正式迎来国产航母时代。
中国首艘国产航母山东舰通过台湾海峡，因此台湾方面对于解放军航母编队的行动还如此大惊小怪，实属自我恐吓。
我军航母辽宁舰、山东舰服役后，域外大国对南海的威胁越来越小。为什么舰艇能够浮在水面呢？
二、新课讲授，师生互动
（一）浮力
浮力将木块投入水中，木块会漂浮在水面上；将铁块投入水中，铁块就会沉入水底。这是为什么
观察与思考
如图甲所示，将一石块悬挂在弹簧测力计下端，此时弹簧测力计的示数等于石块所受的重力。
石块受重力和拉力作用，静止时，二力平衡，F=G。
观察与思考
当我们用手向上托石块时，会看到弹簧测力计的示数变小，如图乙所示。
石块受重力和拉力、托力作用，静止时三力平衡，F拉+F托=G。
观察与思考
将石块浸没在水中时，如图丙所示，你会看到什么现象 此时是否也存在一个向上托的力 这个力的施力物体是谁
石块在水中受到水向上托的力，施力物体是水。
将石块浸没在水中时，如图丙所示，存在一个向上托的力，这个力的施力物体是水。
将石块浸没在煤油或酒精等液体中时，又会怎样
同理，石块在煤油或酒精等液体中也受到煤油或酒精向上托的力。
石块在水中受重力和拉力、浮力作用，静止时三力平衡，F拉+F浮=G。
F浮=G—F拉
通过实验可以看出，不论物体漂浮在水面还是浸没在水中，物体都会受到水对它施加的一个向上托的力。而且用其他液体代替水，也可以得出同样的结论。浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力，这个力叫作浮力(buoyancyforce)。浮力的方向总是竖直向上的。
实验探究
漂浮在液面上的物体和完全漫没在液体中的物体，都叫作浸在液体中的物体。因为漂浮在液面上的物体，也有一部分浸入液体中。
浸在液体中的物体为什么会受到向上的浮力呢
如图所示，将玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜，将其浸没在水中。当玻璃圆筒沿不同方向放置时，玻璃圆筒两端的橡皮膜可能处于水中不同的深度，这时你会看到什么现象 这些现象说明了什么
如图所示，水平放置，左右两端橡皮膜凹陷程度相同，受到液体对橡皮膜的压强相等；
竖直放置时，上下两端橡皮膜凹陷程度不同，下端凹陷程度大，受到液体的压强较大，同种液体的压强随深度增加而增大。
探究结果:
在图所示的实验中，当玻璃圆筒沿水平方向放置时，水对玻璃圆筒左、右两侧橡皮膜的压力F左和F右的大小关系是F左 F右，其合力F合= ；当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒上、下两端橡皮膜的压力F上和F下的大小关系是F上 F下，
其合力F合’= ，方向 。
通过上述探究，你认为浮力是怎样产生的
将你的探究结果与同学进行交流。
浮力是液体对物体上下的压力差。
即F浮=F向上-F向下
（二）浮力的大小
问题与猜想
如图所示，在盆中放一个装满水的塑料桶，用手把空的矿泉水瓶按入水中。随着按入深度的增加，溢出的水也增加了，感觉要用更大的力才能把矿泉水瓶按下去。这是为什么呢 有的同学认为是矿泉水瓶所受浮力增大的原因，浮力的大小与哪些因素有关呢？
浮力的大小与哪些因素有关呢 你有什么猜想 说出你的依据。
浮力的大小可能跟物体浸入液体中的体积有关，按矿泉水瓶越往下越费力。
浮力的大小可能跟液体的密度有关，浸入液体的物体受到液体的压强与液体的密度有关，受力面积相同时，压强越大，压力越大。
制订计划
根据你的猜想，确定你要研究的问题，选用下面给出的器材，设计实验进行探究。体积相同的铁块和铝块、体积较大的一个铁块、弹簧测力计、溢水杯、量筒、小烧杯、一杯水、一杯盐水、细线。
收集证据
先思考实验中你要记录的数据或现象是什么，并设计记录表格；再按你的计划进行实验操作,并将实验结果记录在表格中。
记录实验数据
分析与结论
通过实验探究，你得出的影响浮力大小的因素有哪些呢 你猜想的哪些因素对浮力大小没有影响呢
浮力的大小与物体浸入液体的体积有关，与液体的密度有关。
浮力的大小与物体本身的密度无关。
把你的结论与同学进行交流，看结果是否一致，如果不一致，分析一下其中的原因是什么。
结合你的探究结论，请你进一步思考，浮力的大小等于什么呢
实验探究
浮力的大小与排开的液体有什么样的关系呢 按照如图所示的实验方法来探究上述问题。
甲： 在空气中测石块所受的重力G
乙： 石块浸入水中后，弹簧测力计的示数为G’
丙： 测石块排开的水所受的重力G排
探究结果:
（1）在空气中用弹簧测力计测得石块重
G= N。
（2）石块浸入水中后弹簧测力计的示数
G’= N，由此可知石块所受的浮力
F浮= G一G’= N。
（3）用弹簧测力计测出石块排开的水所受的重力G排= N。
探究结果:
比较F浮和G排的大小，可以发现:
F浮 G排。
换用煤油、酒精等其他液体做实验，是否能得出类似的结果呢
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液体所受的重力。这个规律叫作阿基米德原理（Archimedes principle）。
物体在气体中也受到浮力的作用。节日里放飞的气球,就是由于受到空气对它的浮力而飞上天空的(如图)。阿基米德原理不仅适用于液体，同样也适用于气体。你能列举其他实例，或设计一个实验，证明在空气中的物体受到空气对它的浮力作用吗
三、总结反思，超越自我
1．浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2.实验测量浮力的大小：F浮=G-F拉
3.浮力产生的原因：液体对物体向上的压强大于向下的压强，液体对物体向上的压力大于向下的压力，其合力就是浮力。
4.决定浮力大小的因素：浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
5.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液体所受的重力。适用于液体和气体。
四、板书设计，整合提升
1. 浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2.实验测量浮力的大小：F浮=G-F拉
3.浮力产生的原因：液体对物体向上的压强大于向下的压强，液体对物体向上的压力大于向下的压力，其合力就是浮力。
4.决定浮力大小的因素：浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
5.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液体所受的重力。适用于液体和气体。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 漂浮在水面的轮船受到浮力的作用
B. 浸在水中的鱼受到浮力的作用
C. 掉入水中的铁块不受浮力的作用
D. 水中的桥墩不受浮力的作用
2．下列说法正确的是（ ）
A. 浮力的大小与物体本身的密度有关
B. 浮力的大小与物体自身体积有关
C. 浮力的大小与浸入的液体深度有关
D. 浮力的大小与浸入液体的密度有关
3．一个竖直悬挂在水中的长柱体，上表面受到水的压力为3N，底部受到水的压力为8N，这个圆柱体受到的浮力是（ ）
A.5N
B.11N
C.2.5N
D.5.5N
4．一艘舰艇排水量为10000t，则这艘舰艇停泊时受到的浮力约为（ ）
A. 107N
B. 108N
C. 10000N
D. 105N
5．一个气球排开空气的质量为2kg，这个气球受到的浮力约为（ ）
A. 2N
B. 200N
C. 20N
D. 2000N
参考答案1.C；2.D；3.A；4.B；5.C。
六、作业：P79.T4
课外作业P79.T1、T2、T3。
教学反思：
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
第八章 压强和浮力
8.5 学生实验：探究——影响浮力大小因素
教学目标：
1.物理观念：
（1）认识浮力。
（2）了解浮力产生的原因。
（3）了解影响浮力大小的因素
2.科学思维：
理解浮力与压力、重力间的关系，建立科学思维。
3.科学探究：
（1）通过观察，认识浮力的存在，学会用弹簧测力计测量浮力。
（2）经过探究，了解产生浮力的原因和影响大小的因素。
4.科学态度与责任：
认识浮力与压力、重力的关系，体会物理概念之间的联系，建立科学的世界观。
教学重点：认识浮力产生的原因和影响浮力大小的因素。
教学难点：影响浮力大小的因素。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、弹簧测力计、小石块、细线、烧杯、水，玻璃圆筒、橡皮膜、体积相同的铁块和铝块，体积较大的铁块，溢水杯、小烧杯、盐水。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
中国人民解放军海军山东舰（舷号：17）是中国自主设计建造的第一艘国产航空母舰，也是人民海军列装的第二艘航空母舰，标志着中国海军正式迎来国产航母时代。
中国首艘国产航母山东舰通过台湾海峡，因此台湾方面对于解放军航母编队的行动还如此大惊小怪，实属自我恐吓。
我军航母辽宁舰、山东舰服役后，域外大国对南海的威胁越来越小。为什么舰艇能够浮在水面呢？
二、新课讲授，师生互动
（一）浮力
浮力将木块投入水中，木块会漂浮在水面上；将铁块投入水中，铁块就会沉入水底。这是为什么
观察与思考
如图甲所示，将一石块悬挂在弹簧测力计下端，此时弹簧测力计的示数等于石块所受的重力。
石块受重力和拉力作用，静止时，二力平衡，F=G。
观察与思考
当我们用手向上托石块时，会看到弹簧测力计的示数变小，如图乙所示。
石块受重力和拉力、托力作用，静止时三力平衡，F拉+F托=G。
观察与思考
将石块浸没在水中时，如图丙所示，你会看到什么现象 此时是否也存在一个向上托的力 这个力的施力物体是谁
石块在水中受到水向上托的力，施力物体是水。
将石块浸没在水中时，如图丙所示，存在一个向上托的力，这个力的施力物体是水。
将石块浸没在煤油或酒精等液体中时，又会怎样
同理，石块在煤油或酒精等液体中也受到煤油或酒精向上托的力。
石块在水中受重力和拉力、浮力作用，静止时三力平衡，F拉+F浮=G。
F浮=G—F拉
通过实验可以看出，不论物体漂浮在水面还是浸没在水中，物体都会受到水对它施加的一个向上托的力。而且用其他液体代替水，也可以得出同样的结论。浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力，这个力叫作浮力(buoyancyforce)。浮力的方向总是竖直向上的。
实验探究
漂浮在液面上的物体和完全漫没在液体中的物体，都叫作浸在液体中的物体。因为漂浮在液面上的物体，也有一部分浸入液体中。
浸在液体中的物体为什么会受到向上的浮力呢
如图所示，将玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜，将其浸没在水中。当玻璃圆筒沿不同方向放置时，玻璃圆筒两端的橡皮膜可能处于水中不同的深度，这时你会看到什么现象 这些现象说明了什么
如图所示，水平放置，左右两端橡皮膜凹陷程度相同，受到液体对橡皮膜的压强相等；
竖直放置时，上下两端橡皮膜凹陷程度不同，下端凹陷程度大，受到液体的压强较大，同种液体的压强随深度增加而增大。
探究结果:
在图所示的实验中，当玻璃圆筒沿水平方向放置时，水对玻璃圆筒左、右两侧橡皮膜的压力F左和F右的大小关系是F左 F右，其合力F合= ；当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒上、下两端橡皮膜的压力F上和F下的大小关系是F上 F下，
其合力F合’= ，方向 。
通过上述探究，你认为浮力是怎样产生的
将你的探究结果与同学进行交流。
浮力是液体对物体上下的压力差。
即F浮=F向上-F向下
（二）浮力的大小
问题与猜想
如图所示，在盆中放一个装满水的塑料桶，用手把空的矿泉水瓶按入水中。随着按入深度的增加，溢出的水也增加了，感觉要用更大的力才能把矿泉水瓶按下去。这是为什么呢 有的同学认为是矿泉水瓶所受浮力增大的原因，浮力的大小与哪些因素有关呢？
浮力的大小与哪些因素有关呢 你有什么猜想 说出你的依据。
浮力的大小可能跟物体浸入液体中的体积有关，按矿泉水瓶越往下越费力。
浮力的大小可能跟液体的密度有关，浸入液体的物体受到液体的压强与液体的密度有关，受力面积相同时，压强越大，压力越大。
制订计划
根据你的猜想，确定你要研究的问题，选用下面给出的器材，设计实验进行探究。体积相同的铁块和铝块、体积较大的一个铁块、弹簧测力计、溢水杯、量筒、小烧杯、一杯水、一杯盐水、细线。
收集证据
先思考实验中你要记录的数据或现象是什么，并设计记录表格；再按你的计划进行实验操作,并将实验结果记录在表格中。
记录实验数据
分析与结论
通过实验探究，你得出的影响浮力大小的因素有哪些呢 你猜想的哪些因素对浮力大小没有影响呢
浮力的大小与物体浸入液体的体积有关，与液体的密度有关。
浮力的大小与物体本身的密度无关。
把你的结论与同学进行交流，看结果是否一致，如果不一致，分析一下其中的原因是什么。
结合你的探究结论，请你进一步思考，浮力的大小等于什么呢
实验探究
浮力的大小与排开的液体有什么样的关系呢 按照如图所示的实验方法来探究上述问题。
甲： 在空气中测石块所受的重力G
乙： 石块浸入水中后，弹簧测力计的示数为G’
丙： 测石块排开的水所受的重力G排
探究结果:
（1）在空气中用弹簧测力计测得石块重
G= N。
（2）石块浸入水中后弹簧测力计的示数
G’= N，由此可知石块所受的浮力
F浮= G一G’= N。
（3）用弹簧测力计测出石块排开的水所受的重力G排= N。
探究结果:
比较F浮和G排的大小，可以发现:
F浮 G排。
换用煤油、酒精等其他液体做实验，是否能得出类似的结果呢
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液体所受的重力。这个规律叫作阿基米德原理（Archimedes principle）。
物体在气体中也受到浮力的作用。节日里放飞的气球,就是由于受到空气对它的浮力而飞上天空的(如图)。阿基米德原理不仅适用于液体，同样也适用于气体。你能列举其他实例，或设计一个实验，证明在空气中的物体受到空气对它的浮力作用吗
三、总结反思，超越自我
1．浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2.实验测量浮力的大小：F浮=G-F拉
3.浮力产生的原因：液体对物体向上的压强大于向下的压强，液体对物体向上的压力大于向下的压力，其合力就是浮力。
4.决定浮力大小的因素：浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
5.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液体所受的重力。适用于液体和气体。
四、板书设计，整合提升
1. 浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2.实验测量浮力的大小：F浮=G-F拉
3.浮力产生的原因：液体对物体向上的压强大于向下的压强，液体对物体向上的压力大于向下的压力，其合力就是浮力。
4.决定浮力大小的因素：浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
5.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液体所受的重力。适用于液体和气体。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 漂浮在水面的轮船受到浮力的作用
B. 浸在水中的鱼受到浮力的作用
C. 掉入水中的铁块不受浮力的作用
D. 水中的桥墩不受浮力的作用
2．下列说法正确的是（ ）
A. 浮力的大小与物体本身的密度有关
B. 浮力的大小与物体自身体积有关
C. 浮力的大小与浸入的液体深度有关
D. 浮力的大小与浸入液体的密度有关
3．一个竖直悬挂在水中的长柱体，上表面受到水的压力为3N，底部受到水的压力为8N，这个圆柱体受到的浮力是（ ）
A.5N
B.11N
C.2.5N
D.5.5N
4．一艘舰艇排水量为10000t，则这艘舰艇停泊时受到的浮力约为（ ）
A. 107N
B. 108N
C. 10000N
D. 105N
5．一个气球排开空气的质量为2kg，这个气球受到的浮力约为（ ）
A. 2N
B. 200N
C. 20N
D. 2000N
参考答案1.C；2.D；3.A；4.B；5.C。
六、作业：P79.T4
课外作业P79.T1、T2、T3。
教学反思：
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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