《浮力》教学设计
课题 第十章 第1节 浮力
教学目标 (一)知识与技能1.了解生活中的浮力;2.了解如何用弹簧测力计测量浮力;3.理解浮力的产生原因; 4.初步探究浮力大小和什么因素有关。(二)过程和方法1.通过大量生活事例了解浮力,从而引出浮力的概念; 2.通过观察,了解浮力是怎样产生的;3.通过实验,初步探究决定浮力大小的因素。(三)情感·态度·价值观1.在观察实验过程中,培养学生的科学态度;2.通过对生活、生产中浮力的了解,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识;3.鼓励学生积极参与探究活动。
重点难点 教学重点:1.通过大量经验事实,认识浮力的存在;2.运用实验探究的方法得出决定浮力的大小的因素。教学难点:运用实验和分析的方法得出浮力产生的原因。
教学方法 实验、归纳、对比提问法、谈话法、讨论法、直观法、探究法
教具学具 教师:木块、铁块、弹簧测力计、水槽、烧杯、乒乓球、饮料瓶(去底)、立方体液体压力显示装置学生(分组):烧杯、水、酒精、浓盐水、细线、弹簧测力计、圆柱体(上标有等距离的格)、空饮料罐、水桶
教学过程
引入 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境引入课题 展示教学图片展示木筏、帆船、轮船、航空母舰、鸭子、救生圈、热气球、飞艇、潜水艇等图片。提出问题1、船为什么能在海面上航行?2、救生圈、救生衣的作用是什么?3、人在死海中游泳,为什么漂浮在海面上?4、孔明灯为什么能升空?5、木块在水面上漂浮,受到浮力吗?6、铁块在水中沉底,受到浮力吗? 观察图片并思考思考生活、生产中的浮力的实例对问题进行思考 从有趣的实际问题中引入课题,引起学生的研究兴趣连续提出几个与浮力相关问题,引起学生对生活中浮力问题的关注。引起学生的深入思考,认识浮力的存在,了解到在生活和生产中浮力的各种应用。进而引发浮力的概念的思考。
新课讲授 教师活动 学生活动 设计意图
联系实际引出概念 演示实验木块和铁钉在水中受到浮力提出问题铁块在水中会沉底,铁块在水中受浮力吗?组织学生实验铁块在水中也受到浮力板书一、浮力:1. 浮力:浸在液体中的物体受到液体对物体向上浮的力叫浮力。2. 符号:F浮3. 用弹簧测力计测浮力:F浮=G-F4. 浮力的方向:竖直向上5. 浮力的施力物体:液体6.浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。 观察观察木块在水中受到浮力,漂浮在水面上。思考问题通过实验得出:铁块在水中受到水对铁块向上的托力。进行实验并总结归纳总结归纳实验得出有关浮力概念的相关知识 引导学生认识到物体在浮力的作用下可以漂浮在水面上引起学生思考,培养迁移能力。规范实验操作,引导学生对浮力的概念进行总结归纳
有效启发知识衔接探究实验研究规律 演示实验浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。情境分析已知:边长为L的立方体位于水面下h深处四个侧面所受压力F合=0 N。上、下两面所受压力关系 ∵p向上> p向下 ∴ F向上> F向下 F浮= F向上- F向下结论:浮力是液体对物体向上和向下的压力差。演示实验乒乓球实验实验现象:1.将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,乒乓球不浮起;2.将瓶下口堵住,乒乓球浮起。板书二、浮力的产生浮力是液体对物体向上和向下的压力差。指导学生做小实验并提问把空饮料罐用手按入水桶,饮料罐进入水中越深,手的感觉有什么变化?你能在此基础上提出一个什么样的科学问题?组织学生探究实验学生实验:浮力大小与哪些因素有关。巡视指导1.学生的分工协作是否合理2.如何设计表格3.对获取的数据如何处理4. 针对学生在不同的问题中出现的错误进行纠正。1. 探究浮力与浸没后深度的关系深度h/格重力G/N弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N实验结论:浮力大小与浸没水后深度无关。2. 探究浮力与物体排开液体体积的关系V排/格重力G/N测力计示数F/N浮力F浮/N实验结论:在同一液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。3. 探究浮力与液体密度的关系ρ液/kg·m3重力G/N弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N实验结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。板书三、浮力的大小与哪些因素有关1. 探究浮力与浸没后深度的关系。实验结论:浮力大小与浸没水后深度无关2. 探究浮力与物体排开液体体积的关系实验结论:在同一液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。3. 探究浮力与液体密度的关系实验结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。 观察液体压力显示装置在液体中受到液体压力而引起的形变运用已有知识,推导讨论,得出结论。观察,思考,分析实验分析结论:在状态1中乒乓球只受到液体对它向下的压力;在状态2中乒乓球受到液体对它向上和向下的压力,且向上的压力大于向下的压力,产生向上的浮力。做实验体验饮料罐进入水中越深,手受到的压力越大。根据实验体验,讨论交流,得出结论:饮料罐进入水中越深,浮力越大。由此提出新问题:浮力大小和什么因素有关?分组实验选择实验器材设计表格实验测量、记录数据。各组自评互评。分析实验数据,讨论交流,得出结论。 比较物体各表面受到液体压力及压力和合力的情况。利用压强压力的知识推导得出浮力与物体所受液体压力的关系。培养学生科学严谨的态度,形成尊重事实的科学态度,提倡学习方式的多样化。提高分析实验数据并得出结论的能力。培养学生细致观察实验,分析浮力产生的原因。培养学生根据实验及体验分析并由此提出问题的能力。培养学生依据事实提出科学问题的能力。培养学生科学严谨的态度,形成尊重事实的科学态度,提倡学习方式的多样化。提高分析实验数据并得出结论的能力。渗透科学研究方法——控制变量的方法。培养学生设计实验、表格设计、规范操作的能力。
运用知识解决问题 例题分析1.浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,下列说法中正确的是( )。A.物体受到的压强增大 B.物体上、下表面受到的压力增大C.物体上、下表面受到的压力差增大 D.物体受到的浮力不变答案:ABD2.质量相同的铁球和铝球,分别挂在两个相同的弹簧测力计上,将两球同时浸没在水中。若挂铁球的示数变为F1,挂铝球的示数变为F2,则 A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法比较答案:A 了解压强、压力和浮力与深度是否有关,什么关系。由学生根据重力G=ρVg判断质量相同的铁球和铝球的V排大小;进一步分析得出铁球和铝球所受浮力大小;最后根据浮力的测量公式F浮=G-F得到弹簧测力计的拉力大小。 使学生正确区分液体压强、压力和浮力的概念。提高学生运用公式综合解决问题的能力。
深化概念拓展思维 课堂小结本节课我们学习了有关浮力的知识,主要有三个方面:1.浮力的概念:包括浮力的定义、施力物体和受力物体、浮力的测量方法、浮力的方向、以及在液体和气体中都有浮力。2.浮力产生原因:浮力是浸在液体中的物体受到液体对物体向上和向下的压力只差。3.决定浮力大小的因素:通过探究实验我们得出浮力的大小和液体的密度和物体排开液体的体积有关。与物体浸没后液体的深度无关。除了这些,浮力的大小是否还和其他因素有关呢?如果你想到,不妨自己做实验探究一下。 学生讨论小结学生讨论,互相补充。提出新问题和可行的探究方案。 回忆巩固本节课知识。
练习与反馈 课堂练习1.关于浮力,下列说法中正确的是( )。A. 只有浮在液体表面上的物体才受到浮力B. 一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加竖直向上浮力 C. 只要下沉的物体就不会受到浮力D. 浮力的方向不一定都是向上的2.绳子的下端系着一个铁块,当铁块浸没在水中后剪断绳子,铁块下沉的过程中它受到的浮力将( )。A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 保持不变 D. 变为零答案:1、B;2、C 练习与反馈 让学生巩固所学的知识,教师通过练习反馈掌握学生的学习情况。
板书设计
第十章 第一节 浮力一、浮力1. 浮力:浸在液体中的物体受到液体对物体向上浮的力叫浮力。2. 符号:F浮3. 用弹簧测力计测浮力:F浮=G-F4. 浮力的方向:竖直向上5. 浮力的施力物体:液体6.浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。二、浮力的产生浮力是液体对物体向上和向下的压力差。三、浮力的大小与哪些因素有关1. 探究浮力与浸没后深度的关系。实验结论:浮力大小与浸没水后深度无关2. 探究浮力与物体排开液体体积的关系实验结论:在同一液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。3. 探究浮力与液体密度的关系实验结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。
课后反思(共23张PPT)
死海不死
为什么淹不死他们?是神在保护他们吗
相传2000年前,罗马帝国的远征军来到了死海附近,击溃了这里的土著人,并抓获了一群俘虏,统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是,这些俘虏竟然没有沉下去,而是个个都浮在水面之上,统帅以为这是神灵在保佑他们,就把俘虏释放了。
人躺在死海上看书
船浮在水面上
F浮
G船
据二力平衡知识,船(人)除受到 作用外,还受到水对它(他) 的力,这种力叫 。
竖直向下的重力
竖直向上托
F浮
G人
浮力
浮力广泛存在:
氢气球上升
气艇浮在空中
潜艇在水中
水中天鹅
举一举:
一、定义:
(F浮)
浸在液(气)体中的物体受到液(气)体对它竖直向上的托力。
浮力
1.施力物体:
液体或气体
2.方向:
竖直向上
F浮
F浮
例:画出下列物体在水中所受浮力的示意图
二.产生的原因:
液体(或气体)对物体上、下表面的压力差。
1.F浮=F向上 F向下
2.并不是浸在液体或气体的物体都受浮力。(底部与容器连为一体时不受浮力)
A
B
C
D
E
F
体验:
手上受到的力越来越大
现象:
饮料罐浸入水中的体积越多,它所受的浮力越大
三、浮力的大小
水桶中的水位越来越高
结论:
弹簧测力计的示数变小
比一比:
你发现了什么结论?
弹簧测力计的示数减小,说明水对物体产生了一个向上的托力,这个托力就是浮力。
G物
F′
称 重 法
例1、一铁块挂在弹簧秤上,在空气中称量时,弹簧秤的读数是32牛。把它全部浸在水中称量时,读数是12牛。铁块受到浮力是
例2、一质量为5千克的铝块,用弹簧秤吊住它,将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块的浮力
溢水杯
实验器材
物块
弹簧测力计
烧杯
探究:
浮力的大小等于什么?
?
?
?
(1)
(4)
(5)
?
G物
(2)
G桶
(3)
F′
G′
F浮=G物-F′
G排=G′-G桶
比较F浮与G排,你会有什么发现?
物体的重力G物(N) 空小烧杯的重量G杯(N) 浸没在水中弹簧秤读数F’(牛) 物体所受浮力
F浮(N) 物体排开的液体和烧杯的总重量G ’(N) 物体排开液体的重量
G排液(N) F浮与
G排液的关系
?
?
?
?
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力
数学表达式:
注意:
阿基米德原理不仅适用于各种液体,也适用于各种气体
阿基米德原理数学表达式的进一步推导:
1.物体所受的浮力只与液体的密度、物体排开液体的体积有关。
而跟物体本身的体积、密度、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关
理解:
2.V排指物体排开液体的体积
①物体完全浸入液体中(浸没):V排= V物
②物体部分浸入液体中,V排ρ液
液体的密度
Kg/m3
V排
物体排开液体的体积
m3
注意:
V排不一定等于V物
V排V排=V物
小结:
1、浮力:浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。
2、浮力产生的原因是液体对物体向上的压力大于向下的压力。
3、阿基米德原理:浸在液体(或气体)中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体(或气体)所受的重力。公式: F浮=G排= ρ g v排
例1、浮在空中的气球,排开空气的重力为1N,则气球所受的浮力为 N。
例2、将一木块放入装满水的烧杯中,溢出200g水,则木块所受的浮力为 N。
我的体积大,受到的浮力大。
我在深处,受到的浮力大。
请你说说哪个鱼说得正确?为什么?
例1:体积为2×10-2m3的铝块浸没于水中所受的浮力为多少N?若浸没于煤油中,所受的浮力为多少N?
二、影响浮力大小的因素:
结论:
1、浸在液体中的物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关;
2、浸没在液体中的物体所受的浮力与物体在液体中的深度无关。
物体排开液体的体积即指物体浸在液体中的体积。不一定等于物体的体积。
注意:
结论:
浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度有关。
水
酒精
二、影响浮力大小的因素:
总结:
浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度、物体排开液体的体积有关。当物体浸没在液体中时,所受的浮力与物体在液体中的深度无关。