课件54张PPT。 科学第三册第1章中物理知识的教学
内容:
一、第1章物理知识重、难点突破建议。
二、新课程备课方法探讨。
三、新课程教学方法探索。
四、密度,浮力教学课例
五、课件推荐(课件中心)
深圳市西乡中学
刘清强
TEL. 13714738353 QQ: 407115490
E-mail: l_q_q@163.net 科学第三册第1章中物理知识的教学 科学第三册第1章是“生活中的水”,这一章是科学教材中最典型的知识综合,包括了化学、物理、生物和地理的部分知识。这些知识虽然综合在一章里,但是,没有完全互相渗透,只是知识的综合,并不是综合的知识,教学过程中各部分知识基本上还是分开进行。所以,在这里谈谈这一章中物理知识的教与学,抛砖引玉,供大家在教学中作为参考,并欢迎提出宝贵意见。
一、第一章中的物理知识
1.????? 密度;
2.????? 压力;
3.????? 压强;
4.????? 浮力;
以上知识点的教学目标、教材分析和教学建议在科学教学参考书中都有论述,很有参考价值,这里不再重复,希望能认真研究它。因为时间关系,我这里只谈谈重点、难点的突破注意问题和密度、浮力的教学。
密度重点、难点的突破 重点
单位体积某种物质的质量是密度的定义,就是重点。学生难于理解的是单位体积,可以通过数学的平均值来帮助学生理解。既质量和体积的平均值,或者说某物质的总质量除以总体积。重要的是做好P10的实验,可补充测量正方体铁块密度的实验。
难点有3个:
一是单位及其换算;通过长度单位去解决
二是公式的变换及其应用;掌握好数学中移项方法,理解好公式中各个字母的意义。三是通过密度判断物质实心或空心的问题。
通过计算密度来判断。
通过计算体积来判断。
通过计算质量来判断。
这类问题还可以作为探究题给学生进行探究。压力和压强的重点和难点1. 压力是垂直作用在受力物体表面上的力。重点是垂直作用的理解,学生错得最多的是把斜面上物体的重力当作斜面受到的压力。这里涉及到力的分解问题,我们可以避开它,通过图解只分析重力方向与斜面是否垂直就可以帮助学生正确理解。
2. 压强的定义是单位面积上受到的压力;这是重点,也可以用总压力与总面积的比值来帮助学生理解。难点有三个; 一是对受力面积分不清;如:把桌子面积1平方米水平放在0.1平方米的凳子上,求凳子受到的压强是多少?学生往往就不清楚用哪个面积。所以应该特别讲清受力面积是受力物与施力物的接触面积。这里的压力是桌子的重力,受力面积是凳子与桌子的接触面积0.1平方米。
二是压强大小的改变和应用;学生往往不知道要变大还是变小,怎样改变。突破这个难点一是多举例,二是理解掌握P=F/S公式。F一定,S增加,P减少。三是水内部的压强的理解;
学生常常与固体压强混淆,用P=F/S来计算液体的内部压强。我们可以通过
P=F/S=G/S=mg/S=ρv g/S=ρhsg/s
=ρhg
说明水或其他液体内部的压强只与其密度和深度有关。
浮力的重点、难点 浮力的重点是浮力的概念和阿基米德原理的理解;
1. 浮力的概念:浸在液体(气体)中的物体受到的向上的托力。
学生普遍存在的错误观念是在液体中下沉的物体就不受浮力的作用。
在实验中一定要把铁块在水中下沉时的重力让学生非常清楚地看明白,再跟它在空气中的重力比较,加深对浮力的理解,纠正错误的观念。
2.阿基米德原理:F=G 排液= ρ液 g v排液
阿基米德原理的理解中,学生容易把物体排开的液体体积和物体的体积混淆,把液体的密度和物体的密度混淆。
这里的关键是让学生非常清晰地理解浸在液体中物体受到的浮力不是物体的重力,而是被物体排开的液体的重力,应该用液体的密度、被物体排开的液体的体积进行计算,被物体排开的液体的体积就是浸没在液体的物体体积。浮力教学难点1.物体浮沉的条件:
浮:F浮> G 沉:F浮 物体的悬浮和漂浮,是学生最难理解的。因为,这时的条件都是F浮=G,学生没有理解好悬浮时物体全部浸入液体中,排开的液体体积就是物体的体积,而漂浮时只是物体的一部分浸入液体中,排开的液体体积是物体浸入的哪部分体积。必须明确;
悬浮:F浮=G 是ρ液 g v物= ρ物 g v物
漂浮:F浮=G 是ρ液 g v排= ρ物 g v物
2.物体浮沉条件的应用 应用物体浮沉条件解释密度计的原理是学生
感到比较困难的问题,他们往往会误认为密度计
上浮一些是浮力增大了。要让学生明确实质上是
漂浮条件的应用,F浮=G= ρ液 g v排,浮力等于
物体(密度计)的重力保持不变,液体的密度ρ液改变,被物体(密度计)排开的液体体积
v排也会改变,即浸入液体中的物体(密度计)的体积随着液体的密度而改变。
v排= F浮/ ρ液 g 探究课问题1、引导学生学会观察解决提问题的难点
2、指导学生问题根据问题提出解决设想
二、备课 在备课中,重视发掘利用教材中具有科学素养内容,课改以前的备课,往对都是以知识目标为中心去确定教学要求、重点、难点,去设计教学方案。忽略了探究能力、科学态度、情感价值观、科学技术与社会的关系三个重要目标。忽略教材中具有重要科学素养的教学内容。甚至是为考而教,不考不教。这些观念和做法必须改变。要树立学生的科学素养目标为中心去确定教学要求、重点、难点,去设计方案,让教师活动和学生活动对准同一目标的备课形式,力求做下面8点:
1.有与教材内容对应的知识目标与科学探究能力,科学知识与技能,科学态度、情感与价值观,科学技术与社会的关系目标和分目标。
2.有与教材内容对应的知识目标重点和能力、科学态度、情感与价值观目标的重点、难点。
3.教学方法或类型与达到目标和学生实际情况相互适应。
4.明确教师和学生应该准备的工作(包括器材、教具、有关资料)。
5.教学过程:达到分目标而设计的教师和学生的课堂活动设计(包括发挥学生固有知识的复习,引发学生学习兴趣的新课导入,指导学生进行自学的学习研究提纲,对重点、难点进行点拨的要点内容、方法和演示的实验,甚至提问的语言)。
6.有指导学生进行课堂小结方法。
7.有课堂内外练习的设计,给学生足够的创新空间。
8.每节课进行总结反思。
三、教学和学法(一)导学法:
把课堂结构分为三个环节:一是自我发现环节;二是选讲充实环节;三是练习转化环节。这三个环节由提问、自学、引导、整理、练习、讲评六个阶段形成完整的教学过程。
1.????????????? 自我发现环节
教师提供给学生有效的自学条件(例如:给出阅读提纲、实验器材、演示或试验方法的指导,足够的时间),让学生有目的地进行自学,探索新知识。此环节有“提问”“自学”两个阶段组成,由教师启发学生提出问题,学生通过看书、实验、探究、讨论、交流,进行互动自学。
2.????????????? 选讲充实环节
教师选择新课的重点、难点、关键和学生自学和探究中出现的疑难问题,作精讲或问答式的讲解、释疑、点拨,并且引导学生对新知识进行整理、归纳、总结。此环节由“引导”“整理”两个阶段组成。
3.????????????? 练习转化环节
学生作书面的或操作式的练习或者口头答辩,教师注意练习的反馈,及时小结讲评、纠正错误,并且留给适当的课外作业或者思考探索题。加深新知识的理解和应用。此环节由“练习”“讲评”两个阶段组成。
(二)、探究法(略)
(三)、讲授法(略)
(四)、实验观察法(略)
(五)、问答式(略)
教无定法,学无定法,
适合学生,就是好法。四、教学课例 密度的教学 密度的概念在初二物理教学中历来视为既是重点又是难点,在新课标中,属于物质科学的物质性质之一,重在不同的物质有不同的密度的理解,难在用密度去解决实际问题。我们是通过学生的自学和动手实验去理解密度,通过学生熟悉的生活事例去提高解决实际问题的能力。共用了3个课时,(1.通过水的密度理解物质的密度。2.通过实验理解密度是物质的特性。3.通过习题课用密度去解决实际问题。)这里主要讲讲第1课时---通过水的密度理解物质的密度。
(1)根据课程标准要求,利用教材精心编写指导学生自学的学习提纲:
1.????? 写出你家上个月的水费单上的用水量为:
2.????? 你家的用水量是怎样知道的?
3. 观察P10实验,分析实验结果,说出实验得到的结论。
4. 什么叫做密度?根据你的理解,说说纯铁的密度7.8×103千克/米3、空气的密度1.29千克/米3的含义。
5. 默写密度的中文表达公式和数学表达式。
6. 密度的单位-----或------。两个单位的换算为: 。
7. “一斤铁和一斤棉花”,谁的质量多?“铁比棉花重”的实质是什么?
8. “物体的密度与它的质量成正比,与体积成反比”这种说法对吗?(2)指导学生进行实验或者老师自己进行演示实验同时用课件投影,指导、提醒怎样观察实验,让学生获得数据。
(3)引导学生自学、分析、讨论,得出结论。 (4)让学生回答提纲中的1---6个问题,老师作精讲或问答式的讲解、释疑、点拨,并且引导学生对新知识进行整理、归纳、总结。
精讲:.????
1 各种物质都有自己的密度,不同的物质的密度一般不同。密度是物质的一种特性,根据密度可以鉴定不同的物质。
2.根据ρ=m/v 知道ρ和V,可以求出m。(解答水的体转换为质量的问题)
3.知道ρ和m,可以求出V。
4.密度单位的换算关键是掌握质量和体积单位的换算。
5.实例练习:能装满1千克水的瓶子能否装满1千克的酒精?
(5)让学生练习回答提纲中的7—8个问题和其他练习题,并且进行讲评、纠错。
“密度”学案第3节 水的密度
第1课时 水的密度
教学目标:
知识目标
1.通过对水的密度的认识,理解密度的概念。
2.知道不同的物质具有不同的密度。密度是物质的一种特性。:
3.能写出密度的定义式。
4.能说出密度的两个单位,以及两个单位之间的换算关系。能力目标
1.? 学会水表的读数。
2. 能用密度知识解决有关的问题。 情感态度、价值观目标:
培养勤于思考的科学态度
教学重点:密度的概念和运用
教学难点:密度的概念和运用
教学方法:探究式导学法
器 材:水表图片、天平、烧杯、量筒、滴管、水、课件
教学过程 浮力的教学课例教学思路
1.通过学生熟悉的事例和实验了解浮力的存在。
2.提供实验器材让学生进行实验,掌握浮力大小的测量。
3.认真实验和观察让学生理解、掌握阿基米德定律,进行浮力的计算。
4.利用二力平衡的知识,理解物体的沉浮条件。
5.通过各种类型问题的练习,掌握应用阿基米德定律和浮沉条件解决有关问题的方法。
教学目标:
1、了解浮力的概念、浮力的方向 及称重法测浮力
2、理解阿基米德原理
3、初步运用阿基米德原理公式计算浮力,并区别“V物”和“V排”,“浸入”与“浸没”的关系
4、培养学生发现问题,细心观察,探究解决问题的精神和严谨的科学态度
重点:阿基米德原理
难点:探究解决F浮与G排液的关系
教法:问答、探究式
教具:弹簧秤、金属块、空矿泉水瓶、小石块、水、烧杯、铁架台、阿基米德原理演示器
一、? 实验引入
T1:我们在前面已经学过了有关力的平衡知识,现在,我们先来复习用弹簧秤验证二力平衡的实验,再看看有关死海的现象。在这个二力平衡知识基础上再来学习新的知识。首先让我们来观察实验:
[演示I]把盖紧的空矿泉水瓶压入水中再释放
T2:想想手有什么感觉,观察有什么现象?
[演示I]把盖紧的空矿泉水瓶压入水中再释放
T2:想想手有什么感觉,观察有什么现象?
S1:感觉到空矿泉水瓶会往上顶,放手后会浮在水面上。
T3:根据力的平衡知识空矿泉水瓶受哪些力的作用?(作受力分析图)
S2:受到重力。
T4:重力方向怎样?
S3:竖直向下。
T5:与它平衡的力是什么?
S4空矿泉水瓶受到竖直向上的托力。
S1:感觉到空矿泉水瓶会往上顶,放手后会浮在水面上。
T3:根据力的平衡知识空矿泉水瓶受哪些力的作用?(作受力分析图)
S2:受到重力。
T4:重力方向怎样?
S3:竖直向下。
T5:与它平衡的力是什么?
S4空矿泉水瓶受到竖直向上的托力。
[演示Ⅱ]将金属块浸入水中。
T6:观察有什么现象?
S5:金属块沉人水底。
T7:金属块是否受到向上的托力呢?——(引起悬念)
S6:有。
S7:没有。
T8:下面我们通过实验探索一下。
二、? 新授 [演示]金属挂在弹簧秤下称量。
T9:观察示数并记录于表1中。
单位:牛
空气中的重力G
浸没水后的G视重
水中受的浮力F浮
?
?
?
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S8:2牛。
T10:现将此金属块慢慢浸入水中直至浸没,观察现象。并记录最终数据。
S9:弹簧秤示数逐渐减小到1.75牛。
T11:弹簧秤示数为什么减小?(受力分析)
S10:金属块受到一个向上的托力。
T12:我们把这个力叫做浮力。――(揭示课题)
T13:浮力的方向怎样?
S11:竖直向上。(板书)
T14:浮力大小的计算方法如何表示?
S12:F浮=G-G视重 (板书)
T15:我们把这种求浮力的方法称作为“称重法”。
T16:下面我们运用称重法测小石块浸没在水中的浮力,如何测?
S13:先测出小石块在空气中的重力G,再测出小石块浸没在水中的视重G视重,G减去G视重就是小石块浸没在水中的浮力。
T17:请A做实验,B读示重并记录,大家一起算。(巩固)
S14:学生完成实验。
T18:小石块受到浮力的施力物体是什么?
S15:水。
T19:物体是否仅在水中才受到浮力,其它液体中可以吗?
S16:可以。
T20:浸入任何液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力。(板书)
T21:那么浸在空气中的物体是否受到浮力?像氢气球、人等。
S17:受到空气的浮力。
T22:能否同样用称重法来测在空气中物体的浮力呢?(讨论)
S18:暂时不能。
T23:有没有另外的办法来求浮力呢?首先来听故事
传说,二千多年前,希腊古王国的国王希罗找了一个珠宝商给了他一些金子让他制作一顶王冠。制成的王冠非常漂亮,也跟原来给的黄金一样重。但是希罗怀疑珠宝商盗窃了他一部分黄金,而在王国冠中掺进了同样重的白银。他请阿基米德鉴定王冠是不是纯金的,但不准弄坏王冠。阿基米德冥思苦想许多天,没有结果,一天,他到盛满水的浴缸中洗澡。当他跨入浴缸时。他注意到浴缸里的水向外溢,顿时豁然开朗,兴奋的喊:“我找到了!我找到了!如果我把王冠放入浴缸中,那么他受到的浮力跟溢出的水……”
T24:阿基米德发现了什么问题?(学生讨论)
S19:“皇冠受到的浮力跟排开水的重力有什么关系?”
T24:皇冠受到的浮力为F浮,盛满水的浴缸中溢出的水就是皇冠浸没后排开的水,记作G排液。简而言之,我们发现的问题就是F浮和G排液有什么关系。——(板书)
T25:那么F浮和G排液之间可能是什么关系呢?(讨论)
S20:F浮=G排液(板书)
S21:F浮>G排液(板书)
S22:F浮<G排液(板书)
T26:你们能用什么样的方法来证明自己的观点是对的呢?(讨论) S23:只要分别测出F浮和G排液的值通过比较既可得出。
S24:同样的。
S25:同样的。
T27:首先如何测出F浮的值(讨论)
S26:用称重法:F浮=G-G视重
T28:G排液有如何测呢?(讨论)通过探究来解决问题
S27:排开的液体就是溢出的水把溢出的水,收集起来称重就是G排液,G排液=G总-G桶
T29:我们根据这些方法来进行实验,那么拿什么来实验呢?现在既没有浴缸,更没有皇冠,怎么办呢?(讨论)
S28:用一个物体代替皇冠,用一个盛满水的杯子代替浴缸,溢出的水用一个桶装起来。
T30:我们在研究某些现象时,要把自然条件进行简化,纯化。在此我们用一个物体代替皇冠,用一个杯子代替浴缸,我们把这个杯子叫做溢杯,溢出的水用一个小桶接收。(逐一演示)
T31:通过制定的方案F浮=G-G视重,G排液=G总-G桶制定一个简单的表格。
?
?
?
?
?
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单位:牛T32:实验基本过程怎样?(讨论)
S30:一测G桶,二测G,三测G视重,四测G总。
T33:现在请C同学上讲台做实验,D同学读数并记录在表2中
T34:分别求出F浮和G排液,并比较得出什么结论。
S31:F浮=G排液。
T35:得出的结论是:“浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体受到的重力。”这就是2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。(板书) T36:公式怎样?
S32:F浮=G排液
T37:通过推导还可以写出什么形式?
S33:因为G排液=mg=ρ液gV排,所以F浮=ρ液gV排(板书)
T38:通过阿基米德原理及计算公式可以知道那些知识?
S34:阿基米德原理及告诉我们浮力的方向又告诉我们浮力的大小如何计算。S35:浮力的大小等于排开液体的重力,浮力的大小跟排开液体的密度、排开液体的体积这两个因素有关。
S36:“浸入”既包括“浸没”,又包括“部分浸入”,V排表示物体排开液体的体积,V物表示物体的体积,它们的数值不一定相等,当物体全部浸没时,V排=V物
S37:使用F浮=ρ液gV排计算时要注意单位的统一。
S38:阿基米德原理不仅适用液体,也适用于气体,即浸没在气体中的物体受到的浮力大小等于排开的气体受到的重力。
T39:小结阿基米德原理五个注意点。(投影显示)
T40:出示例题:
将质量为23.4kg的铁块浸没在水中,受到的浮力是多大?
S39:学生解题。
T41:讲评。
T42:出示变式1:如果将此铁块全部浸没在密度为0.8X103kg/m3的煤油中,浮力又是多大?
S40:学生解题。
T43:出示变式2:如果此铁块有2/3体积浸入水中,浮力是多大?
S41:学生解题。
三、? 小结
T44今天我们学习的主要内容是哪些?
S42:浮力概念和阿基米德原理
S43:浮力的两种计算方法:称量法和阿基米德原理法
T45:回顾探究式学习过程:一、发现问题;二、作出假设;三、制定研究方案;四、实验研究(收集证据);五、得出结论;六、应用结论。
四、? 布置作业
科学第三册第1章中物理知识的教学
深圳市西乡中学 刘清强
科学第三册第1章是“生活中的水”,这一章是科学教材中最典型的知识综合,包括了化学、物理、生物和地理的部分知识。这些知识虽然综合在一章里,但是,并没有完全互相渗透,教学过程中各部分知识基本上还是分开进行。所以,在这里谈谈这一章中物理知识的教与学,供大家在教学中作为参考,并提出宝贵意见。
一、第一章中的物理知识
质量;
密度;
压力;
压强;
浮力;
以上知识点的教学目标、教材分析和教学建议在科学教学参考书中都有论述,很有参考价值,这里不再重复,希望能认真研究它。因为时间关系,我这里只谈谈密度和浮力的教学。
二、备课
课改以前的备课,往往都是以知识目标为中心去确定教学要求、重点、难点,去设计教学方案。忽略了探究能力、科学态度、情感价值观、科学技术与社会的关系三个重要目标。忽略教材中具有重要科学素养的教学内容。甚至是为考而教,不考不教。这些观念和做法必须改变。要树立知识目标与科学探究能力,科学知识与技能,科学态度情感与价值观,科学技术与社会的关系四个目标并重并侧重能力情感价值观目标的新观念。
在备课中,重视发掘利用教材中具有科学素养内容,以提高学生的科学素养目标为中心去确定教学要求、重点、难点,去设计方案,让教师活动和学生活动对准同一目标的备课形式,力求做下面8点:
1.有与教材内容对应的知识目标与科学探究能力,科学知识与技能,科学态度、情感与价值观,科学技术与社会的关系目标和分目标。
2.有与教材内容对应的知识目标重点和能力、科学态度、情感与价值观目标的重点、难点。
3.教学方法或类型与达到目标和学生实际情况相互适应。
4.明确教师和学生应该准备的工作(包括器材、教具、有关资料)。
5.教学过程:达到分目标而设计的教师和学生的课堂活动设计(包括发挥学生固有知识的复习,引发学生学习兴趣的新课导入,指导学生进行自学的学习研究提纲,对重点、难点进行点拨的要点内容、方法和演示的实验,甚至提问的语言)。
6.有指导学生进行课堂小结方法。
7.有课堂内外练习的设计,给学生足够的创新空间。
8.每节课进行总结反思。
三、教学和学法
(一)导学法:把课堂结构分为三个环节:一是自我发现环节;二是选讲充实环节;三是练习转化环节。这三个环节由提问、自学、引导、整理、练习、讲评六个阶段形成完整的教学过程。
自我发现环节
教师提供给学生有效的自学条件(例如:给出阅读提纲、实验器材、演示或试验方法的指导,足够的时间),让学生有目的地进行自学,探索新知识。此环节有“提问”“自学”两个阶段组成,由教师启发学生提出问题,学生通过看书、实验、探究、讨论、交流,进行互动自学。
选讲充实环节
教师选择新课的重点、难点、关键和学生自学和探究中出现的疑难问题,作精讲或问答式的讲解、释疑、点拨,并且引导学生对新知识进行整理、归纳、总结。此环节由“引导”“整理”两个阶段组成。
练习转化环节
学生作书面的或操作式的练习或者口头答辩,教师注意练习的反馈,及时小结讲评、纠正错误,并且留给适当的课外作业或者思考探索题。加深新知识的理解和应用。此环节由“练习”“讲评”两个阶段组成。
(二)、探究法(略)
(三)、讲授法(略)
(四)、实验观察法(略)
(五)、其他(略)
(六)、问答式(略)
四、“密度”的教学
密度的概念在初二物理教学中历来视为既是重点又是难点,在新课标中,属于物质科学的物质性质之一,重在不同的物质有不同的密度的理解,难在用密度去解决实际问题。我们是通过学生的自学和动手实验去理解密度,通过学生熟悉的生活事例去提高解决实际问题的能力。共用了3个课时,(1.通过水的密度理解物质的密度。2.通过实验理解密度是物质的特性。3.通过习题课用密度去解决实际问题。)这里主要讲讲第1课时通过水的密度理解物质的密度。
(1)根据课程标准要求,利用教材精心编写指导学生自学的学习提纲:
写出你家上个月的水费单上的用水量为:
你家的用水量是怎样知道的?
3. 观察P10实验,分析实验结果,说出实验得到的结论。
4. 什么叫做密度?根据你的理解,说说纯铁的密度7.8×103千克/米3、空气的密度1.29千克/米3的含义。
5. 默写密度的中文表达公式和数学表达式。
6. 密度的单位有: 或 。
两个单位的换算关系为: 。
7. “一斤铁和一斤棉花”,谁的质量多?“铁比棉花重”的实质是什么?
8. “物体的密度与它的质量成正比,与体积成反比”这种说法对吗?
(2)指导学生进行实验或者老师自己进行演示实验同时用课件投影,让学生获得数据。
(3)引导学生自学、分析、讨论,得出结论。
(4)让学生回答提纲中的1---6个问题,老师作精讲或问答式的讲解、释疑、点拨,并且引导学生对新知识进行整理、归纳、总结。
(5)让学生练习回答提纲中的7—8个问题和其他练习题,并且进行讲评、纠错。
科学第三册第1章中物理知识的教学
科学第三册第1章是“生活中的水”,这一章是科学教材中最典型的知识综合,包括了化学、物理、生物和地理的部分知识。这些知识虽然综合在一章里,但是,没有完全互相渗透,只是知识的综合,并不是综合的知识,教学过程中各部分知识基本上还是分开进行。所以,在这里谈谈这一章中物理知识的教与学,抛砖引玉,供大家在教学中作为参考,并欢迎提出宝贵意见。
一、第一章中的物理知识
1.????? 密度;
2.????? 压力;
3.????? 压强;
4.????? 浮力;
以上知识点的教学目标、教材分析和教学建议在科学教学参考书中都有论述,很有参考价值,这里不再重复,希望能认真研究它。因为时间关系,我这里只谈谈重点、难点的突破注意问题和密度、浮力的教学。
密度重点、难点的突破
重点
单位体积某种物质的质量是密度的定义,就是重点。学生难于理解的是单位体积,可以通过数学的平均值来帮助学生理解。既质量和体积的平均值,或者说某物质的总质量除以总体积。重要的是做好P10的实验,可补充测量正方体铁块密度的实验。
难点有3个:
一是单位及其换算;通过长度单位去解决
二是公式的变换及其应用;掌握好数学中移项方法,理解好公式中各个字母的意义。
三是通过密度判断物质实心或空心的问题。
通过计算密度来判断。
通过计算体积来判断。
通过计算质量来判断。
这类问题还可以作为探究题给学生进行探究。
压力和压强的重点和难点
1. 压力是垂直作用在受力物体表面上的力。重点是垂直作用的理解,学生错得最多的是把斜面上物体的重力当作斜面受到的压力。这里涉及到力的分解问题,我们可以避开它,通过图解只分析重力方向与斜面是否垂直就可以帮助学生正确理解。
2. 压强的定义是单位面积上受到的压力;这是重点,也可以用总压力与总面积的比值来帮助学生理解。难点有三个;
一是对受力面积分不清;如:把桌子面积1平方米水平放在0.1平方米的凳子上,求凳子受到的压强是多少?学生往往就不清楚用哪个面积。所以应该特别讲清受力面积是受力物与施力物的接触面积。这里的压力是桌子的重力,受力面积是凳子与桌子的接触面积0.1平方米。
二是压强大小的改变和应用;学生往往不知道要变大还是变小,怎样改变。突破这个难点一是多举例,二是理解掌握P=F/S公式。F一定,S增加,P减少。
三是水内部的压强的理解;
学生常常与固体压强混淆,用P=F/S来计算液体的内部压强。我们可以通过
P=F/S=G/S=mg/S=ρv g/S=ρhsg/s
=ρhg
说明水或其他液体内部的压强只与其密度和深度有关。
浮力的重点、难点
浮力的重点是浮力的概念和阿基米德原理的理解;
1. 浮力的概念:浸在液体(气体)中的物体受到的向上的托力。
学生普遍存在的错误观念是在液体中下沉的物体就不受浮力的作用。
在实验中一定要把铁块在水中下沉时的重力让学生非常清楚地看明白,再跟它在空气中的重力比较,加深对浮力的理解,纠正错误的观念。
2.阿基米德原理:F=G 排液= ρ液 g v排液
阿基米德原理的理解中,学生容易把物体排开的液体体积和物体的体积混淆,把液体的密度和物体的密度混淆。
这里的关键是让学生非常清晰地理解浸在液体中物体受到的浮力不是物体的重力,而是被物体排开的液体的重力,应该用液体的密度、被物体排开的液体的体积进行计算,被物体排开的液体的体积就是浸没在液体的物体体积。
浮力教学难点
1.物体浮沉的条件:
浮:F浮> G 沉:F浮 物体的悬浮和漂浮,是学生最难理解的。因为,这时的条件都是F浮=G,学生没有理解好悬浮时物体全部浸入液体中,排开的液体体积就是物体的体积,而漂浮时只是物体的一部分浸入液体中,排开的液体体积是物体浸入的哪部分体积。必须明确;
悬浮:F浮=G 是ρ液 g v物= ρ物 g v物
漂浮:F浮=G 是ρ液 g v排= ρ物 g v物
2.物体浮沉条件的应用
应用物体浮沉条件解释密度计的原理是学生
感到比较困难的问题,他们往往会误认为密度计
上浮一些是浮力增大了。要让学生明确实质上是
漂浮条件的应用,F浮=G= ρ液 g v排,浮力等于物体(密度计)的重力保持不变,液体的密度ρ液改变,被物体(密度计)排开的液体体积v排也会改变,即浸入液体中的物体(密度计)的体积随着液体的矛盾而改变。
v排= F浮/ ρ液 g
二、备课
在备课中,重视发掘利用教材中具有科学素养内容,课改以前的备课,往对都是以知识目标为中心去确定教学要求、重点、难点,去设计教学方案。忽略了探究能力、科学态度、情感价值观、科学技术与社会的关系三个重要目标。忽略教材中具有重要科学素养的教学内容。甚至是为考而教,不考不教。这些观念和做法必须改变。要树立学生的科学素养目标为中心去确定教学要求、重点、难点,去设计方案,让教师活动和学生活动对准同一目标的备课形式,力求做下面8点:
1.有与教材内容对应的知识目标与科学探究能力,科学知识与技能,科学态度、情感与价值观,科学技术与社会的关系目标和分目标。
2.有与教材内容对应的知识目标重点和能力、科学态度、情感与价值观目标的重点、难点。
3.教学方法或类型与达到目标和学生实际情况相互适应。
4.明确教师和学生应该准备的工作(包括器材、教具、有关资料)。
5.教学过程:达到分目标而设计的教师和学生的课堂活动设计(包括发挥学生固有知识的复习,引发学生学习兴趣的新课导入,指导学生进行自学的学习研究提纲,对重点、难点进行点拨的要点内容、方法和演示的实验,甚至提问的语言)。
6.有指导学生进行课堂小结方法。
7.有课堂内外练习的设计,给学生足够的创新空间。
8.每节课进行总结反思。
三、教学和学法
(一)导学法:
把课堂结构分为三个环节:一是自我发现环节;二是选讲充实环节;三是练习转化环节。这三个环节由提问、自学、引导、整理、练习、讲评六个阶段形成完整的教学过程。
1.????????????? 自我发现环节
教师提供给学生有效的自学条件(例如:给出阅读提纲、实验器材、演示或试验方法的指导,足够的时间),让学生有目的地进行自学,探索新知识。此环节有“提问”“自学”两个阶段组成,由教师启发学生提出问题,学生通过看书、实验、探究、讨论、交流,进行互动自学。
2.????????????? 选讲充实环节
教师选择新课的重点、难点、关键和学生自学和探究中出现的疑难问题,作精讲或问答式的讲解、释疑、点拨,并且引导学生对新知识进行整理、归纳、总结。此环节由“引导”“整理”两个阶段组成。
3.????????????? 练习转化环节
学生作书面的或操作式的练习或者口头答辩,教师注意练习的反馈,及时小结讲评、纠正错误,并且留给适当的课外作业或者思考探索题。加深新知识的理解和应用。此环节由“练习”“讲评”两个阶段组成。
(二)、探究法(略)
(三)、讲授法(略)
(四)、实验观察法(略)
(五)、问答式(略)
教无定法,学无定法,
适合学生,就是好法。
四、“密度”的教学
密度的概念在初二物理教学中历来视为既是重点又是难点,在新课标中,属于物质科学的物质性质之一,重在不同的物质有不同的密度的理解,难在用密度去解决实际问题。我们是通过学生的自学和动手实验去理解密度,通过学生熟悉的生活事例去提高解决实际问题的能力。共用了3个课时,(1.通过水的密度理解物质的密度。2.通过实验理解密度是物质的特性。3.通过习题课用密度去解决实际问题。)这里主要讲讲第1课时---通过水的密度理解物质的密度。
(1)根据课程标准要求,利用教材精心编写指导学生自学的学习提纲:
1.????? 写出你家上个月的水费单上的用水量为:
2.????? 你家的用水量是怎样知道的?
3. 观察P10实验,分析实验结果,说出实验得到的结论。
4. 什么叫做密度?根据你的理解,说说纯铁的密度7.8×103千克/米3、空气的密度1.29千克/米3的含义。
5. 默写密度的中文表达公式和数学表达式。
6. 密度的单位有: 或 。
两个单位的换算关系为: 。
7. “一斤铁和一斤棉花”,谁的质量多?“铁比棉花重”的实质是什么?
8. “物体的密度与它的质量成正比,与体积成反比”这种说法对吗?
(2)指导学生进行实验或者老师自己进行演示实验同时用课件投影,指导、提醒怎样观察实验,让学生获得数据。
(3)引导学生自学、分析、讨论,得出结论。
(4)让学生回答提纲中的1---6个问题,老师作精讲或问答式的讲解、释疑、点拨,并且引导学生对新知识进行整理、归纳、总结。
精讲:.????
1 各种物质都有自己的密度,不同的物质的密度一般不同。密度是物质的一种特性,根据密度可以鉴定不同的物质。
2. 根据ρ=m/v 知道ρ 和V, 可以求出m。( 解答水的体转换为质量的问题)
3. 知道ρ 和m, 可以求出V。
4. 密度单位的换算关键是掌握质量和体积单位的换算。
5. 实例练习:能装满1 千克水的瓶子能否装满1 千克的酒精?
(5)让学生练习回答提纲中的7—8个问题和其他练习题,并且进行讲评、纠错。
“密度”学案
第3节 水的密度
第1课时 水的密度
教学目标:
知识目标
1.通过对水的密度的认识,理解密度的概念。
2.知道不同的物质具有不同的密度。密度是物质的一种特性。:
3.能写出密度的定义式。
4.能说出密度的两个单位,以及两个单位之间的换算关系。
能力目标
1.? 学会水表的读数。
2. 能用密度知识解决有关的问题。
情感态度、价值观目标:
培养勤于思考的科学态度
教学重点:密度的概念和运用
教学难点:密度的概念和运用
教学方法:探究式导学法
器 材:水表图片、天平、烧杯、量筒、滴管、水、课件
教学过程(见课件)
浮力的教学课例
教学思路
1.通过学生熟悉的事例和实验了解浮力的存在。
2.提供实验器材让学生进行实验,掌握浮力大小的测量。
3.认真实验和观察让学生理解、掌握阿基米德定律,进行浮力的计算。
4.利用二力平衡的知识,理解物体的沉浮条件。
5.通过各种类型问题的练习,掌握应用阿基米德定律和浮沉条件解决有关问题的方法。
教学目标:
1、了解浮力的概念、浮力的方向 及称重法测浮力
2、理解阿基米德原理
3、初步运用阿基米德原理公式计算浮力,并区别“V物”和“V排”,“浸入”与“浸没”的关系
4、培养学生发现问题,细心观察,探究解决问题的精神和严谨的科学态度,培养口头表达能力和归纳总结能力。
重点:阿基米德原理
难点:探究解决F浮与G排液的关系
教法:问答、探究式
教具:弹簧秤、金属块、空矿泉水瓶、小石块、水、烧杯、铁架台、阿基米德原理演示器
一、? 实验引入
T1:我们在前面已经学过了有关力的平衡知识,现在,我们先来复习用弹簧秤验证二力平衡的实验,再看看有关死海的现象。在这个二力平衡知识基础上再来学习新的知识。首先让我们来观察实验:
[演示I]把盖紧的空矿泉水瓶压入水中再释放
T2:想想手有什么感觉,观察有什么现象?
[演示I]把盖紧的空矿泉水瓶压入水中再释放
T2:想想手有什么感觉,观察有什么现象?
S1:感觉到空矿泉水瓶会往上顶,放手后会浮在水面上。
T3:根据力的平衡知识空矿泉水瓶受哪些力的作用?(作受力分析图)
S2:受到重力。
T4:重力方向怎样?
S3:竖直向下。
T5:与它平衡的力是什么?
S4空矿泉水瓶受到竖直向上的托力。
S1:感觉到空矿泉水瓶会往上顶,放手后会浮在水面上。
T3:根据力的平衡知识空矿泉水瓶受哪些力的作用?(作受力分析图)
S2:受到重力。
T4:重力方向怎样?
S3:竖直向下。
T5:与它平衡的力是什么?
S4空矿泉水瓶受到竖直向上的托力。
[演示Ⅱ]将金属块浸入水中。
T6:观察有什么现象?
S5:金属块沉人水底。
T7:金属块是否受到向上的托力呢?——(引起悬念)
S6:有。
S7:没有。
T8:下面我们通过实验探索一下。
二、? 新授
[演示]金属挂在弹簧秤下称量。
T9:观察示数并记录于表1中。
单位:牛
空气中的重力G
浸没水后的G视重
水中受的浮力F浮
S8:2牛。
T10:现将此金属块慢慢浸入水中直至浸没,观察现象。并记录最终数据。
S9:弹簧秤示数逐渐减小到1.75牛。
T11:弹簧秤示数为什么减小?(受力分析)
S10:金属块受到一个向上的托力。
T12:我们把这个力叫做浮力。――(揭示课题)
T13:浮力的方向怎样?
S11:竖直向上。(板书)
T14:浮力大小的计算方法如何表示?
S12:F浮=G-G视重 (板书)
T15:我们把这种求浮力的方法称作为“称重法”。
T16:下面我们运用称重法测小石块浸没在水中的浮力,如何测?
S13:先测出小石块在空气中的重力G,再测出小石块浸没在水中的视重G视重,G减去G视重就是小石块浸没在水中的浮力。
T17:请A做实验,B读示重并记录,大家一起算。(巩固)
S14:学生完成实验。
T18:小石块受到浮力的施力物体是什么?
S15:水。
T19:物体是否仅在水中才受到浮力,其它液体中可以吗?
S16:可以。
T20:浸入任何液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力。(板书)
T21:那么浸在空气中的物体是否受到浮力?像氢气球、人等。
S17:受到空气的浮力。
T22:能否同样用称重法来测在空气中物体的浮力呢?(讨论)
S18:暂时不能。
T23:有没有另外的办法来求浮力呢?首先来听故事
传说,二千多年前,希腊古王国的国王希罗找了一个珠宝商给了他一些金子让他制作一顶王冠。制成的王冠非常漂亮,也跟原来给的黄金一样重。但是希罗怀疑珠宝商盗窃了他一部分黄金,而在王国冠中掺进了同样重的白银。他请阿基米德鉴定王冠是不是纯金的,但不准弄坏王冠。阿基米德冥思苦想许多天,没有结果,一天,他到盛满水的浴缸中洗澡。当他跨入浴缸时。他注意到浴缸里的水向外溢,顿时豁然开朗,兴奋的喊:“我找到了!我找到了!如果我把王冠放入浴缸中,那么他受到的浮力跟溢出的水……”
T24:阿基米德发现了什么问题?(学生讨论)
S19:“皇冠受到的浮力跟排开水的重力有什么关系?”
T24:皇冠受到的浮力为F浮,盛满水的浴缸中溢出的水就是皇冠浸没后排开的水,记作G排液。简而言之,我们发现的问题就是F浮和G排液有什么关系。——(板书)
T25:那么F浮和G排液之间可能是什么关系呢?(讨论)
S20:F浮=G排液(板书)
S21:F浮>G排液(板书)
S22:F浮<G排液(板书)
T26:你们能用什么样的方法来证明自己的观点是对的呢?(讨论)
S23:只要分别测出F浮和G排液的值通过比较既可得出。
S24:同样的。
S25:同样的。
T27:首先如何测出F浮的值(讨论)
S26:用称重法:F浮=G-G视重
T28:G排液有如何测呢?(讨论)通过探究来解决问题
S27:排开的液体就是溢出的水把溢出的水,收集起来称重就是G排液,G排液=G总-G桶
T29:我们根据这些方法来进行实验,那么拿什么来实验呢?现在既没有浴缸,更没有皇冠,怎么办呢?(讨论)
S28:用一个物体代替皇冠,用一个盛满水的杯子代替浴缸,溢出的水用一个桶装起来。
T30:我们在研究某些现象时,要把自然条件进行简化,纯化。在此我们用一个物体代替皇冠,用一个杯子代替浴缸,我们把这个杯子叫做溢杯,溢出的水用一个小桶接收。(逐一演示)
T31:通过制定的方案F浮=G-G视重,G排液=G总-G桶制定一个简单的表格。
单位:牛
T32:实验基本过程怎样?(讨论)
S30:一测G桶,二测G,三测G视重,四测G总。
T33:现在请C同学上讲台做实验,D同学读数并记录在表2中
T34:分别求出F浮和G排液,并比较得出什么结论。
S31:F浮=G排液。
T35:得出的结论是:“浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体受到的重力。”这就是2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。(板书)
T36:公式怎样?
S32:F浮=G排液
T37:通过推导还可以写出什么形式?
S33:因为G排液=mg=ρ液gV排,所以F浮=ρ液gV排(板书)
T38:通过阿基米德原理及计算公式可以知道那些知识?
S34:阿基米德原理及告诉我们浮力的方向又告诉我们浮力的大小如何计算。S35:浮力的大小等于排开液体的重力,浮力的大小跟排开液体的密度、排开液体的体积这两个因素有关。
S36:“浸入”既包括“浸没”,又包括“部分浸入”,V排表示物体排开液体的体积,V物表示物体的体积,它们的数值不一定相等,当物体全部浸没时,V排=V物
S37:使用F浮=ρ液gV排计算时要注意单位的统一。
S38:阿基米德原理不仅适用液体,也适用于气体,即浸没在气体中的物体受到的浮力大小等于排开的气体受到的重力。
T39:小结阿基米德原理五个注意点。(投影显示)
T40:出示例题:
将质量为23.4kg的铁块浸没在水中,受到的浮力是多大?
S39:学生解题。
T41:讲评。
T42:出示变式1:如果将此铁块全部浸没在密度为0.8X103kg/m3的煤油中,浮力又是多大?
S40:学生解题。
T43:出示变式2:如果此铁块有2/3体积浸入水中,浮力是多大?
S41:学生解题。
三、? 小结
T44今天我们学习的主要内容是哪些?
S42:浮力概念和阿基米德原理
S43:浮力的两种计算方法:称量法和阿基米德原理法
T45:回顾探究式学习过程:一、发现问题;二、作出假设;三、制定研究方案;四、实验研究(收集证据);五、得出结论;六、应用结论。
四、? 布置作业
第3节 水的密度
第1课时 水的密度
教学目标:
知识目标
1.通过对水的密度的认识,理解密度的概念。
2.知道不同的物质具有不同的密度。密度是物质的一种特性。:
3.能写出密度的定义式。
4.能说出密度的两个单位,以及两个单位之间的换算关系。
能力目标
学会水表的读数。
能用密度知识解决有关的问题。
情感态度、价值观目标:
培养勤于思考的科学态度
教学重点:密度的概念和运用
教学难点:密度的概念和运用
教学方法:探究式导学法
器 材:水表图片、天平、烧杯、量筒、滴管、水、课件
教学过程:
目标要求
教师活动
学生活动
复习巩固,温故知新
提问:1.水有哪些物理性质?
2.水是由什么组成的?
回忆、复习
举手回答
引入新课,激发兴趣
你知道吗?
1.你家上个月的用水量是多少?
2.你家用水量是怎样知道的?
3.有哪些方法可以知道一杯水的质量是多少?
举手回答
明确学习目标和内容
给出导学提纲
认真阅读导学提纲
锻炼自学能力
指导学生根据导学提纲,演示或实验:测量水的体积和质量,让学生进行自学、观察、记录数据、互相讨论。
根据导学提纲,进行自学、观察、记录数据、互相讨论
提高总结归纳和口头表达能力,和观察能力
认识水的密度
提问、讲解、释疑、点拨
1.提问量筒和天平的使用方法。
2.
3.指导学生完成P10表格
4.引导学生分析数据得出以下结论:
1)水的体积增大几倍,其质量也增大几倍,即水的质量与体积成正比。
2)不管水的体积和质量怎样变化,质量和体积的比值始终为1克/厘米3,也就是说,体积为1厘米3的水,质量是1克。
举手回答
观察
填入数据
思考
分组讨论
回答
理解密度的概念
引导学生推广归纳:
1.用同样的方法可测得,不同的物质,单位体积的质量并不相同。
2.密度:单位体积某物质的质量,叫做这种物质的密度。
3.中文表达式:密度=质量/体积
数学表达式:ρ=m/v
4.密度单位:克/厘米3,千克/米3
单位换算:1克/厘米3=1000千克/米3
听讲
阅读、理解
阅读、回答
识记
密度的运用
精讲:
各种物质都有自己的密度,不同的物质的密度一般不同。密度是物质的一种特性,根据密度可以鉴定不同的物质。
根据ρ=m/v 知道ρ和V,可以求出m。(解答水的体转换为质量的问题)
知道ρ和m,可以求出V。
3.密度单位的换算关键是掌握质量和体积单位的换算。
听讲
识记
默写
计算练习
知识拓展
利用密度还可以用来解决哪些问题?试举例说明。
分组讨论
课堂小结
1.单位体积某物质的质量,叫做这种物质的密度。
2.各种物质都有自己的密度,不同的物质的密度一般不同。密度是物质的一种特性。
整理笔记
巩固知识
课本P12练习1、2
练习
板书设计: 第3节 水的密度
第1课时 水的密度
一.密度:单位体积某物质的质量,叫做这种物质的密度。
二. 中文表达式:密度=质量/体积
数学表达式:ρ=m/v
三. 密度单位:克/厘米3,千克/米3
单位换算:1克/厘米3=1000千克/米3
四.各种物质都有自己的密度,不同的物质的密度一般不同。密度是物质的一种特性。
布置作业:同步练习:B类:P4:6、7、8、9、10
C、D类:P3:1、2、3、5
教学后记:
1.密度的单位符合书写要规范,不能写成P。2.质量的单位有部分学生已经忘记,适当复习质量的单位和单位符号,不要把质量与体积的单位混淆了。3.密度单位有两个,这两个单位的换算是关键。4.利用书本上的密度表,快速地选择同一物质不同单位的数据,注意气体的数据比固体和液体的相差了1000倍。
第3节 水的密度
第2课时 分组实验:测量固体和液体的密度
教学目标:
知识目标:1.加深对密度概念的理解。知道密度是物质的一种特性。
2.知道各种物质都有自己的密度,不同的物质的密度一般不同。
能力目标:会用量筒、天平等器材测量固体和液体的密度。
情感态度、价值观目标:培养操作规范及团结协作的科学精神
教学重点:用量筒、天平等器材测量固体和液体的密度
教学难点:用量筒、天平等器材测量固体和液体的密度
教学方法:分组实验教学法
器 材:量筒、天平、烧杯、滴管、盐水、螺丝帽、细线
教学过程:
目标要求
教师活动
学生活动
复习巩固
提问:1.请简述量筒的正确使用方法。
2.请简述天平的正确使用方法。
回忆、复习
举手回答
引入新课
问:如何用量筒、天平等器材测量固体和液体的密度呢?
思考
测量固体的密度
指导学生进行分组实验:
1.测量:螺丝帽的质量-水的体积-螺丝帽和的体积
2.计算:螺丝帽的体积-螺丝帽的密度
测量、记录
计算螺丝帽的密度
测量液体的密度
指导学生进行分组实验:
1.测量:烧杯和盐水的质量-量筒中盐水的体积-烧杯和剩余盐水的质量
2.计算:量筒中盐水的质量-盐水的密度
测量
记录数据
计算盐水的密度
知识拓展
提问:1.如何测量一个小木块的密度?
2.如何鉴定皇冠是否用纯金做的?
分组讨论
分组抢答
课堂小结
测出物体的质量和体积,可以求出物体的密度。根据密度的具体数值,可以鉴别出不同的物体。
整理笔记
巩固知识
课本P162实验
练习
板书设计: 第3节 水的密度
第2课时 分组实验:测量固体和液体的密度
测量固体的密度
测量液体的密度
布置作业:同步练习:B类:P4:13、14、15
C、D类:P4:4、7、8、9、14、15
教学后记:
盐水与水的密度几乎没有什么区别,改用酒精的实验效果要明显得多,学生进行实验的兴趣大得多。
第3节 水的密度
第3课时 练习课:水的密度
教学目标:
知识目标:1.会利用密度公式,计算物体的质量、体积、密度。
2.
能力目标:
情感态度、价值观目标:培养书写规范的科学精神
教学重点:1
教学难点:1
教学方法:练习教学法
器 材:π
教学过程:
目标要求
教师活动
学生活动
复习巩固
提问:1.
2.
回忆、复习
举手回答
引入新课
思考
已知密度和质量,求体积
1.体育课上用的铅球,质量是4000克,体积约为570厘米3,这种铅球是纯铅做的吗?
2.一根能承受最大拉力为1800牛的缆绳,能提起体积是0.5米3的钢梁吗?
3.某工地需用密度为1.4×103千克/米3的沙子50米,若用一辆载重为5吨的汽车运载,至少需运载几趟?
已知密度和体积,求质量
已知质量和体积,求密度(鉴别物质)
综合计算
课堂小结
整理笔记
巩固知识
课本P练习1、
练习
培养学生创新意识
引导、鼓励学生发言:
大胆提出
板书设计: 第3节 水的密度
第3课时 练习课:水的密度
一.密度公式的单位换算
二.密度公式的变形计算
三.密度公式的应用计算
布置作业:同步练习:B类:P4:11、12、16、17
C、D类:P4:6、10、11、12、13、
教学后记:
1.(D)从P20实验可以得出的结论是: 。
2.(B)P21图1-41左图中,F拉= 。右图中,F浮= 。
(D)此实验可以证明: 。
3.(C)什么叫浮力?它的单位是什么?
4.(B)你如何理解“浸入其内的物体”一句,是指物体完全淹没在液体中,还是部分淹没在液体中?
5.(D)P21读图1-42,可以得出的结论是: 。
6.(B)大胆地提出猜想:浮力的大小可能与哪些因素有关?(写出两个以上)
7.(B)复习P13。判断下图中压力和重力的关系。
5N
20N
10N
F= F= F= F= F=
8.(A)复习P18。根据压强公式、重力公式、密度公式,推论出液体内部的压强与液体的深度、密度的关系式。并熟记此公式。
9.(A)复习P15和P18。如图,底面积相同的甲、乙、丙三容器内装有相同高度的相同液体,请完成图下填空,并比较:三者质量的大小和底部所受到的压力、压强的大小。如果,三容器内装有相同质量的不同液体,请比较三者密度的大小和底部压力、压强的大小?
F G F G F G
浮力(第一课时)
教学目标:1、了解浮力的概念、浮力的方向及称重法测浮力
2、理解阿基米德原理
3、初步运用阿基米德原理公式计算浮力,并区别“V物”和“V排”,“浸入”与“浸没”的关系
4、培养学生发现问题,细心观察,探究解决问题的精神和严谨的科学态度
重点:阿基米德原理
难点:探究解决F浮与G排液的关系
教法:问答、探究式
教具:弹簧秤、金属块、空矿泉水瓶、小石块、水、烧杯、铁架台、阿基米德原理演示器
教学过程:
一、? 实验引入
T1:我们在前面已经学过了有关力的平衡知识,现在,我们先来复习用弹簧秤验证二力平衡的实验,再看看有关死海的现象。在这个二力平衡知识基础上再来学习新的知识。首先让我们来观察实验:
[演示I]把盖紧的空矿泉水瓶压入水中再释放
T2:想想手有什么感觉,观察有什么现象?
S1:感觉到空矿泉水瓶会往上顶,放手后会浮在水面上。
T3:根据力的平衡知识空矿泉水瓶受哪些力的作用?(作受力分析图)
S2:受到重力。
T4:重力方向怎样?
S3:竖直向下。
T5:与它平衡的力是什么?
S4空矿泉水瓶受到竖直向上的托力。
[演示Ⅱ]将金属块浸入水中。
T6:观察有什么现象?
S5:金属块沉人水底。
T7:金属块是否受到向上的托力呢?——(引起悬念)
S6:有。
S7:没有。
T8:下面我们通过实验探索一下。
二、? 新授
[演示]金属挂在弹簧秤下称量。
T9:观察示数并记录于表1中。
单位:牛
空气中的重力G
浸没水后的G视重
水中受的浮力F浮
?
?
?
?
S8:2牛。
T10:现将此金属块慢慢浸入水中直至浸没,观察现象。并记录最终数据。
S9:弹簧秤示数逐渐减小到1.75牛。
T11:弹簧秤示数为什么减小?(受力分析)
S10:金属块受到一个向上的托力。
T12:我们把这个力叫做浮力。――(揭示课题)
T13:浮力的方向怎样?
S11:竖直向上。(板书)
T14:浮力大小的计算方法如何表示?
S12:F浮=G-G视重 (板书)
T15:我们把这种求浮力的方法称作为“称重法”。
T16:下面我们运用称重法测小石块浸没在水中的浮力,如何测?
S13:先测出小石块在空气中的重力G,再测出小石块浸没在水中的视重G视重,G减去G视重就是小石块浸没在水中的浮力。
T17:请A做实验,B读示重并记录,大家一起算。(巩固)
S14:学生完成实验。
T18:小石块受到浮力的施力物体是什么?
S15:水。
T19:物体是否仅在水中才受到浮力,其它液体中可以吗?
S16:可以。
T20:浸入任何液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力。(板书)
T21:那么浸在空气中的物体是否受到浮力?像氢气球、人等。
S17:受到空气的浮力。
T22:能否同样用称重法来测在空气中物体的浮力呢?(讨论)
S18:暂时不能。
T23:有没有另外的办法来求浮力呢?首先来听故事
[放录音]“阿基米德的故事”内容:传说,二千多年前,希腊古王国的国王希罗找了一个珠宝商给了他一些金子让他制作一顶王冠。制成的王冠非常漂亮,也跟原来给的黄金一样重。但是希罗怀疑珠宝商盗窃了他一部分黄金,而在王国冠中掺进了同样重的白银。他请阿基米德鉴定王冠是不是纯金的,但不准弄坏王冠。阿基米德冥思苦想许多天,没有结果,一天,他到盛满水的浴缸中洗澡。当他跨入浴缸时。他注意到浴缸里的水向外溢,顿时豁然开朗,兴奋的喊:“我找到了!我找到了!如果我把王冠放入浴缸中,那么他受到的浮力跟溢出的水……”
T24:阿基米德发现了什么问题?(学生讨论)
S19:“皇冠受到的浮力跟排开水的重力有什么关系?”
T24:皇冠受到的浮力为F浮,盛满水的浴缸中溢出的水就是皇冠浸没后排开的水,记作G排液。简而言之,我们发现的问题就是F浮和G排液有什么关系。——(板书)
T25:那么F浮和G排液之间可能是什么关系呢?(讨论)
S20:F浮=G排液(板书)
S21:F浮>G排液(板书)
S22:F浮<G排液(板书)
T26:你们能用什么样的方法来证明自己的观点是对的呢?(讨论)
S23:只要分别测出F浮和G排液的值通过比较既可得出。
S24:同样的。
S25:同样的。
T27:首先如何测出F浮的值(讨论)
S26:用称重法:F浮=G-G视重
T28:G排液有如何测呢?(讨论)通过探究来解决问题
S27:排开的液体就是溢出的水把溢出的水,收集起来称重就是G排液,G排液=G总-G桶
T29:我们根据这些方法来进行实验,那么拿什么来实验呢?现在既没有浴缸,更没有皇冠,怎么办呢?(讨论)
S28:用一个物体代替皇冠,用一个盛满水的杯子代替浴缸,溢出的水用一个桶装起来。
T30:我们在研究某些现象时,要把自然条件进行简化,纯化。在此我们用一个物体代替皇冠,用一个杯子代替浴缸,我们把这个杯子叫做溢杯,溢出的水用一个小桶接收。(逐一演示)
T31:通过制定的方案F浮=G-G视重,G排液=G总-G桶制定一个简单的表格。
?
S29: 单位:牛
G
G视重
F浮
G总
G桶
G排液
?
?
?
?
?
?
T32:实验基本过程怎样?(讨论)
S30:一测G桶,二测G,三测G视重,四测G总。
T33:现在请C同学上讲台做实验,D同学读数并记录在表2中
T34:分别求出F浮和G排液,并比较得出什么结论。
S31:F浮=G排液。
T35:得出的结论是:“浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体受到的重力。”这就是2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。(板书)
T36:公式怎样?
S32:F浮=G排液
T37:通过推导还可以写出什么形式?
S33:因为G排液=mg=ρ液gV排,所以F浮=ρ液gV排(板书)
T38:通过阿基米德原理及计算公式可以知道那些知识?
S34:阿基米德原理及告诉我们浮力的方向又告诉我们浮力的大小如何计算。S35:浮力的大小等于排开液体的重力,浮力的大小跟排开液体的密度、排开液体的体积这两个因素有关。
S36:“浸入”既包括“浸没”,又包括“部分浸入”,V排表示物体排开液体的体积,V物表示物体的体积,它们的数值不一定相等,当物体全部浸没时,V排=V物
S37:使用F浮=ρ液gV排计算时要注意单位的统一。
S38:阿基米德原理不仅适用液体,也适用于气体,即浸没在气体中的物体受到的浮力大小等于排开的气体受到的重力。
T39:小结阿基米德原理五个注意点。(投影显示)
T40:出示例题:
将质量为23.4kg的铁块浸没在水中,受到的浮力是多大?
S39:学生解题。
T41:讲评。
T42:出示变式1:如果将此铁块全部浸没在密度为0.8X103kg/m3的煤油中,浮力又是多大?
S40:学生解题。
T43:出示变式2:如果此铁块有2/3体积浸入水中,浮力是多大?
S41:学生解题。
三、? 小结
T44今天我们学习的主要内容是哪些?
S42:浮力概念和阿基米德原理
S43:浮力的两种计算方法:称量法和阿基米德原理法
T45:回顾探究式学习过程:一、发现问题;二、作出假设;三、制定研究方案;四、实验研究(收集证据);五、得出结论;六、应用结论。
四、? 布置作业
P22探究:
1.(C)提出问题:
2.(C)定性:浮力的大小与物体排开水的 成 比关系。
3.(B)定量研究:需要测量哪些量?分别用什么器材?
4.(B)确定实验步骤,简要写出流程。
在溢杯中装满水→小烧杯放在溢杯的出水口下→物体悬挂在 上,
测出 →把物体浸没在 ,测出
→
→
5.(B)设计实验记录表,并记录数据。(参考同步练习P10)
项目
字母
单位
数据
6.(C)结论(关系式):
7.(D)什么是阿基米德原理?
8.(B)默写阿基米德原理表达式
9.(A)请帮阿基米德解决“皇冠是否是纯金做的?”这一问题。
10.(B)写出十位科学家的名字。
阿基米德定律
1、? 提出问题
师:同学们,这里有一个形状规则的方木块,放在水中为什么不会沉下去?
生:因为受到浮力
师:你能想个办法测出木块受到的浮力?(教师注意引导学生思考)
生:用弹簧秤测出木块所受的重力就知道了木块受到的浮力,因为木块受到的浮力等于重力。
师:对,这里我们利用二力平衡求出物体受到的浮力,我们可以把这种方法叫做平衡法。还有没有其它的方法呢?
生:还可以通过计算物体的上下两个表面的压力差求出浮力的大小。
师:这可以叫做压力差法。再请看这是一块不规则的石块,放在水中,石 块下沉了,石块还受浮力吗?
生:还受浮力
师:那么为什么石块下沉了,是不是石块不受浮力呢?
生:不是,石块下沉是因为它所受到的重力大于受到的浮力。
师:怎么知道石块受到的浮力呢?用刚才的平衡法行吗?
生:不行
师:为什么?
生:因为浮力和重力不相等
师:计算上下两个表面受到的压力差行吗?
生:不行,因为石 块的形状是不规则的,没有一个规则的上表面和下表面了。
师:那怎样知道石块受到的浮力呢/
生:先用弹簧秤秤出石块受到的重力,再将其浸入水中,读出弹簧秤的示数,浮力的大小就是两次示数之差
师:这种方法可以叫做弹簧秤法或称重法,如果是一块很大的石块,还能用称重法吗?
生:不行,因为弹簧秤的量程都不太大。
师:可见,不管是平衡法、压力差法,还是称重法,这些测算浮力的方法都有一定的局限性。为了求解一般物体所受的浮力, 我们需要找出一个适用范围更大的一般方法。为此,首先需要搞清浮力的大小究竟跟什么有关?遵循什么规律?有没有一个简单、方便的计算公式呢?
2、建立假说
师:下面我们首先研究这样一个问题:浮力的大小可能跟什么因素有关呢?你能根据前面学过的知识和生活中的经验大胆猜测一下吗?
师:(启发学生思考)同学们想一想,浮力是谁对谁的作用?
生:液体对物体的作用。
师:既然浮力是液体对物体的作用,那么浮力的大小可能跟什么因素有关呢?
生:可能跟“液体”方面的因素有关,也可能跟“物体”方面的因素有关
师:对,现在你能猜想浮力的大小可能跟什么因素有关吗?
生:浮力可能跟物体浸没在水里的体积有关,浸入越多浮力越大。
师:有什么依据?
生:曾分析过皮球在浮出水面的过程中,随着皮球浮出水面,浮力减少,皮球浸入水中的体积也减少。
师:他的猜想很好,我们说的猜想不是胡编乱猜, 要有一定的事实依据。浮力的大小还与其它的因素有关吗?
生:可能跟液体的密度有关,因为上节课的实验中用不同的密度的液体做实验,浮力不同。
师:还有吗?
生:浓度。物体浸没到液体中越深浮力越大, 因为越深压强越大。
师:当然浮力的大小还可能跟“物体”方面的因素有关,如物体的密度、体积、质量、受到的重力、形状等。可见,浮力的大小可能与物体及液体有关
(1)??? 可能与物体本身的构成(如密度)有关
(2)??? 可能与物体的体积有关
(3)??? 可能与液体的种类(密度)有关
(4)??? 可能与物体浸没到液体中的浓度有关
3、设计实验进行验证
师:这些只是我们的猜想。根据我们的猜想,这些因素都可能影响到 浮力的大小,是否真的影响呢?(稍顿)我们想,如果这此因素都变化,浮力也变化,你能确定浮力的变化是由哪一个因素的变化所引起的吗?显然是不可能。那你能说浮力的大小一定跟浸入的体积有关吗?一定跟液体的密度有关吗?一定跟深度有关吗?……那怎么办?
生:先让这些因素中的一个变化,保持其他的因素不变,看看这个因素的变化是否影响浮力的大小。如果影响就有关系,如果不影响就是没有关系,对这些因素逐个进行研究,就可以知道浮力的大小究竞跟这些因素中的哪些因素有关、哪些因素无关。(此处学生可能回答不出或不完全,老师应注意引导,确实让学生体会这种研究问题的方法)
师:在研究受多个因素影响的问题时, 我们常常采用这种方法,叫做控制变量法。(板书:控制变量法)
师:现在我们就用这种方法来研究浮力的大小跟这些因素有没有关系?同学们桌上都有一些实验器材,你能用这些器材研究浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关还是无关?同组的同学商量一下,做做实验试一试。
(学生实验,老师巡回指导)
师:请一位同学说说实验的做法和结果。(要让学生说出如何控制变量和有什么关系)生:(回答略)
师:其他同学的做法和结果一样吗?
生:一样
师:在生活中我们都有这样的经验,当物体浸入液体中时,物体就要将液体挤开(用石块逐渐浸入杯子中演示)。如果杯子中水不满,水面将会升高,如果杯子中的水已满,水将会溢出。物体浸入的体积越多,排开的液体的体积也就越多,排开的液体的体积就等于物体浸入液体中的体积。(板书上:V浸=V排)刚才同学们的实验结果表明:浮力的大小跟物体浸入液体中的体积有关,那也就是说跟物体排开液体的体积有关,有什么关系呢?
生:物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
师:现在你想一想浮力的大小跟物体的体积有关吗?
生:无关
师:现在请同学们再考虑如何研究浮力的大小跟液体的密度有无关系呢?
生:(思考、讨论、回答)(要说出如何控制变量,根据什么来判断跟液体的密度有无关系)
(学生实验,老师巡回指导)
师:同学们通过实验发现,浮力的大小跟液体的密度有关吗?
生:有
师:有什么关系?
生:液体的密度越大,受到的浮力就越大
师:现在请同学们继续实验,研究其他几个因素,希望同组的几位同学先商量研究的方法,如何互相配合进行实验。
(学生实验,老师巡回指导)
师:浮力跟液体的深度有关吗?
生:(回答略)
师:运用控制变量法进行实验, 我们发现浮力的大小跟物体的体积、密度、质量、重力、形状及液体的深度等因素没有关系,而只跟物体排开液体的体积和液体的密度有关。仅仅认识到这一点还不够,我们想更进一步知道浮力的大小跟排开的液体的多少有什么数量关系?我们还是通过实验来研究。
师:同学们请看,当物体浸入水时,物体就排开水,浸入越多,排开的水就越多,排开的水就越多。那么你能想办法知道排开的水究竟有多少吗?为此人们非常巧妙也设计了一个溢水杯, 在杯中加入水至溢水管中溢出,然后将小桶倒干净,放在溢水管的下面物体浸入水时,它排开的水就从溢水管中溢出,物体排开多少水就从溢水管溢出多少水。你看这个设计是多么的巧妙啊!这样, 我们就可以非常方便地研究浮力跟排开的液体之间的关系。但要注意实验时溢水杯中要加满水,小桶要倒干净。现在请同学们根据桌上的表格中的要求,利用你桌上的器材进行实验研究。
(学生实验,教师巡回指导,把学生实验的表格投影在屏幕上,表格略)
师:(选择学生实验的记录投影显示)第一组,石块浸没在液体中时,浮力跟排开的液体受到的重力有什么关系?
生:相等
师:第二组,石块部分浸入液体中时,浮力跟排开的液体受到的策略有什么关系?
生:相等
师:第三组,木块飘浮在水面上时,浮力跟排开液体受到重力有什么关系?
4、总结归纳
师:我们刚才在实验中分别研究了沉入液体中的石块和飘浮在液面上的木块受到的浮力,我们只做了几个简单的实验。科学家做了大量的实验,对这些实验结果进行归纳发现: 不管是沉入液体中,还是飘浮在液面上,也不管是浸在什么液体中,物体所受到的浮力都等于物体排开的液体所受到的重力。这个结论就是2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理(板书:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。用公式表示为F浮=G排)
师:细心的同学可能会发现,刚才我们通过实验研究得出,浮力跟ρ液,V排有关,而这里我们得出却得出F浮等于G排,并没有ρ液和V排。这是怎么回事?是不是了出现了错误?
师:同学们想一想,G排可以表示为什么?
生:G排=m排g
师:进一步可以变形为等于ρ液V排g,就是说,这两者并不矛盾, 而是一致的(板书:G排=m排g=ρ液V排g)
师:人们通过研究发现,阿基米德原理不仅适应于液体,也适应于气体,即浸没在气体里的物体受到的浮力的大小,等于它排开的气体受到的重力,计算时应该用气体的密度
课件18张PPT。第3节 水的密度温故知新1.水有哪些物理性质?
无颜色、为气味、有固、液、气三种状态2.水是由什么组成的?
是由氧和氢组成的。问题1.你知道家里每个月大约要用多少自来水吗?
2.这些用水量是怎样来的?
哪些方法可以知道一杯水的质量?1.用天平可以测量水的质量。
2.测出水的体积,可以算水的质量。
3.测出水的重力,可以算出水的质量。 1.用量筒量出40厘米3的水,用天平测出它的质量;
用量筒量出80厘米3的水,用天平测出它的质量;
用量筒量出100厘米3的水,用天平测出它的质量。
2.算出水的质量与体积的比值,即算出单位体积水的质量。
3.将有关数据填入表格中。实验4018011001思考通过以上实验你能得出什么结论?结论 水的质量跟体积成正比,单位体积水的质量即水的质量与体积的比值为1克/厘米3
1厘米3水的质量为1克不同物质,单位体积的质量并不相同1厘米3铁的质量为7.9克
1厘米3酒精的质量为0.8克定义:单位体积某种物质的质量,叫做这种物质的密度密度=质量/体积密度的公式和单位单位换算 1克/厘米3 10-3 10-6= 千克/米31000常见物质的密度讨论小明家上月共用了8米3自来水,已知当地的水价是1.8元/吨,那么,小明家上月支付了多少水费?练习如图三只相同的烧杯中分别装着质量相等的酒精,水和氯化钠溶液,根据它们的密度判断哪一只中装的是水?______练习1.水的密度是1.0×103千克/米3,读作_______________,其物理意义是________
___________________________
2.平时所说的“油比水轻”,它的实质是( )。
A.油的质量比水小 B.油的体积比水大
C.油的密度比水的密度小
D.油的密度比水的密度大
3.在测盐水密度的实验中,需用到的测量仪器有( )
A.量筒、天平、烧杯 B.量筒、天平
C.量筒、直尺 D.量筒、天平、水1.0×103千克每米3每立方米水的质量是1.0×103千克CA练习4.人体的密度跟水的密度差不多,由此可以估算出一个中学生身体的体积约为( )。
A、5分米3 B.50分米3 C.0.5米3 D.5.0米3
5.正方体铁块的底面积为S,高为h,将这铁块改铸成高为2h的长方体,则它的密度将( )。
A.变小 B.不变 C.变大 D.不能确定
6.房内空气的密度是1.29千克/米3,房间长5米,宽5米,高4米,则房内空气的总质量是___________。BB129千克课件24张PPT。水的浮力力的测量工具是 。
用弹簧秤吊着物体。物体受到竖直向下的 和竖直向上的 的作用。
这两个力是一对 :两个力大小 ,方向 ,且作用在 上。温故知新弹簧秤重力G拉力F平衡力相等F=G相反一条直线死海不死一、什么是浮力1.液体的浮力据二力平衡知识,船(人)除受到 .
作用外,还受到水对它(他) .
的力,这种力叫 。竖直向上托人躺在死海上看书船浮在水面上浮力将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时,手会明显感受到 。
将瓶释放后,瓶将 。
结论:水中会上浮的物体受到 。
瓶子受到水的浮力而向上顶的作用向上浮出水面向上的浮力【实验】把金属块放到水中
有没有受到浮力?会沉入水中在空气中将物体挂在弹簧秤下,记下弹簧秤的读数F=G物= 。
托住悬挂在空气中的物体,记下弹簧秤的读数F1= 。
弹簧秤读数 ,因为手对物体有向上托的力F2= 。
将物体浸没在水下,记下弹簧秤的读数F拉= 。
弹簧秤读数 ,表明水对物体也有一个向上托的力即浮力F浮= 。
结论:在水中会下沉的物体也受到向上的 。(条件:物体在水中会下沉)
推广:所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个 。 G-F1变小G- F拉变小浮力向上的浮力称重法: F浮= .G物- F拉【实验】2.气体的浮力。 气体对进入其内的物体是否也有浮力呢?
实例: 可以说明气体对物体也有浮力。热气球、烟上升等气球胀大,同时杠杆左端上升向上的浮力增大向上的浮力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
2、判断:所有液体都会对浸入其中的物体产生浮力。
3、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
20牛20牛二、阿基米德原理【提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力,那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢?
当你躺在浴缸的水中时,会有一种 了
的感觉,同时浴缸的水面会 。
人变轻是因为人受到 。水面上升是因为人浸入水中后, 。变轻上升水的浮力排开了一部分水1、探究实验 古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金,命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠.王冠制成後,国王拿在手里掂了掂,觉得有点轻.他叫来金匠问是否掺了假.金匠以脑袋担保,并当面用秤来称,与原来金块的重量一两不差.可是,掺上别的东西也是可以凑足重量的.国王既不能肯定有假,又不相信金匠的誓言,於是把阿基米德找来,要他解此难题. 一连几天,阿基米德闭门谢客,反覆琢磨,因为实心的金块与镂空的王冠外形不同,不砸碎王冠铸成金块,便无法求算其体积,也就无法验证是否掺了假.他绞尽脑汁也百思不得其解.有一天… … … 阿基米德由澡盆溢水联想到 … … … 【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少有关。
【实验验证】将物体逐渐浸入水中时,物块排开水的体积逐渐增多,弹簧秤的读数逐渐 ,浮力逐渐 。
结论(定性):物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关,排开的水越多,浮力 。越大变小增大溢水杯实验器材:物块弹簧秤量筒设计实验:要测量浮力的大小,还要测量物体排开水的多少(体积、重力)。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格,然后交流讨论。
(1)在溢水杯中盛满水,将小烧杯放在溢水杯的出水口下;
(2)将物块挂在弹簧秤上,测出物块的重G物;
(3)将物块浸没在溢水杯的水中,读出弹簧秤的读数F拉,并计算出物块所受的浮力F浮=G物-F拉
(4)将溢水杯溢出的水注入量桶内,测出它的体积V排,并算出物块所排出的水的重力
G排= g V排
F浮= G排= gV排
1.研究浸没在液体中的物体所受到的浮力阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于 .
,即F浮= 。
同样,阿基米德原理可以推广到气体的浮力上:浸在气体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于 。
地球表面上的物体一般都浸没在空气中:
F浮= 。G排液=m排液g=ρ液V排液g物体排开的气体受到的重力G排=m排g=ρ空气V排气g=ρ空气V物g2、阿基米德原理【得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有:F浮=G排水。
【推广】如果把水换成别液体,仍然可以得到:
F浮=G排液 。?3、对公式的理解 (1)ρ液是 ,不是浸入液体的物体密度。
(2)V排液是 ,不是液体总体积,也不一定是物体的总体积(V物)。
①物体完全浸入液体中(浸没):V排液= ;
②物体部分浸入液体中,V排液 。(用V露代表物体露出液面的体积)
(3)浮力只跟 和 ,即只跟 .
有关,而与物体浸入液体的 、物体的 、 、 、 等无关。V物V物-V露ρ液V排液深度形状质量密度重力液体密度物体排开液体的体积1、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下,都将金属块浸没在不同的液体中,发现弹簧秤减小的示数相同,说明( )
A.排开水的重力相同 B.两金属块物重相同
C.排开水的体积相同 D.以上说法都不对
2、有一金属块,在空气中称得重3.8牛顿,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50毫升的水从溢水杯中流入量筒。求(1)金属块的体积(2)金属块在水中受到的浮力(3)金属块在水中时弹簧秤的读数(4)金属块的密度是多千克/米3 ?它可能是什么金属?A①把物体渐渐压入水中,ρ液不变,V排水增大→F浮 ,感觉浮力渐渐变大;当物体完全浸入(浸没)后,V排水=V物不变→F浮 ,再往下压不会感觉到更吃力。反之,上升(未露出水面前)V排水=V物不变→F浮 ;渐渐露出水面时ρ液不变, V排水减小→F浮 ,感觉浮力渐渐变小。F浮与V排液成正比。
②把物体浸入不同液体,当V排液相同时,ρ液越大→F浮 。F浮与ρ液成正比。
(4)计算过程单位要统一用国际单位制。增大不变越大可用弹簧秤演示不变减小三、浮力产生的原因 现象:下表面受到水的压强大于上表面受到水压强。
原因:上表面距水面的深度小于下表面距水面的深度。 又因长方体上下表面的面积相等,因此,下表面受到水的竖直向上的压力 上表面受到水的竖直向下的压力,其合力是竖直向上的。F合=F1-F2 大于 长方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面的面积分别相等,并且相对应的距水面的深度相同处,水对它们的压强相等。所以长方体左右两个侧面和前后两个侧面受到水的压力的大小分别相等,方向分别相反,分别平衡。所以长方体受到的浮力等于下表面和上表面的压力差。 压力差法F浮= .F向上-F向下 把一块腊块放入烧杯里,让腊块紧贴烧杯底,加入水,观察腊块会否上浮?然后拨动腊块,使之不再紧贴烧杯底,观察能否上浮,请分析实验现象的原因。 动手实验答:水对腊块的底部没有向上的压力,由压力差法知腊块没有受到向上的浮力。答:水对桥墩的底部没有向上的压力,由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力。桥墩受到浮力吗? 1874年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南方,有一艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分布,正在向深处下潜。
舱内的考察人员被海底迷人的景色陶醉了,致使下潜速度过大,船体猛然撞到海底,陷入海底的沉积物中了。
船员把潜艇水舱中的水全部排出,企图上浮。奇怪的是,潜艇丝毫不动,像被海底“吸”住一样。这是为什么?难道浮力真的消失了吗?怎么办?你能替他们想出摆脱困境的办法吗?
讨论:打捞沉船课件14张PPT。四、物体浮沉条件。1、比较浮力与重力
上浮 F浮 G物
漂浮 F浮 G物
悬浮 F浮 G物
下沉 F浮 G物=>=<【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同质量的沙, 同体积,不同重力)浸没水中。现象:
一只上浮出水面
一只悬浮在水中
一只下沉到水底
原因:三只球所受到的重力不同石油在海面上形成一层油膜(海上“沙漠”)平时常见到 在水中会上浮; 在水中会下沉。
因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。木头、泡沫等石块、金属块等汤圆刚放入水中时,会沉入锅底汤圆煮熟时,则会浮出水面。密度2、比较液体密度与物质密度(物体平均密度)
上浮 F浮 >G;ρ物 ρ液
漂浮 F浮= G ;ρ物 ρ液
悬浮 F浮= G ;ρ物 ρ液
下沉 F浮< G ;ρ物 ρ液(A)
上浮(B)
漂浮(C)
悬浮(D)
下沉<<=>【实验】把同一鸡蛋浸没在不同浓度的盐水中。动态动态静止静止(因为不同的液体密度不同,液体排开的体积不同,液面对应的位置也就也不同)注意:密度计的下端装有铅丸或水银;密度计上所标的数值是纯数,这个纯数代表被测液体的密度与水的密度的比值。(下大上小,刻度不均匀)五、物体浮沉条件应用
1、密度计
把模拟密度计分别放入水中和盐水中
为什么将吸管放入不同的液体中,液面所对的位置会不同?2、关于轮船
【轮船实验】
捏成一团的橡皮泥会沉入水底,而做成空心的橡皮泥却为什么会漂浮在水面?做成空心的目的是调节浮力和重力的关系,即把橡皮泥做成空心,它受到的重力没有改变,而因为空心的橡皮泥可以排开更多的液体,获得更大的浮力,从而使橡皮泥漂在液面。轮船也是如此,Titanic的沉没,进水。(p27阅读)有多条载重线(吃水线),因为浮力的大小不仅与船只排开水的体积有关,而且和水的密度有关。3、关于潜水艇
【实验】注意观察:当注射器将气体压入玻璃球时,或将球内的气体吸出时,玻璃球内的水量和玻璃球沉浮的状态。 当注射器将气体压入玻璃球时,球内的水量减少,球(和球内的水)受到的重力变小,一旦重力小于浮力,球将上浮;反之,当注射器将球内的气体吸出时,球内的水量增多,球(和球内的水)受到的重力变大,一旦重力大于浮力,球将下沉。【课件演示】潜水艇的结构和沉浮原理。?六、浮力小结七、课后练习?浮力的应用,如航标灯、浮桥、海上采油钻井台、打捞沉船等。 1.? 关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是 [ ] A.浮力的方向竖直向上;
B.浮力的施力物一定是水; C.浮力的大小与排开液体的质量成正比; D.实心的铁球也能浮在液面上.2.用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是 ( )
A.木球所受的重力、浮力都不变;
B.木球所受的重力不变,浮力变大; C.木球所受的重力、浮力都变小;
D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.AB 4.酒精的密度是0.8×103千克/米3,把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是______牛.
5、一个体积为1000厘米3的物体浮在液面上,受到的浮力大小为4.9牛,画出这个物体的受力示意图,并求出这个物体的密度,这个物体是什么材料做的??思考与练习 1.一个盛水的杯中悬浮着一个小球,杯子放在斜面上,如图,此处小球受到的浮力方向如何?答:方向竖直向上。 思考与练习 2.一个金属块挂在弹簧秤上,在空气中称时,示数为 27牛 ,把它浸没在水中称时,示数为17牛,它受到的浮力是多少牛?解:F浮=G-F拉=27牛-17牛=10牛答:它受到的浮力是10牛。 3.图中甲、乙、丙、丁是四个材料、体积、形状互不相同的物体,图中注明了它们的沉浮情况,试在图中补画出每个物体受到的浮力F与重力G的完整情况(只要定性地表示出力的相对大小)。甲上浮乙下沉丙漂浮丁悬浮F浮F浮GG思考与练习3.体积是 200cm3的铁块,一半浸在酒精里,它受到的浮力有多大?(g取10N/kg) 解 : 铁块排开酒精体积
V排 =100 cm3=1.0×10-4m3
铁块所受浮力 返回例二 将体积为 的冰块,先后放入足够多的水和酒精中。求冰块在水和酒精中静止时受到的浮力有多大?(g取10牛/千克)解 :若冰块在水中浸没,则 冰将上浮至漂浮,静止时 若冰块在酒精中浸没,则冰将下沉,静止时 例三 铁块、铝块各一个,都重7.02牛,当它们浸没在水中时,各受到多大的浮力(取g=10牛/千克)
已知 :
求 :课件26张PPT。浮力的利用 物体的浮沉条件是什么?
(1)物体下沉:F浮 ρ液
(2)物体上浮:F浮>G物 或ρ物<ρ液
(3)物体悬浮:F浮=G物 或ρ物= ρ液
(4)物体漂浮:F浮=G物 或ρ物< ρ液复习提问应用一、密度计①利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。
② 密度计上的刻度线不均匀,自上往下,刻度线越来越密,刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。密度计是利用 来测量液体密度的仪器,被测液体的密度越大,密度计浸入液体的深度越 ,露出液面的部分 。当把密度计放入某种液体中静止时,液面正对0.6这个刻度,则这种液体的密度为 kg/m3。 例5漂浮时F浮=G计浅0.6×103多应用二、 船采用“空心”的办法增大可以利用的浮力应用二、 船采用“空心”的办法,增大体积,使它排开更多的水,达到增大浮力,最终使F浮=G船,浮在水面。轮船有大小,怎样反映轮船的运载能力呢?排水量:满载时排开的水的质量。(不是排开水的重力)
轮船由江河驶入海里:重力 ,浮力 ,轮船将 一些(填“上浮”或“下沉”)例1不变不变上浮轮船是用密度大于水的材料制成的,所以必须把它作成 的,这样虽然受到的重力 ,但体积 很多,受到的浮力 ,所以能浮在水面。
例2空心不变增大增大应用三、潜水艇①采用:浸没水中后浮力不变,靠改变自身重力(向水舱充水或排水)来实现沉浮
②潜水艇在水面下无论沉、浮,受到的浮力不变。当向水舱充水时,当潜水艇的平均密度ρ平均>ρ水时,潜水艇下沉, 当ρ平均=ρ水时,潜水艇悬浮,而排水时,当 ρ平均<ρ水时,则潜水艇上浮。潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处,它受到水的压强将 ,受到的浮力将 。
自身重力变大不变例3①采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。升空时ρ平均< ρ空气。
②用改变自身的体积,实现沉浮。如减小体积,则有F浮③气球不能无限制地升入高空,当F浮=G球时,应该悬浮,实际上在没有达到悬浮时,其内部气压大于外部气压而破裂。应用四、气球和飞艇气球和飞艇是靠改变 来实现浮沉的。
例4自身的体积小结利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。
(1)若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮(如浸没水中的潜水艇)
(2)若保持重力不变,可改变排开液体(或气体)的体积实现沉浮。(如轮船、鱼泡和气球)。2.将一个铝制空心球用手没入水中,放手后球将: ( )
A、上浮 B、下沉
C、悬浮 D、无法确定
巩固练习D1.船只采用“ ”的办法增大可以利用的浮力,漂浮在水面上。潜水艇靠改变 来实现浮沉,要使浮在水面的潜水艇潜入水中,应当 。空心自身的重力向水舱充水3.一艘轮船从东海驶入长江时,下列说法错误的是: ( )
A、轮船受到的浮力不变
B、轮船排开的液体受到的重力不变
C、轮船排开的液体的体积不变
D、轮船排开的液体的体积增大
C4.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是 N,如果河水密度为1.0×103kg/m3,船排开的河水的体积是
m3。(取g=10N/kg)1071071035. 在0℃和标准大气压的情况下,一个10m3的氢气球,在空气中受到多大的浮力?空气密度为1.29kg/m3,氢气密度为0.09kg/m3,取g=10N/kg。