浮力
【教学目标】
1.知道漂浮和浸没在液体中的物体都会受到液体对它的浮力。
2.知道物体在液体中受到的浮力方向总是竖直向上。
3.知道物体在空气中也会受到空气给它的浮力。
【教学重难点】
浮力的概念。
【教学过程】
1.引入新课。
活动一:取出塑料筒中的皮球。
皮球为什么会浮在水面上?这个现象说明了什么?这个力——浮力,就是我们这节课所要探究的课题。
想一想:
跟皮球浮在水面上类似的例子还有哪些呢?媒体展示常见的浮体:浮在水面上的球、水中的天鹅、水中的救生圈、轮船、躺在死海水面上看书的游人。
这些物体有何共同点?
教师小结浮体的概念。
我们把浮在液面上的物体称为浮体。下面请同学们将皮球放入塑料筒内的水中。
教师指出这时的皮球就是一个浮体。
活动二:学生感受浮体受到的浮力。
下面请大家用力将皮球轻轻压入水中。
(1)你的手有什么感觉?
(2)放手后,你看到了什么现象?为什么会产生这种现象呢?
提示:分析皮球的受力情况。我们把这个托力叫做浮力,这个力的施力物体是水,浮力的方向是竖直向上的。在刚才的实验中,把皮球压得深一点与浅一点,手的感觉有什么不同?同时液面有什么变化?
那么,漂浮的物体受到的浮力大小与物体排开的液体的体积有什么关系?
水对漂浮在液面上的物体会产生浮力。那么,其他液体是不是对漂浮在液面上的物体也会产生浮力呢?
活动三:其他液体对漂浮在其液面上的物体也会产生浮力。
出示一杯盐水,将乒乓球放入盐水中,感受浮力。
压入水中的皮球,放手后它会浮上来,它受到水向上的浮力。扔入水中的石块却要下沉,水中下沉的石块受不受水的浮力?大家有两种观点,哪种观点是正确的呢?
实验是研究科学的基本方法。下面我们就通过实验来探究:浸没在水中的物体是否受到浮力作用?
活动四:探究浸没在水中的物体是否受到浮力作用?
建议探究过程:
(1)你的猜想是?
(2)支持你猜想的依据(生活经验)是?
(3)实验器材:一只弹簧测力计、小石块、细线、一塑料筒水。
(4)为了证明你的猜想,你设计的实验方案是?
教师巡视指导、适当点拨:用手向上轻托小石块,弹簧测力计的读数变小。是因为手给小石块一个向上的托力。如果小石块浸没水中受到浮力,那么你会发现弹簧测力计。投影学生设计的探究方案。
教师小结。
根据大家设计的探究方案,老师给大家设计了一个实验数据记录表格,请大家通过实验,记录相关的数据:
在空气中弹簧测力计的读数G。
物体浸在水中弹簧测力计的读数F′。
弹簧测力计的读数变化:(5)你观察的现象是:_________________。弹簧测力计的读数变小,这说明了什么问题呢?
(6)通过上述这个探究活动,你们得出的结论是____________。
(7)在上述探究浸没在水中的物体受到浮力的实验中,你还观察到了什么现象?
学生重新活动,要求学生将弹簧测力计所挂的小石块逐渐浸入水中,观察液面变化及弹簧测力计的读数变化。活动后完成:
在小石块逐渐浸入水中的过程中,液面逐渐,小石块排开水的体积,弹簧测力计的读数,小石块受到的浮力。当小石块完全浸没水中后,水面高度,弹簧测力计的读数,小石块受到的浮力。
你们又可得到什么结论?从这个探究活动中我们可以知道,物体受到浮力的大小与物体排开水的体积有关。它们之间具体的关系,我们在以后的课中再探究,有兴趣的同学可以在课后探究,把探究结果告诉同学、老师。
上面我们探究了浸没在水中的物体也受到浮力作用。那么,浸没在其他液体中的物体是否也受到浮力呢?
活动五:探究浸在其他液体中的物体也受到浮力作用。(视时间多少,可由教师演示)
将挂在弹簧测力计上的小石块浸入盐水中,引导学生观察、分析、得出结论。教师从讲台下悄悄放出一只氢气球。
教师抓住时机引导学生分析原因,得出结论。
大量的实验证实:一切液体对浸在其中的物体都有浮力作用,浮力的方向总是竖直向上的。
这样的话,我们前面对浮力所下的定义是不够完整,那该如何定义浮力呢?
2.学生活动。
学生听故事――文彦博树洞取球。思考文彦博想到了什么好办法?
学生思考并上台体验。
一个学生上讲台,往塑料筒中灌水取球。引导学生观察。
皮球受到水向上的托力(浮力)。
学生列举。
学生分析归纳:它们都浮在水面上。
学生将皮球放入塑料筒内。
学生用力将皮球轻轻压入水中,用心体会,并仔细观察。有一个力将手往上顶。
皮球上浮,最后浮在水面上。学生进行受力分析。
学生讨论,皮球受到水向上的浮力。
学生畅所欲言,说出自己的发现。
生1:球压下去越深,越费力,表明受到向上的浮力越大。
生2:球压下去越深,液面升高的越多,表明排开的液体越多。
生3:生2表述不够准确,当物体完全浸没以后,液面不再升高,表明排开的液体不变。
学生讨论,得出结论:漂浮的物体总会排开一定的液体,排开的液体越多,它受到的浮力越大。学生上台体验并交流感受:其他液体对漂浮在其液面上的物体也会产生浮力。
冲突随之而来:沉入水中的物体受不受浮力作用?
学生讨论、猜想,有的说不受水的浮力作用,有的说受到水的浮力作用。用实验来证明。学生分组分四大组,每大组,分4小组完成实验方案设计,并在大组内进行交流。每一大组推选一份设计比较合理的实验方案,汇报。
修正方案。学生进行实验,完成表格,并分析实验数据。小组汇报活动结果。
因为水给小石块一个竖直向上浮力。说明浸没在水中的物体受到浮力作用。结论:浸没在水中的物体也受到竖直向上的浮力。
学生重新活动,观察的更加仔细。物体排开的水越多,受到的浮力越大。学生观察、分析、得出结论。
结论:其他液体对浸没在其中的物体也会产生浮力作用。学生感到意外、惊奇,议论纷纷。
物体在空气中也会受到空气给它的浮力,浮力的方向也是竖直向上的。学生归纳得出:浮力——浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上的托力,叫做浮力。学生练习。
【作业布置】
1.“水能载舟”,说明船能在水中航行,此时,船在竖直方向上受到
力和
力的作用,它们的关系是
。如果知道这艘船的质量为m,你能求出这艘船此时受到的浮力大小吗?
2.下列有关浮力的说法,其中正确的是(
)
A.浮力都是由水产生的。
B.在不同的液体中浮力的方向不同。
C.木块会漂浮在水中,因为它受到浮力。
D.石块放在水中会下沉,因为它没有受到浮力。
E.浸没在盐水中的石块会受到浮力。
F.浮力的方向与重力的方向相反。
3.一个盛水的杯中悬浮着一个小球,杯子放在斜面上,此处小球受到的浮力方向如何?试作出浮力的示意图。
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