认识浮力
【学习目标】
1.知道什么是浮力及浮力产生的原因,知道浮力大小跟哪些因素有关。
2.通过实验,学会用弹簧测力计测浮力的大小,知道测量浮力的一种方法:“称重法”。
【学习重难点】
经历探究浮力的大小与什么因素有关的过程,学习使用控制变量法。
【学习过程】
温故互查
1.二力平衡的条件是什么?
2.压强的计算公式是什么?
3.液体内部压强都有哪些特点?
4.液体压强的计算公式是什么?公式中各物理量的含义什么?
探究新知
(一)认识浮力
1.独立思考:儿童、巨轮都受重力的作用,却能漂在水面上不下沉;热气球有重力却能腾空而起,这是为什么?
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2.做一做。
(1)把金属块挂在弹簧测力计下,观察弹簧测力计的示数。
(2)用手轻轻地竖直向上托金属块,观察测力计的示数有什么变化?思考:为什么产生这种现象?
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3.独立思考:“活动一”中,金属块由空气中浸入水中时,弹簧测力计的示数会有什么变化?为什么会有这样的变化?
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“称重法”测浮力
根据活动1补充下列信息。
实验器材:________________________________________________________。
实验步骤:
(1)用弹簧测力计测出金属块在_________中的重力为G。
(2)将金属块_________入水中,读出此时弹簧测力计的示数为F。
(3)浮力表达式:______________________________________。
4.试一试。
请回答:根据实例及实验分析,什么是浮力,浮力产生的条件是什么?浮力的施力物体、受力物体分别是什么?方向如何?画图说明。
(二)浮力产生的原因。
1.阅读“浮力产生的原因”,自主完成“活动2”中的问题。
2.小组讨论:活动2中的问题,并填空。
引导:如右图所示,一个长方体浸在液体中,进行比较并填空:
因为hA_________hB,(填大于、小于或等于)
所以pA_________pB,(根据p=ρ液gh可知)
所以FA_________FB,(根据F=pS可知)
最后,由浮力产生的原因可写出表达式为:F浮=___________________________。
结论:浮力是由于液体对物体向_________和向_________的压力_________产生的,其本质是由于液体的压强随_________的增加而增大。
(三)探究浮力的大小跟哪些因素有关。
1.阅读“浮力的大小跟哪些因素有关”,完成下列问题。
(1)为验证课本中的猜想(1):应控制什么因素不变,改变什么因素,比较什么?并具体说说选什么样的器材,怎样操作才能做到“控制”和“改变”。又怎样测出要比较的量?
实验目的:______________________________________________________________。
实验器材:______________________________________________________________。
实验操作:______________________________________________________________。
(2)为验证猜想(2)、(3),请你制定实验计划并设计方案。
实验目的:______________________________________________________________。
实验器材:______________________________________________________________。
实验操作:______________________________________________________________。
2.进行实验:把实验数据填入如下列表格。
1
2
3
4
5
6
金属块在空气中时弹簧测力计的示数G/N
金属块少部分浸入水中时弹簧测力计的示数F1/N
金属块大部分浸入水中时弹簧测力计的示数F2/N
金属块刚好全部浸入水中时弹簧测力计的示数F3/N
金属块全部浸入水中更深处时弹簧测力计的示数F4/N
金属块全部浸入盐水中更深处时弹簧测力计的示数F5/N
自我检测
1.下列关于浮力的说法中,错误的是( )
A.浮力的方向总是竖直向上的
B.只有浸在液体中的物体才受到浮力
C.浮力起因于液体内部的压强随深度的增加而增大
D.物体受到浮力作用时,向上的压力大于向下的压力
2.浮力产生的原因是由于( )
A.液体(或气体)对物体有压力
B.液体(或气体)对物体有压力差
C.液体(或气体)有质量
D.物体对液体(或气体)有压力
3.一石块挂在弹簧秤上,在空气中称时,弹簧测力计的示数是4.7牛,把它全部浸在水中称时,弹簧测力计的示数是2.7牛,该石块所受水的浮力是________牛;如把它全部浸在酒精中称时,弹簧测力计的示数是3.1牛,该石块所受酒精的浮力是________牛。
4.如下图所示是用来探究同一物体浸在同一种液体中所受浮力与哪些因素有关的实验的过程图。
(1)图________和图________的实验可以用来探究物体浸没在液体中不同深度处所受的浮力是否相等。
(2)A、B、C三图的实验可以用来探究物体在液体中所受浮力的大小与________有关。