第十章第四节
浮力
教学目标
一、知识与能力
1知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。
2、能对物体进行简单的受力分析,知道浮力的方向。
3.会用弹簧测力计测量浮力的大小。理解浮力的大小等于什么。
4.通过实验探究影响浮力大小的因素,
5.通过实验得出阿基米德原理。
二、过程与方法
1.通过观察,了解浮力是怎样产生的。
2.通过收集、交流浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。
三、情感、态度与价值观
1.初步认识科学技术对社会发展的影响。
2.初步建立应用科学知识的意识。
重点:1.通过探究了解下沉物体也受到浮力的作用,阿基米德原理
2.实验探究影响浮力大小的因素
难点:通过实验探究,得出阿基米德原理
教学用具:水、水槽、铁块、木块、泡沫、外观相同,重力不等(分别装黄沙和铁块)的两个瓶子、溢水杯
、弹簧测力计、阿基米德原理实验装置等
教学过程:
一、引入新课
将一个乒乓球丢进一个很深也看不到的圆筒中(假设是一个树洞),提问:谁有办法取出这个乒乓球?
生:向圆筒中加水,乒乓球就会浮上来
师:(表扬评价学生的方法)并追问:你为什么会想到这个方法的呢?教师接着播放有关浮力的图片,并且边播放边讲述,在日常生活中我们经常会看到这样的情景:轮船在水面上航行,节日里放飞的气球,人可以浮在死海面上悠闲的看书,鱼儿在水中轻盈的上下游动。
进而提问:大家想想这里面可能蕴含着什么知识呢?一一-浮力
今天这节课我们就来共同研究有关浮力的知识
二、新课:浮力
师:通过刚才的示例,通过能能够归纳出什么是浮力吗?
1、浮力定义:浸在液体或气体中的物体,受到液体或气体向上的托力,这个力就叫浮力
师:从实验及图片和浮力的概念中,我们不难发现,浮力的施力物体是什么?方向又如何?
2、施力的施力物体是液体或气体
3、浮力的方向:总是竖直向上
三、下沉物体是否收到浮力作用
师:下沉的物体是否受到浮力作用?
演示:向水槽中放入铁块、木头、泡沫等物体,提问:同学们发现了什么?
(学生讨论,让学生充分发表自己的见解)
提出问题:对于沉在水槽底部的铁块受不受浮力作用呢?说出你的猜想并说出支持你猜想的理由
猜想1:受到浮力的作用的:人在水中会下沉,但感觉水托人的
猜想2:不受浮力作用,因为有浮力就不会沉了
师:我们用实验来回答这个问题,你能根据桌面上现有的实验器材,设计实验来验证一下下沉的物体是否收到浮力吗?小组先思考一下,并动手做一做。
请一位学生上前演示自己的实验方法(利用下沉圆柱体挂在弹簧测力计下):边实验边讲解:
1、观察在空气中弹簧测力计的读数
2、将圆柱体浸没在水中时观察弹簧测力计的读数
第二次读数变小了,说明下沉的物体也受到浮力的作用。
师:那你知道受到的浮力大小吗?
生:知道,前后两次读数差
师:其他同学你们是不是这样做的呢,再做一个,并把你们测得的数据记下来,并计算出浮力大小是多少。
师:我们把刚才测浮力的方法叫做称重法,用公式来表示:
称重法计算浮力:F浮=G-F,(G表示空气中重,F,表示物体浸在液体中读数)
师:不知道同学们刚才在做实验的过程中有没有注意到这样一个现象,随着物体逐渐浸入直至完全浸没到水中的过程中,弹簧测力计的读数有何变化?一--逐渐变小
提出问题:影响浮力大小的因素有哪些呢?
四、探究影响浮力大小的因素?
猜想:(预设)
1、液体密度
2、在液体中的深度
3、物体的重力
4
、物体的密度
5、浸入液体的体积
(排开液体的体积)
师:现在我们根据同学提出的猜想一一设计实验来进行验证?这么多猜想因素,那你们认为在验证某一猜想时需要怎么做?一一控制变量。
(一)那我们先来探究在液体中的深度对浮力的影响?同学们想一想,用什么器材?应该怎么做?想好了小组合作实验,并通过仔细观察,得出结论。
请小组两位同学一起上来完成实验,并通过探究,观察得出:
结论1:浸没时,浮力跟物体在液体中的深度无光。
师追问:那没有浸没时,你们观察到了什么?一物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大。
师:结合排水法测体积,我们知道物体浸入液体的体积是多少,就要排开多少液体,我们把浸入液体的体积改为排开液体的体积,那同学们思考一下,你们刚才得出的结论“浸入液体的体积越大,受到的浮力越大”这句话有没有什么不妥?一一液体密度相同时,同一物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
师:为什么要这么说?
生:控制变量
(二)探究浮力与液体密度的关系
学生思考、讨论,请小组两位同学上来演示
师:为什么两次都要浸没一一便于保持排开液体体积相同
结论2:排开液体体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大。
(三)探究浮力跟物体的重力的关系
师:如果要探究,要考虑哪些因素?思考一下。
学生讨论得出:要保持液体密度和排开液体的体积相同,但重力不同
教师演示:1取两个重力不同,但外观形状相同的物体分别挂在测力计下,读出测力计读数
2把物体都完全浸没在水中,分别读出测力计读数
3分别求出两个物体受到的浮力,并进行比较
(数据及运算记录在黑板上)
结论3:浮力的大小与物体的重力无关
师:刚才物体体积相同,重力不同,也就是质量不同,那这两个物体密度有什么关系?由此你能告诉我们浮力大小与物体的密度有没有关系?
结论4:浮力的大小与物体密度无关
总结论:浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,液体的密度越大,排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
五、探究浮力大小与排开液体重力的关系
师:同学们已经知道,浮力的大小可以用称重法F浮=G-F,求出,如何称出排开液体的重力呢?介绍阿基米德实验装置以及溢水杯的使用。并思考、讨论以下下问题:(PPT显示)
1、怎么知道溢水杯已经装满
2、为了减少误差,在称量物体排开的水和被子总重时,还应该先称量什么?
3、为了方便实验,把研究物体是完全浸没还是部分浸没?
4、为了记录方便,应怎么设计一个合理的表格记录数据
学生实验:探究阿基米德原理
教师巡视并适当指导
学生填写表格
在空气中重/N
浸没在水中测力计读数/N
受到的浮力/N
溢水杯重/N
溢水杯和水的总重/N
排开水的重力/N
F浮和G排的关系
阿基米德原理
1、内容:浸在液体中的物体受到的浮力,大小等于被物体排开的液体所受的重力
2、公式:F浮
=
G排
=
ρ液V排g
注意:单位应是国际单位
板书设计:
四、浮力
(一)浮力
(三)影响浮力大小的因素
1、定义:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体
1、浮力与ρ液、V排有关
向上的托力,这个力称为浮力
与浸没后的h无关
2、施力物体:液体或气体
3、方向:总是竖直向上的
(四)阿基米德原理
(二)浮力的大小
F浮
=
G排液
1、漂浮
F浮=G
=
m排液g
2、下沉
F浮=G-F——称重法测浮力
=
ρ液gV排液
教学反思
在本节课的教学中,由于学生通过生活经验对浮力知识有简单的了解,自认为对浮力知识已经理解,但事实上学生只是停留在简单认识的基础上。当分析到浮力产生的原因时,理解难度就骤然增加,学生的思维含量立即提升,学生就会造成间断认识,导致理解不深刻;在引导学生进行“探究浮力大小跟哪些因素有关”实验时,由于学生对控制变量法的运用不明确,教师要多加引导。