第3节 水的浮力 教案(4课时)

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名称 第3节 水的浮力 教案(4课时)
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文件大小 4.9MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-09-09 07:28:35

文档简介

日期
周次
课时
/
课题
1.3
水的浮力(第3课时)
教材解读
目标
【知识与技能】会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。【过程与方法】联系各种自然界的物理现象,通过比较加深对规律的理解。【情感态度与价值观】在自然和生活中寻找各种有关物体浮沉方面的事例,认识到实践出真知,培养学生动手动脑的习惯。
重点
会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
难点
会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
学情
本节是浙教科学八上第1章水和水的溶液第3节水的浮力第3课时,本节内容起着承上启下的作用,这一节内容的学习是在前几节所学知识的基础上综合应用液体的压强、压力、二力平衡等知识来了解浮力的额产生而展开的,这一节是本章的重点和关键,其中影响浮力大小的因素和阿基米德原理,能为后面学习物体的浮沉,浮力的应用奠定理论基础。而浮力知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着广泛的现实意义,同时也是理论联系实际的好教材,是中学生走向社会的必备知识。
教学准备
投影仪、PPT
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:思考:水中会上浮的物体受到水向上的浮力,水中下沉的物体也受到水向上的浮力。为什么有些物体上浮?有些物体下沉?物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?讲述:物体浮沉的条件思考:浸入液体中的物体除了受到向上的浮力外,还存在其他的力吗?物体的重力。物体受到向上的浮力和向下的重力,这两个力的大小决定着物体的沉浮状态。1、物体沉浮受力分析思考1:1.请根据物体浮沉的条件,对右图中鸡蛋的浮沉状况作出解释。鸡蛋受到的重力是一定的,由于三种情况下,液体(盐水)的密度不同,根据阿基米德原理
F浮=ρ液
g
V排液可知,鸡蛋在不同浓度的盐水中受到的浮力不同。2.
一个实心物体浸没在液体中,你能否根据物体
密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作出判断?试推导出这些关系?2、沉浮与密度关系【例题】一个体积为45分米3、质量为46.35千克的密封铁箱,不慎掉入海里。它将下沉到海底,还是悬浮在海水中,或是上浮到海面?如果这只铁箱掉在河里,又将如何?(已知海水的密度为
1.03×103千克/米3)根据物体浮沉的条件,因为
F浮
=G,所以铁箱将悬浮在海水中。如果铁箱是掉在河水中,因为河水的密度比海水小,可见铁箱完全浸没在河水中时受到的浮力要小于454.23牛,即小于铁箱受到的重力,所以铁箱将会下沉到河底。答
:铁箱将会悬浮在海水中。若是掉在河水中,铁箱将会沉入河底。物体的浮沉是一个常见的现象,生活中有大量的现象都可以用物体浮沉的条件作出解释。常见沉浮现象(1)煮汤团(2)泄漏在海面上的石油(3)冰浮在水面上(4)
配制鸡尾酒密度大的酒在下面,密度小的酒在上面。思考:学习了物体浮沉的条件后,你能说出求浮力的另一种方法了吗?方法三、悬浮漂浮条件法
【例题】一实心冰块漂浮在水缸的水面上,冰的密度为0.9×103千克/米3求露出的体积占冰块总体积的多少?(2)当冰全部融化成水后,水缸的水面是否上升?(通过计算说明)三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
1.一物体的重力为20牛,用手按在水中浸没时受到的浮力是30N,则放开手后物体将--(

A、上浮
B、悬浮
C、下沉
D、无法判断2.100克物体放在盛满液体的杯子里,
溢出液体80克,
则-------


A、物体将沉入杯底  
B、物体将浮在液面上
C、物体将悬浮在液体中
D、无法确定物体的沉浮3.体积相同的甲、乙两物体放在液体中静止时,如下图,可见两物体的质量相比较------(

A.甲大于乙
B.乙大于甲
C.甲乙相等
D.无法判断4.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水
面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部。则在这两
种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较----(
)A.在水中受到的浮力较大B.在另一种液体中受到的浮力较大
C.受到的浮力一样大
D.无法比较浮力大小5.一块马铃薯恰好能悬浮在某一浓度的盐水中,如果将它切成大小不等的两块,仍放到这一盐水中,则-----------------------------------(

A.大的下沉,小的漂浮
B.两块都下沉
C.两块都上浮
D.两块都悬浮
培优扶差
作业
1.作业本
1.3
水的浮力(第3课时)
板书设计
1.3
水的浮力(第3课时)
教学反思日期
周次
课时
/
课题
1.3
水的浮力(第1课时)
教材解读
目标
【知识与技能】(1)下沉的物体在水中都受到浮力的作用,我们可以感受到浮力的存在,可以用测力计测出浮力的大小。(2)下沉的物体浸入水中的体积越大,受到的浮力也越大。【过程与方法】验证下沉物体在水中受到浮力的作用,用弹簧秤测量下沉物体受到的浮力大小。【情感态度与价值观】(1)体验实验验证的重要意义。(2)懂得数据在分析解释现象过程中的重要性。
重点
下沉的物体在水中都受到浮力的作用,下沉的物体浸入水中的体积越大,受到的浮力也越大。
难点
下沉的物体在水中都受到浮力的作用,下沉的物体浸入水中的体积越大,受到的浮力也越大。
学情
本节属于浙教科学八上第1章《水和水的溶液》第3节《水的浮力》,本节内容起着承上启下的作用,这一节内容的学习是在前几节所学知识的基础上综合应用液体的压强、压力、二力平衡等知识来了解浮力的额产生而展开的,这一节是本章的重点和关键,其中影响浮力大小的因素和阿基米德原理,能为后面学习物体的浮沉,浮力的应用奠定理论基础。而浮力知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着广泛的现实意义,同时也是理论联系实际的好教材,是中学生走向社会的必备知识。
教学准备
测力计、砝码、水槽、塑料瓶
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:死海不死视频思考:中东地区的死海,人为什么能悠然自得地躺在水面上看报呢?讲述:浮力方向大小1、浮力的存在活动一:1.将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧,然后把它压入水中,如图所示,你的手有什么感觉?手被瓶子向上顶的感觉。2.将手松开后,观察瓶子运动的情况?瓶子即刻上浮。3.用乒乓球、塑料小玩具等会上浮物体再次感受。结论1:在水中会上浮的物体受到向上的浮力。思考:那么,在水中会下沉的物体是否也会受到水的浮力呢?活动二:1.
如图所示,将物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的读数
F1=____牛。2.
用手托一下悬挂在空气中的物体,使弹簧测力计的读数变小
。变小的原因:物体受到手对它向上的托力。3.
将物体浸入水中,测力计读数
F2=___牛。你发现了什么?弹簧测力计的读数变小了。结论2:会沉的物体浸入水中也受到向上的浮力。从以上的活动中,你能否得出测量浮力大小的一种方法?这种方法的适用条件是什么?求浮力大小的方法方法一、称重法方法的适用条件是:物体在液体中能够下沉。思考:物体浸在其他液体中也会产生浮力吗?将物体浸入酒精中,观察弹簧测力计的读数F3=_____
牛。弹簧测力计的读数也变小了。结论3:浸入其他液体中的物体也受到向上的浮力。“浸入”包括完全浸没和部分浸入。思考:物体浸在气体中也会产生浮力吗?活动三:打足了气的篮球,气孔上插有打气针(针孔在外),打气针的另一端和气球囊连接。与右边的钩码在杠杆上保持平衡。将气针插入一些(针孔在球内)时,你将看到什么现象?气球胀大,同时杠杆左端上升。结论4:浸入气体中的物体也受到向上的浮力。2、浮
力1.定义
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力。思考:浮力的方向如何?活动:用一只乒乓球系上一根线,下面系一重物,放入盛有水的烧杯,观察线的方向。然后使烧杯倾斜,再观察。我们知道:自然界的物质会发生各种各样的变化,你能说出生活中物质变化的实例吗?现象:不管烧杯如何倾斜,线都是竖直的。结论:浮力的方向总是竖直向上。2.浮力的方向浮力的方向总是竖直向上。3.浮力的大小方法一、称重法思考:求浮力大小还有其他方法吗?浮力的大小究竟跟哪些因素有关呢?探究:浮力大小的相关因素1.在如图所示的活动中,用手将塑料瓶浸入水中,感觉瓶子向上顶。瓶子向上顶说明了什么?水槽中的水发生了什么变化?瓶子向上顶说明瓶子受到水向上的浮力。水槽水面会上升。2.
水槽中的水面为什么会上升?水面会上升是因为瓶子浸入水中后,会排开一部分水。3.塑料瓶浸入水中的体积越大,手会感觉越费劲。根据
这一事实,你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢?浮力的大小跟物体排开液体的多少有一定的联系。建立假设:排开的液体越多,受到的浮力越大。你还有什么生活经验为这个假设提供支持呢?在海上的轮船,船大的,物体排开海水的多,受到的浮力就大,载物就可以多。4.用如图所示的器材,
以小组为单位,定性研究浮力的大小跟物体排开水的多少的关系。【实验步骤】将物体逐渐浸入水中。随着浸入体积增大,观察弹簧秤的读数变化?(浸入体积增大,排开水的体积也逐渐增大)弹簧测力计的读数逐渐变小,受到向上的浮力逐渐增大。【实验结论】物体排开水的体积越大,物体所受浮力也越大。三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
1.将一个铜块挂在弹簧秤上,当铜块浸在水中时,弹簧秤的示数表示铜块受到的-----(

A.浮力大小
B.重力大小
C.重力和浮力之差
D.重力和浮力之和2.如图所示,图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是(

A.F1
B.F2
C.F3
D.F43.下列物体没有受到浮力作用的是----(
 )A.在水中嬉戏的小鸭
B.在蓝天飞翔的老鹰
C.深海潜游的鲸鱼
D.深入河底的桥墩4.挂在弹簧测力计下的铁球浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数是5N,那么这个铁球所受重力大小------------------------------(

A、一定大于5N
B、一定小于5N
C、一定等于5N
D、无法确定5.下列关于浮力的说法,正确的是--------------(

A.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力。
B.乒乓球和玻璃球均浸在水中,则乒乓球受到浮力,玻璃球不受浮力。
C.物体浸在液体中,由于受到浮力,物体的重力要变小。
D.铁球浸没在水中缓慢下沉时,发现弹簧测力计示数不变,说明铁球所受浮力不变。
培优扶差
作业
1.作业本
1.3
水的浮力(第1课时)
板书设计
1.3
水的浮力(第1课时)
教学反思日期
周次
课时
/
课题
1.3
水的浮力(第2课时)
教材解读
目标
【知识与技能】能通过实验方法,探究浮力大小跟哪些因素有关,并概括出阿基米德原理【过程与方法】学会探究浮力大小跟哪些因素有关【情感态度与价值观】通过本节的学习培养严谨的科学探究态度
重点
了解影响浮力大小的因素和阿基米德原理。
难点
了解影响浮力大小的因素和阿基米德原理。
学情
本节是浙教科学八上第1章《水和水的溶液》第3节《水的浮力》的第2课时,本节内容起着承上启下的作用,这一节内容的学习是在前几节所学知识的基础上综合应用液体的压强、压力、二力平衡等知识来了解浮力的额产生而展开的,这一节是本章的重点和关键,其中影响浮力大小的因素和阿基米德原理,能为后面学习物体的浮沉,浮力的应用奠定理论基础。而浮力知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着广泛的现实意义,同时也是理论联系实际的好教材,是中学生走向社会的必备知识。
教学准备
兵乓球、投影仪、PPT
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:1、复习讲述:阿基米德原理思考要定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系,需要做什么?实验步骤:1.在溢水杯中盛满水,将小烧杯放在溢水杯的出水口下方。2.将物体悬挂在弹簧测力计上,用弹簧测力计测量出物体的重G物3.将物体浸没在溢水杯的水中,读出水中的拉力F拉4.将溢水杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积V排水5.将上述数据填入下面的实验记录表中。6.分析处理以上实验数据,得出结论。阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。3、浮力的大小方法二、阿基米德原理法从公式可看出浮力的大小与液体的密度大小有关,与物体排开的液体体积多少有关。思考:一个容器盛有50牛顿的水,物体浸入其中,问能否产生大于50牛顿的浮力?能产生。浮力等于排开液体所受到的重力,而不是容器中液体的重力。阿基米德原理的理解和运用。对阿基米德定理公式的理解应注意:举出你所知道的自然界中物质变化的例子我们知道:自然界的物质会发生各种各样的变化,你能说出生活中物质变化的实例吗?雪变成液态水,水蒸汽变成雾,水结成冰,火柴、蜡烛燃烧,白糖溶解水中,燃放烟火。(1)公式中是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。(2)公式中V排液,是浸入液体时排开液体的体积。物体可以完全浸入,也可以是部分浸入。(3)公式中G排液,是排开液体所受到的重力,而不是容器中液体的重力。2.
用阿基米德原理进行计算时,注意计算过程中的单位要统一
。【例题】在抗洪抢险中,某村民自制了一个总体积0.7米3的竹筏,放入河水中时有
1/5体积浸入水中。(1)此时竹筏受到的浮力有多大?(2)要使水对竹筏产生4500牛的浮力,竹筏应有多大的体积浸入水中?三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
1.轮船的铁锚从水下深处向上提起,直至完全提出水面,这个过程中,铁锚受到的浮力(

A.逐渐变小
B.保持不变
C.先保持不变,后逐渐变小
D.先逐渐变小,后保持不变2.在江河湖海游泳的人上岸时,在由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析合理的是------------------------------(

A.脚不痛,因人越来越轻
B.脚越来越痛,因人越来越重
C.脚不痛,因水底对人的支持力越来越小
D.脚越来越痛,因水底对人的支持力越来越大3.有一个氦气球,其体积为2000米3,若空气的密度为1.3千克/米3,则氦气球在空中受到的浮力为多大?4.有一金属块A在空中称重是14.7牛,把金属块浸没在水中,弹簧测力计的读数为9.8牛,试问:金属块受到的浮力多大?排开水的体积多大?此金属块的密度是多少?
培优扶差
作业
1.作业本
1.3
水的浮力(第2课时)
板书设计
1.3
水的浮力(第2课时)
教学反思日期
周次
课时
/
课题
1.3
水的浮力(第4课时)
教材解读
目标
【知识与技能】会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。【过程与方法】联系各种自然界的物理现象,通过比较加深对规律的理解。【情感态度与价值观】在自然和生活中寻找各种有关物体浮沉方面的事例,认识到实践出真知,培养学生动手动脑的习惯。
重点
会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
难点
会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
学情
本节是浙教科学八上第1章水和水的溶液第3节水的浮力第3课时,本节内容起着承上启下的作用,这一节内容的学习是在前几节所学知识的基础上综合应用液体的压强、压力、二力平衡等知识来了解浮力的额产生而展开的,这一节是本章的重点和关键,其中影响浮力大小的因素和阿基米德原理,能为后面学习物体的浮沉,浮力的应用奠定理论基础。而浮力知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着广泛的现实意义,同时也是理论联系实际的好教材,是中学生走向社会的必备知识。
教学准备
投影仪、PPT
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:物体浮沉的条件不但可以用来解释许多生活现象,而且在生产、生活和科研上也有许多重要的应用。讲述:物体浮沉条件的应用1、轮
船轮船漂浮在水面上思考:1.一块钢板放在水里会下沉,但为什么用钢板制造的轮船却能够漂浮在水面上呢?活动:1.把一块橡皮泥放在水面上,观察橡皮泥的浮沉?橡皮泥将沉入水底2.将橡皮泥捏成碗状,再把它放在水面上,观察橡皮泥的浮沉?橡皮泥将能浮在水面上钢板制成的轮船,由于船体中间很大部分是空的,能够排开比自身体积大得多的水,获得更大的浮力,所以能够漂浮在水面上。轮船船体浸入水越深,表明排开的水量越多。吃水线(吃水线标志),通常指船舶载重线,表明船舶载货后可能的各种吃水程度。标在商船边上的。轮船的大小常用排水量来表示,所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。思考:2.
一艘轮船自重0.7万吨,它的排水量为1.8万吨,则它最多可运载多少货物?思考:3.
一艘轮船从江河驶入大海后,受到的浮力如何变化?排开水的体积如何变化?从江海驶入大海,都是处在漂浮状态,故受到的浮力都等于重力,并保持不变。但由于海水的密度要大于江河水的密度,所以,根据阿基米德原理F浮=ρ液
g
V排液可知,轮船排开水的体积将减少。2、潜
艇潜艇是海军的主要舰种之一,它既能在水面航行,又能潜入水下进行机动作战。活动:1.如右图所示,在玻璃球
内装满水,并用橡皮管把它连到针筒上。2.用针筒将玻璃球内的水抽出,观察玻璃球的运动状况。3.用针筒把水再次压入玻璃球内,观察玻璃球的运动状况。你知道了潜艇在水中如何实现上浮和下沉的吗?改变潜艇自身的重力。潜艇原理:当水舱充满水时:潜艇重力大于浮力
潜艇下沉水舱里的水排出:潜艇重力小于浮力
潜艇上浮水舱里留适量的水:潜艇重力等于浮力
潜艇悬浮3、密度计1.构造:密度计是一根密封的玻璃管,玻璃管下部的玻璃泡内封装有小铅丸或水银,玻璃管的上部标有刻度。2.原理:所测液体的密度不同,密度计排开液体的体积就不同,液面对应密度计的位置也就不同。3.思考:密度计的刻度是如何标示的?密度计的刻度是:下大上小种类:①
比重计比重计是用来测量密度大于1的液体,即密度比水大,它的下端装的铅丸或水银多一些。这种密度计的最小刻度线是“1”,标在最高处,由上而下,顺次是、1.1、1.2、1.3……②
比轻计比轻计是用来测量密度比水小的液体。它下端装的铅丸或水银少一些,这种密度计的最大标度线是“1”,标在最低处,由下而上顺次是、0.9、0.8、0.7……4、航天员在水中处于悬浮状态训练为了使航天员能够适应太空的特殊环境,人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法。为了保证航天员在水中处于悬浮状态,应使航天员自身及所携带的装备受到的浮力与重力相等。5、热气球和气艇人类早就幻想着像鸟儿一样在蓝天自由飞翔,正是热气球使人类第一次实现了这一愿望。1783年11月的一天,法国的蒙戈尔费埃兄弟用纸和布制造了一个大袋子,用火加热袋里的空气,制成了最早的热气球。由于球内热空气的密度比球外冷空气小,使得热气球受到空气的浮力大于重力,从而能在空气中上升,如图所示。1783年12月,法国学者查理用密度小于空气的氢气代替热空气。他制造的氢气球升到2000多米的高空。后来,载人的氢气球能到达20000米的高空。现在,观测高空气象的气球大多数是氢气球。为了克服气球没有动力的缺点,人们制造了气艇,在大气囊下安装了带螺旋桨的发动机,如图所示。气艇曾被用于军事侦察、轰炸和作为空中交通工具。早期的气艇充的都是易燃的氢气,后来发生了几次氢气爆炸事故,使人们改用了氦气。思考:1医生给病人体检,有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液测量,需要血液量较多。分析人员采用了一个巧妙的方法:先在几个试管内分别装入密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中,就能判断出血液的密度。说说这一做法的依据。根据物体浮沉条件,血滴悬浮在某种密度的硫酸铜溶液中,则它受到硫酸铜溶液的浮力等于自身受到的重力。根据阿基米德原理,它的密度与该硫酸铜溶液的密度相同。
2人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,它的做法是:把几个浮筒灌满水,将它们沉到水底,潜水员用钢索把它们拴在沉船的两侧。然后,打捞船上的机器开动起来,把空气压进浮筒,将筒内的水排出去,沉船就可以浮起来(如图1-33)。这样做的原理是什么?将沉船与浮筒看作一个整体,当浮筒内的水未排出时,整体所受的重力大于浮力,所以船不会浮起。而当筒内的水排出后,整体所受的重力变小,以至小于浮力,这样,轮船与浮筒都将浮出水面。6、浮力产生的原因设想有一个立方体的浸没在水中它的六个表面都受到压力。左右两侧受到的压力有何关系?前后两侧受到的压力有何关系?
上下两面受到的压力有何关系?上下两个面的压力的差,就是液体对物体的浮力。F浮
=
F下表面
-
F′上表面
三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
1.小科和妈妈一起上街到夜市买了一袋观赏鱼(如图所示),袋内约有1/3的体积是封闭的空气。小科回到家后将没有打开塑料袋的观赏鱼直接放入家里的鱼缸中。若不计塑料袋的自重,那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中所处的状态是
----------------------------(

A.悬浮在水中
B.漂浮在水面
C.下沉到缸底
D.先悬浮,后下沉2.完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况------(

A.浮力不断变大,但小于重力。
B.浮力不变,但浮力大于重力。
C.浮力先大于重力,后小于重力。
D.浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至静止时,浮力才等于重力。3.如图所示两个密度计a、b,a密度计最上部刻线为1,而b密度计最下部刻线为1.若要测定酒精的密度,则应该使用密度计(

A.a
B.b
C.任意一个
D.都不好用
4.有甲、乙、丙三个物体,其密度分别为:ρ甲
=
0.85克
/厘米3;
ρ乙
=
1.05克
/
厘米3;ρ丙
=
1.25克
/
厘米3。现将它们放在密度为
1.05克
/
厘米3的液体中。图1-32是这三个物体在液体中的四个可能的位置。请为这三个物体选择合适的位置。
培优扶差
作业
1.作业本
1.3
水的浮力(第4课时)
板书设计
1.3
水的浮力(第4课时)
教学反思