8.5 学生实验：探究——影响浮力大小的因素 教案

第五节 探究：影响浮力大小的因素
课题
探究——影响浮力大小的因素
授课时间
2
教
学
目
标
知识与
技能
1、知道浸在液体或气体中的物体会受到浮力；
2、知道浮力的方向竖直向上；
3、理解浮力产生的原因；
4、理解影响浮力大小的因素；
5、理解阿基米德原理。
过程与
方法
1、通过理论探究浮力产生的原因，领悟学习研究物理方法——理论推导；
2、经历分组实验探究影响浮力大小的因素领悟学习研究物理方法——实验；
情感态度
与价值观
分组实验探究影响浮力大小的因素，培养学生合作学习的习惯和团结协作的精神。
教学重点
实验探究影响浮力大小的因素
教学难点
理论探究浮力产生的原因
教学器材
演示弹簧测力计（2N）、盛液桶、水槽、木块、塑料块、去瓶底的饮料瓶、乒乓球、注射器、铁丝圈、弹簧测力计（2N）、溢水杯、小桶、盐水、酒精
教学过程
内容
方法
引入新课
1、从力的性质分类：弹力、重力、摩擦力
2、从力的作用效果分类：拉力、支持力、推力、压力……这节课我们将继续从力的作用效果的角度学习一种新的力——浮力。
讲授
认识浮力
一、演示实验与受力分析
1、将塑料块、木块放入水中，观察其状态，并进行受力分析，画出示意图。
2、将乒乓球放入盛液桶中，观察它在水中上浮，进行受力分析，画出示意图。
3、按P75，图8-36进行实验，并进行受力分析，画出示意图。
4、将食用油倒入量筒中，观察油在中的情况，以油为研究对象，进行受力分析，画出示意图。
5、将塑料块、木块放入盐水中，观察其状态，并进行受力分析，画出示意图。
6、列举实例，推广至气体。
二、定义浮力
1、定义：浸在液体中的物体，受到液体对它向上的托的力，这个力叫作浮力。
2、浮力的施力物体是液体，受力物体是浸在液体中的物体，作用方式是压，其性质是弹力。
3、浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力，同时它对液体也有向下的压力。浮力的作用也是相互的。
4、浮力的方向总是竖直向上。
演示实验
与
受力分析
讲授
理论探究——
浮力产生的原因
一、建立模型、
1、如图所示，设有一边长为L的正方体浸没在密度为ρ的液体中，上表面与液面平行，且距离液面的深度为d.
2、对正方体左、右两个侧面所受液体的压力进行分析，并类推到前、后两个侧面。
3、对正方体上、下两个侧面所受液体的压力进行分析
结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力是因为液体对它上的压力大于液体对它向下的压力，即F浮=F向上--F向下。
二、实验验证
乒乓球在饮料瓶中沉底和上浮。
三、将模型的探究结论推广到漂浮和任意形状的物体。
老师引导学生一起分析推理
演示实验
分组实验探究探究——影响浮力大小的因素
一、创设情境，提出问题与猜想
1、学生上台按P27，图8--38进行演示，描述观察到的现象和用力感受。
2、对饮料瓶进行受力分析，根据“现象”和“感受”提出问题和猜想。
二、设计实验，进行实验
实验器材：弹簧测力计、圆柱体、溢水杯、小桶、烧杯、水槽
实验步骤：
1、在溢水杯中加水（或盐水或酒精），直到有水（或盐水或酒精）从溢水口流出；
2、用弹簧测力计分别测出小桶和圆柱体的重，并记录在下表中；
3、将小桶置于溢水杯旁溢水口的下方；
4、用弹簧测力计吊着圆柱体浸没在溢水杯中后，读出其示数并记录在下表中；
5、用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重，并记录在下表中；
圆柱体的重/N
圆柱体浸没水中后弹簧测力计的示数/N
圆柱体在水中受到的浮力/N
小桶重/N
小桶和溢出水的总重/N
圆柱体排开水的重/N
6、用弹簧测力计吊着圆柱体浸没在溢水杯中后，改变圆柱体在水中的深度，观察弹簧测力计的示数是否改变。
三、分析与结论
1、分析表中的数据，你的结论是：圆柱体受到的浮力 圆柱体排开水的重力。
2、用弹簧测力计吊着圆柱体浸没在溢水杯中后，改变圆柱体在水中的深度，观察到弹簧测力计的示数 。说明浸没在水中的物体受到浮力的大小与物体在水中深度 。
3、选取用盐水或酒精的小组的实验进行对比分析得出：在排开液体体积相同时，浸在液体中的物体，所受浮力的大小与液体的密度 。
4、阿基米德原理
（1）内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。这个规律叫作阿基米德原理。
（2）说明：A、浮力的方向：总是竖直向上
B、浮力的大小：F浮=G排液=m排液g=ρ液V排g
（3）阿基米德原理也适用于气体
演示实验
与
受力分析
按实验报告单要求逐一进行
交流实验结论
总结
与
板书
小结
本节课我们学到了
1、什么是浮力？
2、通过理论探究，理解了浮力产生的原因
3、通过实验探究，弄清了影响浮力大小的因素
4、领悟到了学习和研究物理常用的方法——理论推理和实验探究。
师生共同小结