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1、3.1.5 水的浮力
課 題
1.5 水的浮力
教
學(xué)
目
標(biāo)
1、確認水及其他的液體對浸入其內(nèi)的物體都會產(chǎn)生浮力的作用,確認空氣也有浮力。
2、能通過實驗方法,探究浮力大小跟哪些因素有關(guān),并概括出阿基米德原理。
3、能用測力計測量浮力,能用阿基米德原理計算浮力。
4、能用力和運動的關(guān)系推導(dǎo)出物體在液體中浮沉的條件,并會用物體的浮沉條件解釋有關(guān)現(xiàn)象和解決簡單的實際問題。
重
點
難
點
分
析
物理知識得出的公式比較多,一多學(xué)生就感覺摸不到頭腦,所以,在教學(xué)過程中對公式代表的字母含義要一直強調(diào),先中文再字母的方式。
在得出阿基米德定理的時
2、候,按照科學(xué)探究的步驟進行滲透。
對于物體在水中的狀態(tài),漂浮,懸浮,下沉等字的規(guī)范表達要強調(diào)。
實驗比較多,引導(dǎo)學(xué)生進行實驗思考非常重要,如實驗的目的,為什么要這樣做等等。
密度計的原理應(yīng)該讓學(xué)生自己摸索出來,這樣對前面的知識也是種鞏固。
資源收集
這一節(jié)的教學(xué)思路基本上按照教參上的來,對于實驗可以盡量的用更貼近生活的材料來做,比如用礦泉水瓶鉆三個洞代替那個實驗室里的儀器。
另外用課件動態(tài)的來分析物體的沉浮也不錯。
教 學(xué) 過 程
調(diào) 控 對 策
一、浮力的存在和測量
1、液體的浮力。
船能浮在水面上,但有時候確會沉入大海呢?有些人游泳會淹死,而有些人確可以
3、在死海上看書呢?(除了游泳的技巧)
生:有浮力的作用,死海的浮力更大。
【實驗】P20,水的浮力是水對浸入其內(nèi)的物體向上托的力。
得出:※在水中會上浮的物體受到水的浮力。
【實驗】p21,圖1-41,先用手托一下懸掛在空氣中的物塊,使測力計的讀數(shù)變小。(物塊受到手對它向上的托力);將物塊浸沒在水下,測力計的讀數(shù)也變小。(水對物塊有一個向上托的力)
這個向上托的力就是浮力,得出:※在水中會下沉的物體也受到向上的浮力。F?。紽-F‘。(條件:物體在水中會下沉)
推廣:所有的液體都會對浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生一個向上的浮力。
2、氣體的
4、浮力。
氣體對進入其內(nèi)的物體是否也有浮力呢?有什么事實可以說明氣體對物體也有浮力呢?(熱氣球、煙上升等等)
【實驗】P21圖1-42,問學(xué)生該怎么做才能證實氣體浮力的存在。
(現(xiàn)在狀態(tài)下,打氣針還沒有完全插入排球的氣孔,排球不會漏氣)
把打氣針插入,氣會從排球跑到氣球里面,可以得出什么?
(杠桿左邊的質(zhì)量不變,但由于排球里的氣體壓強大,傳到了氣球里面,這樣排開大氣的體積增加了,浮力也增加了,所以杠桿失去了平衡。)
得出:※氣體也會產(chǎn)生向上的浮力。
二、阿基米德原理。
既然氣體和液體都會對浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生向上的浮力,但浮力的大
5、小究竟和哪些因素有關(guān)呢?【提出問題】
當(dāng)人躺在浴缸的水中時,人會有什么感覺?水發(fā)生了什么變化?(人會有一種變輕了的感覺。浴缸的水面會上升。)
人為什么會變輕?水面為什么會上升?(人變輕是因為人受到水的浮力。水面上升是因為人浸入水中后,排開了一部分水。)
那么,你認為浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?(物體所排開水的多少)【建立假設(shè)】
【實驗】P22圖1-43,將物體逐漸浸入水中時,物塊排開水的體積逐漸增多,測力計的讀數(shù)逐漸變小,浮力逐漸增大。
結(jié)論:物體受到的浮力跟物體排開水的多少有關(guān),排開的水越多,浮力越大。
那么,如何定量的證實這個結(jié)
6、論呢?【設(shè)計實驗】
要測量浮力的大小,還要測量物體排開水的多少(體積)。如何測?
利用圖1-44的實驗器材,討論:如何利用這些器材進行實驗?怎么樣安排實驗的步驟?應(yīng)當(dāng)設(shè)計怎樣的實驗數(shù)據(jù)記錄表?(然后交流討論,給出實驗步驟。)
【實驗步驟,收集證據(jù)】
(1)在溢杯中盛滿水,將小燒杯放在溢杯的出水口下;
(2)將物塊懸掛在測力計上,用測力計測出物塊的重G;
(3)將物塊浸沒在溢杯的水中,讀出測力計的讀數(shù)F;
(4)將溢杯溢出的水注入量筒內(nèi),測出它的體積V排水;
(5)將上述數(shù)據(jù)填入下面的實驗數(shù)據(jù)登記表內(nèi)。
物塊的重
G
7、物塊浸入水中后測力計的讀數(shù)F
物塊排開水的體積V排水
物塊受到水的浮力
F浮=G-F
物塊排開的水受到的重力
【得出結(jié)論】F?。紾排水 【推廣】F?。紾排液
阿基米德定理:浸在液體里的物體,受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力,即F浮=G排液。
同樣,阿基米德定理可以推廣到氣體上面。(學(xué)生描述)
三、阿基米德原理的理解和運用。
1、對阿基米德定理這個公式的理解應(yīng)注意:
(1)公式中是液體的密度,而不是浸入液體的物體的密度。
(2)公式中是浸入液體時,排開液體的體積。物體完全浸入
8、,;物體部分浸入,。
(3)浮力只跟物體排開的液體受到的重力有關(guān),而與其他因素?zé)o直接關(guān)系?!c物體浸入液體的深度無關(guān):把物體壓入水中,感覺浮力變大,這時候是從水面壓入水下,當(dāng)完全浸入后,就不會感覺到更吃力了,用物塊掛在測力計下的實驗來說明;※與物體的形狀無關(guān):用橡皮泥變形掛在測力計下的實驗來補充說明。
2、用阿基米德原理進行計算。(注意計算過程中單位要統(tǒng)一)
1.關(guān)于浸在液體里的物體所受的浮力,下列說法中不正確的是 [ ] A.浮力的方向豎直向上; B.浮力的施力物一定是水; C.浮力的大小與排開液體的質(zhì)量成正比; D.實心的鐵球也能浮在液面上.
2.用手將一個木球放入水中某一深度后,松開手,木球上浮,在木球未露出水面的時候,下列說法中正確的是……………………………… [ ] A.木球所受的重力、浮力都不變; B.木球所受的重力不變,浮力變大; C.木球所受的重力、浮力都變??; D.木球所受的重力不變、浮力逐漸變?。?
3.三個體積相同的立方體a、b、c分別浮在同種液體的液面上,如圖所示,若它們所受的浮力分別為Fa、Fb、Fc,則這三個力由小到大的順序是______<______<______;物體
課
后
反
思