八年級物理下冊 第十章 浮力教案 （新版）新人教版.doc
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10．1 浮力 【學習目標】 1．認識浮力的存在和方向。 2．影響浮力大小的因素。 重點難點： 1．浮力產(chǎn)生原因分析。 2．影響浮力大小的因素實驗探究。 學習內(nèi)容一：浮力 學習指導(dǎo)：閱讀課本P49、P50文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，然后自主完成下列問題，如果你覺得還有需要補充的內(nèi)容和疑問，請記錄下來，以備組內(nèi)交流。 【自學檢測】 1．輪船、冰山、木塊等受到重力作用，但沒有沉下水底，表明水對它們有一個向上的托力，這個力叫做浮力。 2．彈簧秤下掛一物體，當物體靜止時，物體受到重力和拉力是一對平衡力，若彈簧秤的示數(shù)3.5N，則物體的重力為3.5N， 當把物體浸入水中時，彈簧秤的示數(shù)將減小，若示數(shù)變?yōu)?.5N，則水向上托的力大小為__1__N。 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 一、為什么浸沒在液體中的物體會受到浮力作用？ 如圖所示，一立方體浸沒在液體中，受力情況是：其左右兩個側(cè)面和前后兩個側(cè)面的面積相等，并且對應(yīng)部位距水面的深度相同。 1．水對它們的壓強是否相等？(相等) 2．水對它們的壓力是否相等？兩個力的方向怎樣？(壓力相等并且方向相反) 3．立方體上下兩個面受力情況：上下兩表面處的深度不同，下表面處的深度更深，壓強更大(根據(jù)：p＝ρgh)，而上下兩表面的表面積相同，所以下表面受到向上的壓力比上表面受到向下的壓力更大，根據(jù)：p＝F/S，F(xiàn)＝PS。即F向上>F向下，這就是浮力產(chǎn)生的原因。 浮力大小F?。紽向上－F向下，方向：豎直向上。 總結(jié)：浸入液體中的物體，上下表面受到的壓力差就是浮力。浮力的方向是豎直向上的。 二、浸在液體中物體一定受到浮力嗎？ 演示實驗： ①將一只透明礦泉水塑料瓶去底，瓶口朝下，瓶口略小于乒乓球直徑，放入乒乓球。 ②往塑料瓶里面注水。乒乓球不浮起。 說明：浸在水中的物體不一定受到浮力。 【精講點撥】 浸入液體中的物體，當物體上下表面存在向上壓力差時，物體才受到浮力。如果物體下表面與容器底部完全接觸，就不受浮力。如橋墩在水中不受到浮力。 【即時練習】 1．彈簧秤的下端掛一金屬球，彈簧秤的示數(shù)是5 N；若將金屬球慢慢浸入水中，在浸入過程中彈簧秤的讀數(shù)逐漸變小(填“變大”或“變小”)，金屬球受到的浮力逐漸變大(填“變大”或“變小”)；當金屬球的一半浸在水中時，彈簧秤的示數(shù)是4.8 N，此時金屬球受到的浮力是0.2N；當金屬球全部浸沒在水中后，受到的浮力是0.4N。 2．下列物體沒有受到浮力作用的是(D) A．在水中嬉戲的小鴨 B．空中飄舞的氣球 C．深海潛游的鯨魚 D．深入河底的橋墩 3．P52第3和4題 學習內(nèi)容二：影響浮力大小的因素 學習指導(dǎo)：閱讀課本P51到P52文字內(nèi)容和插圖。 【自學檢測】 1．木塊浸入水中上浮，鐵塊在水中下沉，它們都受到浮力。 2．對于多因素(多變量)的問題，常采用控制變量法把多因素問題變成多個單因素問題分析解決。 【合作探究】老師巡視指導(dǎo) 實驗探究：浮力的大小跟哪些因素有關(guān)？ 猜想：物體所受的浮力大小跟______________。 (1)利用測力計探究浮力與浸入深度的關(guān)系。 器材：________________________________________________________________________， 方法：________________________________________________________________________， 結(jié)論：________________________________________________________________________。 (2)利用測力計探究浮力與物體排開液體體積的關(guān)系，應(yīng)該怎樣做？ (3)利用測力計探究浮力與物體的密度的關(guān)系，應(yīng)該怎樣做？ (4)利用測力計探究浮力與液體的密度的關(guān)系，應(yīng)該怎樣做？ 學生分組探究： (1)各小組根據(jù)要探究的課題(教師指定)，設(shè)計實驗(參照P51至P52實驗步驟設(shè)計)。 (2)設(shè)計實驗記錄表格進行交流，然后探究實驗。 (3)結(jié)論：浸在液體中物體受到的浮力跟物體排開的液體體積和液體密度有關(guān)。 【展示交流】教師掌握情況 【精講點撥】 探究“浮力大小與物體在液體中所處深度是否有關(guān)” (1)如圖，先用彈簧測力計測出金屬塊的重力為10N； (2)讓金屬塊從圖①到②位置，觀察到測力計示數(shù)變小，說明金屬塊受到的浮力變大(都選填“變小”或“變大”)。 (3)讓金屬塊從圖③到④位置，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧測力計示數(shù)相同，金屬塊所受浮力都為__3__N。 (4)從不同實驗結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？ 結(jié)論：物體浸沒前，受到的浮力與物體在液體中所處的深度有關(guān)；物體浸沒后，受到的浮力與物體在液體中所處的深度無關(guān)。 【即時練習】 1．淡水和海水的密度不同(“相同”或“不同”)，同一個人在淡水中會下沉，在死海中會漂浮，說明浮力的大小跟液體密度有關(guān)，人從淺水向深水處走過程中，腳底疼痛減輕，是因為人受到浮力逐漸增大，說明物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)。 2．完全浸沒在水中的乒乓球，放手后從運動到靜止的過程中，其浮力大小變化是(C) A．不斷變大 B．浮力不變 C．先不變后變小 D．先變大后不變 3．課后P52第5題 【當堂練習】見訓練案基礎(chǔ)部分 10．2.1 阿基米德原理 【學習目標】 1．理解阿基米德原理。 2．會用阿基米德原理計算物體受到的浮力。 重點難點： 探究浮力的大小與什么有關(guān)。 學習內(nèi)容：阿基米德原理 學習指導(dǎo)：閱讀課本P53文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號。 【自學檢測】 1．物體受到的浮力大小跟物體排開的液體體積和液體密度有關(guān)，物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，物體受到的浮力越大。 2．物體浸在液體中的體積等于(“大于”“等于”或“小于”)物體排開液體的體積。 3．物體排開液體質(zhì)量＝排開液體體積液體密度，液體重力＝液體質(zhì)量__g__ 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 一、感受浮力大小 仿照P53圖10.2－1“想想做做”：將一空易拉罐按入裝滿水燒杯中，易拉罐浸入的體積越大，物體排開液體的體積越大，溢出的水越多，手向下的壓力越大，易拉罐受到的浮力越大。 你的猜想：物體在液體中受到的浮力與它排開的液體的重力有關(guān)。 二、實驗探究：物體在液體中受到的浮力跟它排開的液體的重力有什么關(guān)系？ 實驗器材：彈簧測力計﹑溢水杯﹑塑料小桶﹑水。 實驗步驟： 1．測出物體所受到的重力G物＝________ 2．測出空桶重力G桶＝________ 3．把物體浸入液體中，用小桶收集溢出的水讀出此時測力計的示數(shù)G′物＝________。 4．測出溢出的水的重力G排________。 將實驗數(shù)據(jù)填入下表中。 次 數(shù) 物體 重力G /N 物體浸沒 在水中時 彈簧測力 計的示 數(shù)F示/N 物體受 到的浮 力F浮/N 小桶 重 G1/N 排開的 水和桶 的總重 G2/N 排開的 水重 G排/N 1 2 實驗結(jié)論：浸在水中物體受到的浮力大小等于物體排開的水所受到的重力，用公式表示為F?。紾排＝ρ水gV排。 【展示交流】教師掌握情況 【精講點撥】 1．浸入液體中的物體所受到的浮力只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，與物體的體積無關(guān)。大量的實驗結(jié)果表明：浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力，這就是阿基米德原理。阿基米德原理不僅適用于液體也適用于氣體。 2．物體浸在盛滿液體的燒杯中，排開的體積等于溢出液體的體積，物體浸在未盛滿液體的燒杯中，排開的體積大于溢出液體的體積。 【即時練習】 1．八(6)班實驗小組用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油)，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究．下圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)。 (1)分析圖B、C、D，說明浮力大小跟排開的液體體積有關(guān)。 (2)分析圖D、E，說明浮力大小跟液體密度有關(guān)。 (3)物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是2.4N。 2．質(zhì)量為0.3kg的物體全部浸沒在盛滿水的容器中，溢出的水是100g，那么物體所受到的浮力是__1__N。(g＝10N/Kg) 3．P56第1和2題 4．一個物體的質(zhì)量為0.5kg，放入盛有水的容器中(水未裝滿)，溢出水0.1kg，則物體受到的浮力為(C) A．小于1N B．等于1N C．大于1N D．無法確定 (提示：V物、V排、V溢出三者之間的大小關(guān)系，此題水未裝潢，所以V排大于V溢出) 【當堂練習】見訓練案基礎(chǔ)部分 10．2.2 浮力大小的計算 【學習目標】 1．利用公式F?。溅岩篻V排計算浮力。 2．能靈活使用多種方法計算浮力的大小。 重點難點： 靈活使用多種方法計算浮力的大小。 學習內(nèi)容：阿基米德原理法——利用公式F浮＝ρ液gV排計算浮力。 學習指導(dǎo)：閱讀課本P55文字內(nèi)容，注意浮力的計算題格式，前后步驟之間的推導(dǎo)過程。 【自學檢測】 阿基米德原理用公式表示為F?。紾排＝ρ液gV排，從公式也可以看出浮力的大小只與液體密度和排開的液體體積有關(guān)。 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 1．水球運動員把漂在水面上的水球慢慢壓入水下0.5m的過程中，水球受到的浮力變化情況是(D) A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．始終不變 D．先增大后不變 分析：運動員把水球慢慢壓入水下的過程中，水球在完全浸沒前在水中的體積逐漸變大，排開水的體積逐漸增大，所以水球受到的浮力逐漸變大，當水球全部浸入水中后，排開水的體積不變，所以受到的浮力不變。故選D。 2．一個物體的體積為200cm3，將其體積的二分之一浸沒在水中時，它受到的浮力是0.98N；全部浸沒在水中時，受到的浮力是1.96N。 3．一鐵球先后浸沒在鹽水、水、酒精中，受到的浮力分別是F1、F2、F3，則三者大小關(guān)系是F1＞F2＞F3。 【展示交流】教師掌握情況 【精講點撥】 浮力的計算方法： 一、浮力產(chǎn)生的原因——壓力差法 例1：邊長為10cm的立方體金屬塊，浸沒在水中，物體上表面與液面平行，且液體表面到物體上表面的距離為20cm，如圖所示，求：立方體上、下表面受到的壓強、壓力大小，浮力大小及方向。(取g＝10N/kg) 解：金屬塊的上、下表面的面積分別為：S＝LL＝0.1m0.1m＝0.01m2 金屬塊上表面受到的液體向下的壓強為：p1＝ρgh1＝1.0103kg/m310N/kg0.2m＝2000Pa，F(xiàn)1＝p1S＝2000Pa0.01m2＝20N，方向豎直向下。 金屬塊下表面受到的液體向上的壓強為：p2＝ρgh2＝1.0103kg/m310N/kg(0.2m＋0.1m)＝3000Pa，F(xiàn)2＝p2S＝3000Pa0.01m2＝30N，方向豎直向上。 浮力的大小為：F?。紽2－F1＝30N－20N＝10N，方向豎直向上。 二、稱重法： F浮＝G－F示，其中G是空氣中物體重力，F(xiàn)示是受到浮力時的彈簧測力計示數(shù)。 例2：將一物體掛在彈簧測力計掛鉤上，示數(shù)為70N，將物體浸沒入水中時，測力計示數(shù)為68N，則物體在水中受到的浮力是多少？物體的密度是多少？ 解：把物體浸沒在水里時，所受浮力：F浮＝G－F示＝70N－68N＝2N；由F浮＝ρ水gV排和V物＝V排得V物＝V排＝＝＝210－4m3，ρ物＝＝＝＝3.5103kg/m3。 三、阿基米德原理法： F?。紾排＝ρ液gV排 例3：邊長為10cm的立方體木塊，漂浮在水中，物體上表面與液面平行，且物體上表面到液體表面的距離為5cm，如圖所示，求：物體受到的浮力。 解：①正方體的底面積S＝a2＝(0.1m)2＝110－2m2，正方體排開水的體積為V排＝(0.1m－0.05m)110－2m2＝510－4m3，木塊受到的浮力為F?。溅阉甮V排＝1.0103kg/m310N/kg510－4m3＝5N。 【即時練習】 1．不同材料制成的相同體積的三個小球，放入同種液體中，最后靜止時如圖所示，則它們受到的浮力的大小關(guān)系是(C) A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＜F乙＜F丙 C．F甲＜F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＜F丙 2．用彈簧測力計測得一石塊重5N，將石塊全部浸沒在水中，測力計的示數(shù)為3N，則物體受到的浮力為2N，石塊排開水的體積為0.0002m3，石塊的體積為0.0002m3，石塊的密度是2.5103kg/m3；若將這個石塊浸沒在密度為0.8103kg/m3的液體中，它受到的浮力是1.6N，此時彈簧測力計的讀數(shù)是3.4N。(g＝10N/kg) 3．P56頁第3、4、5題，分組完成。 【當堂練習】見訓練案基礎(chǔ)部分 10．3.1 物體的浮沉條件 【學習目標】 1．理解物體浮沉的條件。 2．會判斷物體的浮與沉。 重點難點： 浮沉條件的應(yīng)用。 學習內(nèi)容：物體的浮沉條件 學習指導(dǎo)：閱讀課本P57文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，熟記物體的四種狀態(tài)和四種狀態(tài)下重力與浮力的大小關(guān)系。 【自學檢測】 1．當物體浸沒在液體中時，它排開液體的體積等于物體體積。即V排＝V物。 2．當物體漂浮在液面上時，它排開液體的體積小于物體體積。即V排＜V物。 3．物體受到平衡力時，處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。物體受到非平衡力時，做變速運動(填“變速”或“勻速”)。 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 實驗探究：物體浮沉條件 1．當把物體浸沒在液體中時，物體受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力的作用。 (1)當F浮>G物時，物體受到非平衡力(“平衡力”或“非平衡力”)的作用，受力情況如圖甲所示，物體上浮，最終漂浮在液面上，處于靜止狀態(tài)。 (2)當F?。紾物時，物體受到平衡力的作用，物體懸浮在液體內(nèi)任何位置，如圖乙所示。此時：F浮__＝__G物。 (3)當F浮下載提示(請認真閱讀)
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