第九章--浮力教案(沪科版).doc

-教育精选-
第九章 浮力
第一节 认识浮力
[教学目标]
1．知识与技能：
①认识浸没在液体和气体里的物体都受到浮力；
②理解浮力的大小等于什么；
通过观察和实验，认识浮力，了解浮力是怎样产生的。
２．过程与方法目标：
（１）通过动手实验，体验浮力的存在；会用称重法测浮力大小。
（２）经历探究的实验过程，培养学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。
３．情感态度与价值观目标：
（１）培养学生在课堂上积极参与的主人翁意识；
（２）培养学生严谨的科学态度及相互协作、友好相处的健康心态。
[重点] 知道什么是浮力，了解浮力产生的原因。
[难点] 理解浮力是怎样产生的。
[教学过程]
1、导入新课
讲述曹冲称象的故事，从而引出浮力，激起学生的学习兴趣，引导学生探究。
2、讲授新知
探究活动一：什么是浮力
小组实验：
①用弹簧测力计测出一钩码的重力；
将钩码浸入水中，同样观察弹簧测力计的示数变化（也变小）。
分析：钩码浸入水中示数变小，说明水对钩码也有向上的托力。
师生总结；
一、浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力，这样的力，叫做浮力。
称重法测浮力：Ｆ浮＝Ｇ－Ｆ＇。
学生活动：物体浸在气体中是否存在浮力？思考并回答
探究活动二：探究空气的浮力。（P170图9-4）
结论：二、浸在气体中的物体也会受到气体竖直向上托的浮力。

探究活动三：浮力是怎样产生的？
分析：1、液体压强有什么特点？液体压强公式是什么？
2、如图：正方体前后左右受到液体的压强相等吗？
上下两个面受到液体的压强相等吗？
3、如果我们把立方体再往下移动一些它受到的浮力会变大吗？
4、如果我们把该立方体密封到水杯底部它还受不受浮力？为什么？
5、我们发现浮力产生的原因是什么？答：_________________
师生总结：三、浮力就是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。
即：Ｆ浮＝Ｆ向上－Ｆ向下
四、浮力的方向：总是竖直向上。
3、课堂小结
师：请同学们总结一下这堂课有哪些收获？
生：知道了什么是浮力；液体和气体都会对浸在其中的物体产生浮力的作用；浮力的方向是竖直向上的；知道浮力产生的原因。还学会了用实验的方法分析物理问题、探究新的知识。
4、课堂练习
1．轮船漂在水面是因为受到________，在水中下沉的石块也要受到________，在空气中上升的气球也受到_________。
2．弹簧测力计测得一铝块的重力是4.8N，把它慢慢浸入水中，弹簧测力计的读数变成了4N，则铝块在水中受到的浮力为_________。
3、下列关于浮力的说法正确的有（ ）
A 浮力的方向总是竖直向上 B 下沉的物体不受浮力
C 浸没在液体中的物体越深受到的压强越大
4、一边长为10cm的正方体，浸没水中，下表面距水面30cm，正方体下表面受到水的压强是______帕,正方体所受到的浮力是_______.
[板书设计]
第一节 认识浮力
1、一切浸入液体的物体都受到坚直向上的力，叫浮力。
认识浮力
Ｆ浮＝Ｇ－Ｆ＇
2、浸在气体中的物体也会受到气体竖直向上托的浮力。
3、浮力产生的原因：物体上下表面受到的压力差。Ｆ浮＝Ｆ向上－Ｆ向下
4、浮力的方向总是竖直向上的。
[布置作业]
课后：第一题，第二题，
[教学反思]

第二节 科学探究 阿基米德原理
[教学目标]
一、知识与技能
　　1．理解阿基米德原理，学会一种计算浮力的方法。
　　2．进一步练习使用弹簧秤测浮力。
二、过程与方法
　　1．经历科学探究，培养探究意识，发展科学探究能力。
　　2．培养学生的观察能力和分析概括能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力。
三、情感、态度与价值观
　　1．增加对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。
　　2．增进交流与合作的意识。
　　3．保持对科学的求知欲望，勇于、乐于参与科学探究。
[教学准备] 圆柱体2个（体积相同、密度不同）、大烧杯一个、生鸡蛋一个、食盐一包、弹簧秤1只、石块、溢水杯、橡皮泥、钉子若干。
[教学过程] 　　一、新课引入
　　我们已经认识了浮力，并且得到了二种计算浮力的方法，它们分别是（师生共同回忆，教师板书）：
　　1．用弹簧秤测定物体浮力。把物体挂在弹簧秤上，当物体静止时，弹簧秤的示数为F1，将物体浸入水中，弹簧秤的示数为F2，则物体所受浮力为F浮＝F1－F2；
　　2．利用物体上、下表面的压力差求得浮力：F浮＝F下－F上。
　　师生讨论：这二种方法都有其局限性，第一种不适用于质量过大的物体，第二种不适用于形状不规则的物体。
　　教师；今天我们学习一种既简单又普遍适用的方法，这种方法是2000年前由古希腊学者阿基米德发现的，所以称之为阿基米德原理。（板书：阿基米德原理）。
　　二、进行新课
那么,是什么因素影响了浮力的大小?
(2)板书: 1、浮力的大小与什么因素有关？
请你对浮力的大小与哪些因素有关提出猜想,并说出猜想的依据。
(注:说出猜想依据是为了保证猜想的科学性,避免出现胡猜乱想的现象)
[学生一般会从浮力的受力物体与施力物体———液体入手进行猜想,浮力大小可能与物体有关,也可能与液体有关。
学生可能猜想出的因素一般有,
①物体的体积;②物体的密度;③物体在液体中的深度。⑵与周围物体有关的因素:①液体的密度;②液体的多少;③被排开的液体体积。
通过分析,我们可以把上述猜想归结为以下4个:
物体的密度;物体浸没在液体中的深度;液体的密度;物体排开的液体的体积。
(注:要引导学生对提出的这些猜想进行分析、归类,去伪存真,以便实验探究更加顺利)
为了验证我们的猜想是否正确,我们应该怎样来设计这一实验呢?(注:引导学生注意为保证实验结果的可靠性,要控制变量)（见P173图9-7、9-8、9-9）
1.对鸡蛋加盐上浮实验，教师应引导学生从力和运动状态变化的关系来认识，鸡蛋由静止到运动是浮力增大，而浮力增大又是由于加盐导致液体密度增大的结果。
2.观察物体浸在液体中的体积变化时，浮力是否变化的实验，教师要向学生讲明什么是物体浸入部分的体积、排开液体的体积。
将学生分成若干小组,自主选择探究以上的一个或几个猜想,并注意这些因素是怎样影响浮力的大小的。
(注:因为课堂时间有限,不必每个人都要进行完全的探究,藉此引导学生意识到合作的重要性)巡视中对学生的实验情况进行指导,兼顾学生对猜想的选择情况,进行正确引导,保证每个猜想都有多组学生来验证。
实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。
(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)
得出的结论是:浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的密度和物体浸没在液体中的深度无关。
请大家思考:
物体在密度大的液体中受到的浮力是否一定大?物体排开的液体体积大时,物体受到的浮力是否一定大?在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体可否受到相同的浮力?
探究2：浮力的大小
前面介绍了浮力和影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开的液体的体积，但只是给了定性的分析，它们之间有什么样的定量关系呢？课本中P173-174实验探究的是在前面两个探究实验的基础上，再进一步定量分析下面我们用实验的方法进行探究。
①实验所需的器材，重点介绍溢水杯的使用。
②实验的方法，如图9-10
③实验数据记录表格
研究对象
石块重
G石/N
空杯重
G杯/N
石块浸没在水中时弹簧称的系数F’/N
杯水总重G总/N
浮力的大小F浮/N
排开水所受重力G排/N

④分析与讨论
运用比较的方法，通过比较F浮和G排得出的结论。
结论：浸在液体中的物体所受浮力（F浮）的大小等于被物体所排开的液体所受的重力（G排），这个结论叫做阿基米德原理。
对阿基米德原理的说明：
①阿基米德原理的表达式：F浮= G排
－ － － ―― － － － － － － － － － － － － ―― ―― － ――
②物体浸在液体中有两种可能：
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ――
物体排开液体的体积（V排）等于物体浸入液体中的那部分的体积：
a、全部浸入V排=V物，b、部分浸入V排﹤V物
如图所示：
③由F浮= G排 G排=m排g 可得F浮= G排=m排g
④F浮=m排g m排=液. V排 可得F浮=液. V排g
⑤阿基米德原理也适用于气体F浮= G排气 F浮=m排g
F浮=气V排气g V排气=V物
归纳小结：引导学生归纳出本节课的主要内容：
1．浮力的大小与什么因素有关？
2．阿基米德原理的内容及公式
3．求浮力的方法——弹簧测力计法(称量法)，阿基米德原理法(公式法)。
课后作业：1 ．完成课后练习1、2、3、4。
2 ．完成《导学与演练》中本节内容。
板书设计
第二节 阿基米德原理
一、影响浮力大小的因素
:浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的密度和物体浸没在液体中的深度无关。
二、阿基米德原理
1.内容：浸入液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体所受重力之大小
2.公式：F浮＝G排=m排g=ρ液ｇＶ排

第三节 ：物体的浮与沉
教学目标：
1．知识与技能：
理解物体的浮沉条件；了解密度计、盐水选种的原理、轮船能够浮在液面的道理；知道潜水艇浮沉的原理 ，了解热气球工作原理。
2．过程与方法：
通过观察和分析知道物体下沉和上浮的原因；了解浮力在社会生活中的应用。
3．情感态度与价值观：
初步认识科学技术对社会发展的影响。
教学重点
轮船、气球、飞艇的浮沉原理；使学生灵活运用知识解决浮力问题
教学难点
力的平衡知识和浮力知识的综合应用

教学步骤
导入新课
1. 复习提问
1、浮力的大小与什么因素有关？2、阿基米德原理的内容是什么？公式？
2. 引入：演示：先让学生注意铁块、木块体积相同，而材料不同，然后把铁块、木块一同浸没水中，同时放手，让学生观察。
问题：浸没在水中的木块、铁块，各受到什么力的作用？为什么一个浮起，一个沉下？
一、物体的浮沉条件
浸入液体里的物体，均受到液体对它竖直向上的浮力。但是有的物体在液体中下沉，有的却上浮，这是为什么呢？
(1) 物体的浮沉情况
F浮
F浮
F浮
F浮
G
G
G
G
漂浮
上浮
悬浮
下沉
浸没在液体中的物体
例子
浮力与重力关系
浮沉情况
结果
铁块
F浮＜G
下沉
沉到底部
鱼
F浮＝G
悬浮
悬浮在液体中
乒乓球
F浮＞G
上浮
漂浮
乒乓球
F浮´＝G
漂浮
浮在液面
(2) 物体在液体中的浮沉情况与F浮、G的大小有关（还可向学生渗透与密度有关的浮沉条件。）
(3) 容易混淆的几个物理概念
①“浸没”是指物体全部浸入（在）液体里，被液体全部包围。
②“浸入（在）”是指物体部分或全部浸在液体里，部分或全部被液体包围。
③“漂浮”是物体浮在液面上，只有部分浸入液体里，V物＞V排。
④“悬浮”是指物体全部浸入液体里，并且可以停留在液体中的任何深度，V物＝V排。
⑤“上浮”和“下沉’”是物体在重力和浮力共同作用下，物体向上或向下运动的过程，即F浮＞G，物体上浮，F浮＜G，物体下沉。
问题讨论：浸没在液体中物体由上浮变成漂浮的过程中物体受到的力如何变化，物体本身发生了什么变化？
二、浮力的应用
像铁块、木块这些实心的物体，有的密度比水大，有的密度比水小，把它们浸没在水里密度比水大的，下沉；密度比水小的，上浮；如果物体的密度跟水一样，它将悬浮。
提问：实心铁块密度大于水的密度，下沉。可否让密度比水大的铁块在水中上浮或漂浮在水面？
启发学生回答：轮船是钢板焊成的，采用空心的办法，使物体的密度小于水，它就可以浮在水面。
新课教学
1、利用“空心”增大可利用的浮力——轮船
演示：把卷紧的牙膏皮放入水中，放手后可观察到它下沉。空心的牙膏皮能漂浮在水面上。
密度比水大的物质，做成空心，就可以浮在水面上。这时，这个物体受到的重力虽然没变，但它排开水的体积增大了，受到的浮力增大了。
密度小于水的物质，像木材，做成独木舟——“空心”，能增大可以利用的浮力，运送更多的人和货物。密度大于水的物质，像橡皮泥、铝，做成空心，也能调节它受到的重力和浮力的关系，使它下沉、悬浮或漂浮。
问：轮船是钢铁做的。钢铁的密度比水大还是比水小？轮船为什么能浮在水面上呢？
采用“空心”，同样多的铁制造成轮船，铁的质量不变，但是体积增大了，虽然ρ铁＞ρ水，而船的总体密度ρ船＜ρ水，因此轮船可以漂浮在水面上。
采用“空心”的办法能增大可以利用的浮力
排水量：为了保证安全，轮船满载货物时，船弦的最大吃水线与水面相平。吃水线下船体所排开水的质量叫做排水量。容易证明：，最大载货量＝排水量－m船体
问：如果一只轮船，它本身和装的货物总重100000牛，它受到的浮力多少牛？它排开的水重多少牛？它排开的水的质量是多少吨？
讨论：这只船如果从河水驶入海里，它受到的浮力变不变？它排开的水的体积变不变？它是沉下一些，还是浮起一些？为什么？
可介绍“曹冲称象”的故事中包含的物理知识，“轮船的沉没”等知识提高学生的学习兴趣。
2、潜水艇工作原理
学生自学本段内容，请学生上台说明潜艇浮沉的原理。
A. “下潜”：向潜水艇水舱中充水，潜水艇逐渐加重，潜水艇重大于它受到的浮力，就逐渐潜入水中。
B. “悬浮”：当水舱中充满水时，潜水艇重等于浮力，潜水艇可以悬浮在水中。
C. “浮出水面”：用压缩空气将水舱中的水排出一部分，潜水艇变轻，潜水艇重小于它受到的浮力，从而浮出水面。
潜水艇的下潜和上浮是靠用改变水舱中水量的办法，使潜水艇受到的重力大于、等于或小于受到的浮力来实现下潜、悬浮、上浮。
3、气球和气艇
问：气球、气艇采用了什么办法使它能够受到空气的浮力而升空呢？
用充密度小于空气的气体的办法，使气球受到的浮力大于重力而升空。
讨论：要使充了氢气、升到空中的气球落回地面，你们能想出什么办法？要使热气球落回地面，有什么办法？
4、密度计——
是测量液体密度的工具。
是利用物体浮在液面的条件来工作的。
总是漂浮在液体表面，F浮＝G，ρ液越大，G不变，F浮不变，V排越小，密度计浮起越高，所以密度计的刻度越靠下面越大。
5、 盐水选种：把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子会上浮至漂浮，而饱满的种子会下沉到盐水的底部。
板书设计
浮力的应用
一、物体的浮沉条件：
1、当F浮＜G 物体下沉
2、当F浮＝G 物体悬浮
3、当F浮＞G 物体上浮
4、物体漂浮在液面条件：当F浮´＝G 漂浮
二、浮力的利用
1.轮船
(1)
（2）最大载货量＝排水量－m船体
2.潜艇
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的
3.气球、飞艇
用充密度小于空气的气体的办法，使气球受到的浮力大于重力而升空
4.密度计
总是漂浮在液体表面，F浮＝G，ρ液越大，G不变，F浮不变，V排越小
密度计的刻度是上小下大。
5、盐水选种的原理。

可编辑