资源简介

10.1 浮力
【学习目标】
1．了解生活中的浮力。
2．了解如何用弹簧测力计测量浮力。
3．理解浮力的产生原因。
4．初步探究浮力大小和什么因素有关。
【教学重难点】
重点：1.通过大量经验事实，认识浮力的存在。
2．运用实验探究的方法得出决定浮力大小的因素。
难点：运用实验和分析的方法得出浮力产生的原因。
【教学方法】
讨论法、演示实验法、探究实验法。
【教学过程】
一、新课导入：
相传2000年前，罗马帝国的远征军来到了死海附近，击溃了这里的土著人，并抓获了一群俘虏，统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是，这些俘虏居然没有沉下去，而是个个都浮在水面，统帅认为这是神灵保佑他们，就把俘虏释放了。为什么士兵会漂浮在死海上？此时都受到哪些方向的力呢？为了揭开浮力的神秘面纱，让我们开始今天的学习。
二、新课讲授：
(一)浮力
1．认识浮力
小实验：“倔强”的空矿泉水瓶
用事先准备好的小水桶和空矿泉水瓶进行分组实验，把拧紧瓶盖的薄壁空矿泉水瓶轻轻地按入水中，感受这个过程中手受到瓶子怎样的作用。
学生谈感受：感觉到矿泉水瓶向上托我的手。
师生共同归纳总结：
(1)浸在液体中的物体受到的向上的力叫做浮力。
(2)浮力的方向竖直向上，符号是F浮。
教师强调：
(1)气体与液体一样对浸在其中的物体，也具有竖直向上的力，即也有浮力的作用。
(2)浸入液体包括部分浸入液体和全部浸入液体。
学生列举生活中物体受到的浮力的例子，加深对浮力的认识。
2．称重法测浮力
演示实验一：称重法测浮力
(1)将一小石块挂在弹簧测力计下，测出石块在空气中的重力为G。
(2)将挂在弹簧测力计下的石块浸入水中，观察弹簧测力计的示数为F。
(3)根据物体的状态和平衡力的条件，可以推出浮力的大小为：F浮＝G－F。
学生认真观察，记录实验数据，得出结论。
在水中下沉的物体也受到竖直向上的浮力。这种测量浮力的方法我们称为称重法测浮力。称重法测浮力：F浮＝G－F。
(设计意图：引起学生思考，培养学生的迁移能力。)
3．浮力产生的原因
浮力的大小可以测量。那么为什么浸在液体中的物体会受到浮力呢？
演示实验二：
(1)将乒乓球放入瓶内，向瓶里倒水，乒乓球不浮起。
(2)将瓶口堵住，乒乓球浮起。
学生认真观察，总结规律，回顾关于压强的知识：
(1)压强的定义式p＝；
(2)液体压强的公式p＝ρgh。
教师提问：上面大家分析了浮力的方向与大小，浮力的作用点称为浮心，一般认为就在物体上。那么浮力是如何产生的呢？
教师引导：浸没在水中的立方体，左右两侧面、前后两侧面所受水的压强大小相等、方向相反，因此处于平衡状态，而上、下表面处于水中不同深度，所受压强不同，受力面积相等，所以压力不相等，下表面所受压力(方向：竖直向上)大于上表面所受压力(方向：竖直向下)，这个压力差就是浮力，即F浮＝F向上－F向下，由于F向上>F向下，其合力是竖直向上的，所以浮力的方向为竖直向上的。
师生共同归纳总结：浸在液体中的物体，其上下表面受到的压力不同，这就是浮力产生的原因。
(二)决定浮力大小的因素
学生实验：浮力的大小与哪些因素有关。
【提出问题】浮力的大小与哪些因素有关？
【猜想与假设】
引导学生阅读课本P51的有关内容，结合生活实际对影响浮力大小的因素进行猜想；
【设计实验】
1．教师指导利用控制变量法。
2．相互讨论，设计实验方案，明确实验步骤和设计实验表格，教师巡视指导：
(1)学生的设计是否合理可行？
(2)如何设计表格？
(3)对获取的数据如何处理？
(4)针对学生在不同的问题中出现的错误进行纠正。
【进行实验】
学生以小组为单位，相互配合，进行实验。教师进行巡回指导，及时发现问题并加以纠正。
1．探究浮力与物体浸没后深度的关系
(1)测量物体在空气中的重力；
(2)把物体浸没在水中不同深度处，分别读出弹簧测力计的示数；
(3)计算物体所受的浮力。
实验结论：_________________________________________。
2．探究浮力与物体浸在液体中体积的关系
(1)测量物体在空气中的重力；
(2)把物体浸在液体中的体积逐渐变大，分别读出弹簧测力计的示数；
(3)计算物体所受浮力。
实验结论：_____________________________________。
3．探究浮力与液体密度的关系
(1)测量物体在空气中的重力；
(2)把同一物体浸没在密度不同的液体中，分别读出弹簧测力计的示数；
(3)计算物体所受浮力。
实验结论：__________________________________。
【分析论证】
学生收集实验数据讨论得到浮力的大小跟哪些因素有关。
【实验结论】
1．物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关；跟浸没后的深度和固体密度无关。
2．在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大；物体浸没在液体中的体积一定时，液体密度越大，浮力越大。
3．决定浮力大小的因素：物体浸在液体中的体积；液体密度。
教师强调：并非物体的体积越大受到的浮力就越大，关键取决于物体浸在液体中的部分有多少，物体浸在液体中的体积越大浮力就越大。
三、课堂练习：
1．如图所示，用细绳将一物体系在容器底部，若物体所受浮力为10 N，上表面受到水向下的压力为4 N，则物体下表面受到水向上的压力为(　　)
A．4 N　　　　　　 B．6 N
C．14 N　　　　　 D．7 N
2．形状不同的物体都浸没在同种液体中，所受浮力相等，它们(　　)
A．密度一定相等
B．质量一定相等
C．体积一定相等
D．一定都是实心物体
3．如图甲所示，将一挂在弹簧秤下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深)，在圆柱体接触容器底之前，下列图象能正确反映弹簧秤示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的是(　　)
　
4．如下图所示，物体A在水中受到的浮力大小是______N，在盐水中受到的浮力大小是______N。
【答案】1.C　2.C　3.A　4.1　1.2
四、课堂小结：
通过本节课的学习，你学到了什么？有什么成功的体会和经验？
1．浮力的概念。
2．决定浮力大小的因素。
3．浮力产生的原因。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第1节　浮力
一、浮力
1．感受浮力的存在
2．浮力的定义和方向
3．称重法测浮力：F浮＝G－F示
4．浮力产生的原因：F浮＝F下－F上
二、决定浮力大小的因素
物体浸在液体中的体积、液体密度
【课后反思】
八年级学生对浮力知识有一定的感性认识，但还存在一些误区，如石块下沉不受浮力、浮力与物体浸没深度有关，教学中以学生为主体，激发探究兴趣。引导学生设计实验，亲历探究的过程，走出“误区”，全面正确认识浮力。
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