云南省剑川县马登镇初级中学八年级物理下册 第十章 浮力教案 （新版）新人教版.doc

第 十 章 浮 力【整体构思】1.知道水中的物体受到浮力的作用。2.会用称重法求解物体受到的浮力。3.通过实验探究认识浮力。4.浮力与哪些因素有关？【预习提示】1.浮力。 2.浮力产生的原因。 3.浮力与哪些因素有关？【教学流程】一、学生展示1.浸在液体中的石块会受到 的力，叫做浮力，它的施力物体是 ，受力物体是 。2.正方体铝块浸在水中，它的上表面受到的压力是20n，它的下表面受到的压力是30n，这个铝块是否受到了浮力？若它受到的浮力，浮力大小是 n。3.用弹簧测力计称得一石块在空气中25n，把它部分浸入水中时，测力计示数为20n，此时石块所受浮力为 n；若全部浸入水面下10cm处，示数为15n，此时浮力为 n；在全部浸入水面下50cm处，此时浮力将 。比较可知，物体所受浮力和 有关，而由可知物体所受浮力和 无关。4.气球在空中受到 力和 力的作用，当它匀速上升时，这两个力的关系是 。5.用弹簧秤在空气中称一物块，测得重为20 n，当把这个物块的一部分浸在水中时，弹簧秤的示数为16 n，这时物块受到的浮力是_ _ n。若将物块全部浸没在水中，物块所受浮力为15 n，这时弹簧秤的示数将变为_ _ n。6.挂在弹簧测力计上的铁块重7.9 n，当它全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数是6.9 n，此时铁块所受的浮力为_ _ n，当铁块一半进入水中时，浮力是_ _ n。7.轮船、鸭子、木块能浮在水面，这是因为它们受到了水的_，方向_。8.挂在弹簧测力计上的铁块重7.9 n，当它全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数是6.9 n，此时铁块所受的浮力为_ n，当铁块一半进入水中时，所受浮力是_ n二、目标定向船可以浮在水面，潜水艇能潜入水下航行，节日放飞的气球可以升到空中，金鱼可以轻盈地在水中上下游动等等是一些有关浮力的问题。三、学生自学1什么是浮力？（1）演示实验：放入水中的木块放手后，木块从水里浮上来，最后浮在水面上静止不动。提问：在水里浮上来和浮在水面上的木块受几个力的作用？施力物体是什么？力的方向如何？ 小结：从水里浮上来的木块受到竖直向下的 ，施力物体是 。还受到竖直向上的 ，施力物体是 。上浮过程中木块受非平衡力的作用，浮力 重力。木块浮在水面静止不动时，受到竖直向下的 和竖直向上的 。木块在平衡力的作用下保持静止状态。可见，从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力。 （2）演示实验：把石块放入水中，放手后石块在水中下沉，并且一直沉到水底。 提问：下沉的石块受浮力作用吗？ 同学们分组实验。要求：明确实验目的是判断浸没在水中和酒精中的石块是否受到浮力，以及浮力的大小和方向。 石块要用细线挂牢。读取石块浸没在水中弹簧测力计的读数时，石块不要触及杯底或杯壁。思考：挂在弹簧测力计上的石块在空气中静止不动，受几个力的作用？方向如何？施力物体是什么？这几个力的关系是怎样的？说出石块在空气中重多少牛。 小结：石块受到竖直向下的 和竖直向上的 。重力的施力物体是地球，拉力的施力物体是细线。二力的关系是彼此平衡。此时弹簧测力计的示数就是石块所受的重力。 挂在弹簧测力计上的石块浸没在水中的读数是多少牛？此时，浸没在水中的静止石块受到几个力的作用？各力的方向如何？施力物体是什么？这几个力的关系如何？两次弹簧测力计的读数之差说明了什么？ 小结：石块此时受到三个力的作用，一个是竖直向下的 ，施力物体是地球；一个是竖直向上的 ，施力物体是细线；另一个是竖直向上的 ，施力物体是水。石块静止不动说明：石块受到的重力一石块受到的拉力十石块在水中受到的浮力。由于石块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧测力计的读数。所以石块受到的重力一石块在水中秤的读数十浮力。弹簧测力计两次读数的差就是浸没在水中的石块受到的浮力。浮力一石块重一石块在水中秤的读数（也可叫做石块在水中时的视重）。以上实验，说明浸入水中的石块也受到浮力。 挂在弹簧秤上的石块，静止不支时受力分析图 挂在弹簧秤上的石块浸没在水中时，受力分析图，弹箧秤的读数（f）=重力（g）-浮力（f浮）称重法测量物体受到的浮力:(1)用弹簧测力计测出物体所受的重力g。(2)把物体浸入液体中,记下此时弹簧测力计的示数f示(3)物体受到的浮力f浮=g-f示 2.了解浮力产生的原因我们知道浸在液体中的物体会受到浮力的作用，那么浮力是怎样产生的呢？观察课本图，完成下列问题。将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中，沿水平方向放置时，水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜产生的压强p左和p右的大小关系是p左 p右，受力面积s左 s右, 水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜产生的压力的大小关系是f左 f右,其合力f水平= ；当玻璃圆筒竖直方向放置时，水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜产生的压强p上和p下的大小关系是p上 p下，受力面积s上 s下, 水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜产生的压力的大小关系是f上 f下,其合力f竖直= ，方向 。归纳：浮力产生的原因 。四、合作探究阅读课本实验探究，进行比较完成下列问题。学习目标一：影响浮力大小的因素如甲图所示将石块从空气中缓慢浸没到水中观察弹簧测力计的示数的变化情况我们会发现，随着石头没入水中的体积的增大弹簧测力计的示数会逐渐 （填变大或变小），说明浮力 （填变大或变小），等完全没入水中后在向下没入弹簧测力计的示数会变吗？ 在向左或向右移动弹簧测力计的示数会变吗？ 说明物体所受的浮力和深度 （填有没有 ）关系。如果将上述实验过程中的水换成煤油或酒精重复上述实验，我们会发现物体所受的浮力和在水中的 。影响浮力大小的因素： 、 。五、答疑解惑1.如图梯形物体重为12牛，浸没在液体中时，弹簧测力计的示数为9牛，则 梯形物体受到的浮力为 牛，它受到液体的压力的合力为 牛，方向 。若上表面受到液体的压力为4牛，则下表面受到的液体向上的压力为 牛。六、反馈评价1.一个1n的钩码,挂在弹簧测力计钩上,当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是0.87n,这个钩码受到的浮力是_n。2.弹簧测力计下挂着一个铁球,静止时弹簧测力计的示数是21.9n,把铁球浸没在水中时,铁球受到浮力是4.9n,则此时弹簧测力计的示数为_n。3.一个铁球挂在弹簧测力计挂钩上,静止时弹簧测力计的示数为30n,当把铁球浸没在水中时,弹簧测力计的示数是24n,此时铁球受到的浮力是_n;当把铁球的一半没入水中时,弹簧测力计的示数是_n。4.浮在液面上的木块处于_状态，它所受浮力_它所受的重力（填“大于”、“等于”或“小于”），浮力的方向_。若此时木块受到的重力是3牛顿，它受的浮力为_。5.浸没在液体的物体，受到向上和向下的_就是浮力。6.重力为7.6牛的圆柱体金属块，把它挂在弹簧秤下，在它渐渐地浸入水中的过程中，弹簧秤的读数将_。当它全部浸没在水中时，弹簧秤的读数为6.6牛，此时金属块受到的浮力为_牛。7.一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为14.7n,浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为4.9n,求金属球浸没在水中时所受浮力的大小?七、知识整合1.物体浸在液体中时，受到液体向上的托力，叫做浮力。2.浮力是由液体（或气体）对物体向上和向下压力差产生的。3.物体受到的浮力f浮=g-f示3.浮力的影响因素是：物体排开液体的体积。液体的密度。八、课外作业【中考宝典】 1.体积为100厘米3的石块被全部浸没在水中，当它受到水向上的压力是2牛时，它受到水向下的压力是_牛。2.有一边长为10厘米的正方体浸没在水中, 上表面距水面15厘米,则物体上表面所受到水的压强是_帕, 压力是_牛；下表面受到水的压强是_帕, 压力是_牛, 上下表面受到水的压力差是_牛；侧面受到水的压力差是_牛；物体受到的浮力是_牛。3.将两个物体分别挂在两个弹簧测力计下，然后将它们都浸没在水中，发现两测力计减少了相同示数，说明两物体的 （ ）a.质量相同 b.体积相同 c.重力相同 d.密度相同4.下列说法正确的是 （ ）a.在液体中下沉的物体不受浮力作用 b.只有浮在液面上的物体才受浮力作用 c.在液体表面上，一部分浸入液体内部，或全部浸入液体内部的物体都受浮力作用d.物体在液体中浸没得越深，所受浮力越大5.浮力产生的原因是由于 （ ）a.液体（或气体）对物体有压力 b.液体（或气体）对物体有压力差 c.液体（或气体）有质量 d.物体对液体（或气体）有压力第 二节 阿基米德原理【整体构思】1.知道阿基米德原理。2.会用溢水法求解物体受到的浮力。3.通过实验探究认识浮力。【预习提示】1.浮力。 2.阿基米德原理。 【教学流程】一、学生展示1.弹簧秤下吊着重为14.7n的正方形金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为9.8n，则金属块排开水的重力为_n若金属块上表面所受水的压力为19.6n，则金属块下表面所受水的压力为_n。2.质量为270克的物体全部放入盛满水的杯中溢出的水是100厘米3，那么物体所受的浮力是_牛，物体的体积是_，物体的密度是_千克/米3（g取10牛/千克）3.一个重为2.5n的物体,放入盛满水的杯中,从杯中溢出0.5n的水,则物体受到水的浮力为_n。4.质量为0.3kg的物体全部浸没在盛满水的容器中,溢出的水是100g,那么物体所受到的浮力是_n。(g=10n/kg)5.把一木块浸没在水中，排开的水所受重力为12牛，木块受到的浮力 （ ）a.大于12牛b.小于12牛c.等于12牛d.等于10牛6.已知铁的密度小于铜的密度，把质量相同的铜块和铁块浸没入水中，它们所受浮力 （ ）a.铜块的大b.铁块的大c.一样大d.条件不足无法判断7.水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下0.5m的过程中,水球受到的浮力变化情况是 ( )a.逐渐增大 b.逐渐减小 c.始终不变 d.先增大后不变8.关于物体受到的浮力，下列说法正确的是 （ ）a.浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大b.物体排开水的体积越大受到的浮力越大第9题c.没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大d.物体的密度越大受到的浮力越小9.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如所示它们中所受浮力最小的是 （ ）a.甲b.乙c.丙d.丁10.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的 ( )a.密度 b.体积 c.质量 d.形状二、目标定向阿基米德鉴别皇冠真假的故事三、学生自学1.国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假了。可是，做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把这个难题交给了阿基米德。 阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。 阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。 这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理：即物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。这条原理后人以阿基米德的名字命名。 2.阿基米德原理的内容：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。3.公式： 。4.使用阿基米德原理时，应注意以下几点：“浸”的含义：一是物体浸没在液体中。二是物体的一部分体积浸入液体中，还有一部分体积露在液面以外。浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，跟物体本身的体积、物体的密度、物体的形状、物体浸没在液体中的深度、物体在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。由公式变形可用来计算排开液体的体积 可用来计算液体的密度。阿基米德原理也适用于气体。四、合作探究探究阿基米德原理实验器材: 弹簧测力计、溢水杯、小烧杯、石块、细线、水。1.用弹簧测力计测物体的浮力。步骤： 石块的重力g 石块浸没水中的示数为f 浮力大小f浮 。2.用溢水杯测出物体排开液体的重力。(1)测出小桶所受的重力g1(2)把物体浸入液体,收集物体所排开的液体。(3)测出被排开的液体所受的重力g2。次数物体重力g物体浸没在水中时弹簧测力计的示数f示物体受到的浮力f浮小桶重g1排开的水和桶的总重g2排开的水重g排123发现规律:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于_。用公式表示为f浮=_=_。其中被排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积。五、答疑解惑1.边长为10cm的一个立方体铜块,浸没在水中,受到的浮力是多少?如果立方体铜块处于更深的位置,浮力又是多少?如果把这个铜块压扁再让它浸没在水中,所受的浮力会不会发生变化?如果把它浸没在酒精中,它受到的浮力变大还是变小?六、反馈评价1.一个物体的体积为60cm3,当其体积的一半浸没在水中时,受到的浮力是_n;当其全部浸没在水中时,所受到的浮力是_n。2.一个铁球先后浸没在盐水、水、酒精中,受到的浮力分别是f1、f2、f3,则三者的大小关系是_。3.一个圆柱形物体悬浮在密度为1.2103kg/m3的盐水中,已知圆柱体的横截面积为10cm2,高为15cm,物体上表面到液面的距离为5cm,物体受到的浮力多大?(g=10n/kg)4.质量为5.4kg的实心铝球,若将它浸没在水中,则铝球受到的浮力是多大?(g=10n/kg)(铝=2.7103kg/m3)5.浸没在水中的乒乓球露出水面之前,受到的浮力 ( )a.不变 b.变小 c.变大 d.先变小后变大6.关于物体受到水的浮力,下面说法中正确的是 ( )a.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大b.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大c.物体排开水的体积越大受到的浮力越大d.物体的密度越大受到的浮力越小7.跳水运动员离开跳台后,从接触水面到全部浸入水中,他受到的浮力将_在他全部浸入水中下沉的过程中,受到的浮力将_。8.一个物体受到的重力是10n,将其全部浸没在水中时,所排开的水受到的重力为20n,此时它受到的浮力是_n。9.不同材料制成的相同体积的三个小球,放入同种液体中,最后静止时如图所示,则它们受到的浮力的大小关系是 ( ) 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g物时,物体受到非平衡力的作用,物体上浮,会露出液面一部分体积,最终漂浮在液面上,如图乙所示.漂浮时:f浮=g物当f浮=g物时,这两个力相互抵消,物体保持原来的静止状态,会悬浮在原来的位置,如图丙所示.悬浮时:f浮=g物当f浮g物时,物体受到非平衡力的作用,物体下沉,最终沉在底部,并受底部的支持力,如图丁所示.沉到底部时:f浮g物时,即液gv排物gv物,可得出液物时,物体上浮,最终漂浮在液面上。当f浮=g物时,即液gv排=物gv物,可得出液=物时,物体悬浮在液体中。当f浮g物时,即液gv排物gv物,可得出液物时,物体下沉,最终沉在底部。总结以上可以归纳得出物体浮沉的条件是:浸没在液体中的物体,(1)若g物f浮或物f浮或物液,物体下沉。【自学指导】阅读课本上的内容,并回答下列问题:从浮力的角度看,轮船采用了_法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上。这种办法的好处是:比同体积的实心体重力_(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_,所以受到的浮力比同体积的实心体受到的浮力_(填“大”或“小”)。轮船的大小通常用_来表示.排水量就是轮船_时排开水的_。如果一艘轮船,它的排水量是1104t,在密度为1103kg/m3的河水中航行,根据物体漂浮的条件(f浮=g物),它满载时排开河水的体积是_m3,如果在密度为1.03103kg/m3的海水中,所排开的海水的体积比河水的体积_(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将_一些(填“上浮”或“下沉”)。潜水艇两侧有_,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐_。当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以_在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力_,从而使重力_浮力,而上浮.所以潜水艇是通过改变_来实现上浮和下沉的。气球里的气体密度_空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中。当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上。飞艇内冲入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实现上升和降落。四、合作探究应用中的几个问题1.铁的密度大于水的密度，为什么轮船还可以浮在水面上呢？2.潜水艇是怎样实现上浮与下潜的？3.热气球、飞艇是如何升降的？ 五、答疑解惑一个体积为1000cm的空心铁球，其空心部分的体积占整个体积的4/5，用手拿住浸没在水中，（1）求铁球受到的浮力是多少牛？（2）放手后铁球将上浮、悬浮还是下沉？六、反馈评价1.潜水员由水面下2 m深处潜入水面下20 m深处的过程中，他受到的压强、浮力变化情况是 （ ）a.压强增大，浮力增大 b.压强增大，浮力不变c.压强不变，浮力增大d.压强减小，浮力不变2.湖底的一个水泡上浮时（不计温度影响） （ ） a.体积变大 b.体积变小 c.体积不变 d.不好判断3.一只小船上装有一块大石头,浮在水池的水面上,如将石头从小船中取出投入池水中,待池水面静止时,池中的水面高度将 ( )a.上升 b.下降 c.不变 d.无法判断 4.一