第十章浮力（敖云）

1 第 十 单元单元名称第十章 浮力 教 学 目 标 1 在知识与技能方面 认识浮力 了解浮力产生的原因 了解浮力的 大小与什么因素有关 知道阿基米德原理 会用阿基米德原理计算浮力的 大小 理解浮沉条件 利用浮沉条件解释轮船 潜水艇 热气球 飞艇 密度计的工作原理 2 在过程与方法方面 通过观察 认识浮力的存在 学会用弹簧测力 计测量浮力 经历推理过程 了解浮力产生的原因 经历实验探究过程 了 解浮力大小与哪些因素有关 理解阿基米德原理 经历探究浮沉条件的过 程 了解浮力应用的社会价值 3 在情感态度与价值观方面 让学生在实验探究的过程中 感受获取 知识的科学方法 同时培养学生严谨的科学态度 认识科学技术对人类社 会的发展作用 领会科学技术是第一生产力 激发学生学习物理的兴趣 教 学 分 析 浮力 是流体静力学中应用性较强的基础知识之一 本章是在学过力 二力平衡 二力合成 密度和液体内部压强的基础上研究浮力的 学生从已 有的生活经验已经熟悉漂浮的物体受到浮力 因此教学时只需用一句话点 明学生已知的事实后 直接引导学生思考下沉的物体是否也受到浮力 通过 教师引导 得出一切浸入液体中的物体都要受到浮力的结论 既然一切物体 都受浮力 为什么有的物体要下沉 有的物体要上浮呢 浮力的大小和什 么因素有关呢 很自然地要去探究浮力的大小等于什么 教学中这样的安排 会调动学生始终怀着一种积极的兴趣去探究 讨论 有利于最终教学目标 的实现 本章共有 3 节 1 第 1 节为 浮力 本节可分为三个教学板块 通过观察实验现象 得出凡是浸在液体中的物体都受浮力 用实验 称重法 测量浮力大小 通过理性探究了解产生浮力的原因 整个教学过程也是在不断探究的过程 中进行 让学生通过实验亲身体验 充分思考 讨论 在探究中学习 2 第 2 节为 阿基米德原理 本节可分为两个课时 第 1 课时为 阿基 2 米德原理 通过实验探究和理性探究推导得出阿基米德原理 第 2 课时为 阿基米德原理的应用 应用阿基米德原理进行计算求浮力等问题 在探究 过程中可结合阿基米德的故事和探究活动 激发学生勇于探求科学真理的 热情 体验科学探究的乐趣 3 第 3 节为 物体的浮沉条件及应用 本节可分为两个课时 第 1 课 时为 物体的浮沉条件 这部分内容可分为三个教学板块 观察鸡蛋的 浮沉 认识上浮 下沉 悬浮 漂浮四种现象 从重力 浮力的大小关 系的角度分析物体的浮沉条件 从物体密度和液体密度的角度分析物体 的浮沉条件 第 2 课时为 浮力的应用 引导学生了解轮船 潜水艇 热气 球 飞艇 密度计的工作原理 授 课 类 型 课件 教 学 方 法 情感感染法 启发点拨法 自主合作探究法 讨论法 运用 教学 手段 多媒体 年级 科目 八年级物理授课人敖云 周次 第十周 教学时间2016 年 5 月 4 日 3 课题浮力第 1 课时课型 课件 年级 科目 八年级物理授课人敖云 周次 第十周 教学时间2016 年 5 月 12 日 课题第十章 第一节浮力 第 1 课时课型多媒体新授课 教 材 分 析 教材内容要点 知道浮力的概念 了解浮力产生的原因及其浮 力大小与什么因素有关 理解浮力的大小等于什么 即阿基米德原理 教材的地位和作用 对浮力这一节内容的学习是在前几节所学知识的基 础上综合地应用液体的压强 压力 二力平衡和三力合成等知识来了解浮力产生的 原因而展开的 这一节是本章的重点和关键 其中探究影响浮力的大小因素和阿基 米德原理 能为下一单元物体的浮沉 浮力的利用奠定理论基础 浮力知识的另一 方面作用 由于浮力知识在工业 农业 国防等各方面都有广泛的应用 如船舶工 业 农业上的盐水选种 气象上的探空气球 军事上的潜水艇等等 体现了它的实 用性 所以浮力知识对人们的日常生活 生产技术和科学研究有着广泛的现实意义 同时也是理论联系实际的好教材 是中学生走向社会的必备知识 学 情 分 析 1 浮力现象是学生在生活中比较熟悉的 也是他们容易发生兴趣的现象 教学中 应注意培养学生对物理的兴趣 充分发挥演示实验与学生实验的作用 迎合他们好 奇 好动 好强的心理特点 调动他们学习的积极性和主动性 2 本人任教班级属普通中学的普通班 虽多数学生具有上进心 学习态度端正 有良好的学习习惯 但要把有关浮力的认识从感性提高到理性 又要综合运用各方 面的知识 如力的测量 重力 二力平衡 三力的合成 密度 压力 压强等知识 并通过实验 理论分析和推理判断来归纳获得新知识 这对初中学生来说是较难的 故在培养探索问题能力和发展抽象思维能力的过程需以一些感性认识作为依托 借 助实验示范或多媒体电教手段 加强直观性和形象性 以便学生理解和掌握 教 学 目 标 教学目标 一 知识与技能一 知识与技能 1 知道浮力的概念 产生原因及浮力的方向 2 知道漂浮在液面上的物体和浸没在液体中的物体都受到浮力作用 会用称重 法计算浮力 3 知道大气对浸没在其中的物体也有浮力作用 二 过程与方法 4 1 通过实验观察 了解浮力是怎样产生的 2 经历探索浮力大小的过程 三 情感 态度与价值观 1 培养学生乐于探索生活中物理知识的兴趣 2 初步建立应用科学的意识 重点难 点 教学重点 浮力产生的原因 浮力的方向 教学难点 用称重法计算浮力 教具学 具 多媒体课件 饮料瓶 水 乒乓 球 大量筒 软木 塞 大烧杯 弹簧 测力计 细线 石 块 铅块 橡皮泥 盐水等 教学方法 实验法 探究法 讨论法 教 学 过 程 巩固复习 教师引导学生复习上一节内容 并讲解学生所做的课后作业 教师可针对性地挑选部分 难题讲解 加强学生对知识的巩固 新课引入 师 同学们 我们经常看到节日放飞的氢气球会浮在空中 人游泳时可以漂浮在水面上 鸭子 轮船能漂浮在水面上 潜水艇可以在水中自由地上升和下潜等事例 你们思考过它们 为什么能这样呢 生 因为它们受到了浮力 师 物体在哪些情况下会受到浮力呢 请大家自己举例子说说 学生踊跃发言 还可以发现 不仅浸在液体中的物体会受到浮力 浸在气体中的物体也 会受到气体对它的浮力 5 师 同学们 你们想知道关于浮力的哪些知识呢 学生展开想象 分组交流 讨论 各抒己见 提出一系列问题 生 1 什么是浮力 它有方向吗 生 2 漂浮的物体受到浮力 那么下沉的物体会受到浮力吗 生 3 如何计算浮力的大小 师 大家先不要着急 我们下面就来探究浮力产生的原因 进行新课 知识点知识点 1 浮力的产生和方向浮力的产生和方向 1 探究一 什么是浮力 它有方向吗 教师演示 出示一个很深的量筒 将一个乒乓球放进去 教师提问 谁有办法不把量筒倒过来 就能把乒乓球取出来 左手拿一个乒乓球 松手 让学生注意观察它的运动状态 再用左手拿着乒乓球 右 手放在乒乓球下方 松开左手时乒乓球还会下落吗 为什么 展示加水后量筒中的乒乓球和右手中的乒乓球 让学生进行对比 教师鼓励学生观察 对比 思考回答 学生实验 利用桌面上的学具 将软木塞放入水中并逐渐压入水底 然后放手 学生体会 手受到竖直向上的托力 同时观察到放手后 软木塞立即上升 最终漂浮在 水面上静止不动 学生结论 乒乓球受到竖直向上的类似于人右手对乒乓球的支持力 板书 1 浮力 浸在液体 或气体 中的物体受到液体 或气体 向上的托力 叫做浮 力 2 浮力的方向 竖直向上 2 探究二 浮力产生的原因探究二 浮力产生的原因 师 下面我们以浸在水中的正方体物块为例进行探究 分析比较浸在水中的正方体的六 个面分别受到水的压强和压力 6 教师总结并得出结论 板书 浮力是由于液体 或气体 对物体向上和向下的压力差产生的 因此浮力的方向 总是竖直向上的 与重力方向相反 3 探究三 两种特殊情况下的浮力大小探究三 两种特殊情况下的浮力大小 教师用多媒体播放课件 两种特殊情况下的浮力大小 两种特殊情况下的浮力大小 多媒体课件 根据浮力产生的原因 我们应了解两种特殊情况下的浮力 1 当物体部分浸入液体中时 如图甲所示 上表面受到的向下的液体压力为零 则 F浮 F向上 2 若浸在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触 如图乙所示 则液体对物体向 上的压力 F 向上为零 物体将不受浮力的作用 只受向下的压力 物体被紧紧地压在容器 底部 例题 1 用多媒体展示 下列关于浮力的说法正确的是 A 木块浮在水面上 铁块沉入水底 所以木块受到浮力 铁块没有受到浮力 B 只有浸入水中的物体才受到浮力 浮在水面或沉入水底的物体不受浮力 C 空中飞行的篮球最终落回地面 因此篮球飞行时不受浮力 D 游泳时 感觉身体轻飘飘的 那是受到浮力作用的结果 解析 浸在液体或气体 空气 中的物体 无论是漂浮在液面 还是浸没在液体中 沉 入液体底部 都会受到浮力 物体底部与液体底完全紧密结合的情景除外 通常不考虑这种 7 情况 至于飞行的篮球最终落回地面 那是因为所受重力大于空气对它的浮力的结果 答案 D 知识点 2 用称重法测浮力 浮力大小的影响因素 1 用称重法测浮力 师 大家想想如何利用弹簧测力计来测量浮力呢 学生交流 讨论 提出实验方案 把物体挂在弹簧测力计下 读出物体在空气中的重量 F1 再将物体浸入水中 读出测力计的示数 F2 则浮力 F1 F2 教师鼓励学生 并演示实验 教师总结 这种利用弹簧测力计测浮力的方法叫称重法 它是通过等效转换的思想来测 出浮力的 板书 称重法测浮力 F 浮 F1 F2 或 F 浮 G F2 例题 2 用多媒体展示 一个重 7N 的石块 挂在弹簧测力计上 将它浸没在盛满水的 溢水杯中时弹簧测力计的示数是 4 3N 则石块受到的浮力是 N 浮力方向是 解析 石块浸在水中时 对石块进行受力分析 受到弹簧测力计向上的拉力 F1 水对 它的浮力 F 浮 向下的重力 G 石块处于平衡状态 因此 有 F1 F 浮 G 则浮力 F 浮 G F1 7N 4 3N 2 7N 浮力方向竖直向上 答案 2 7 竖直向上 2 浮力大小的影响因素 师 下面我们来进行一个造船比赛 用大小相同的橡皮泥做船 用砂石作货物 看一看 谁做的船装载的货物多 并思考 浮力的大小可能跟什么因素有关 1 快乐游戏 造 船 比赛 学生分组用一块大小相同的橡皮泥设计造船 并观察 交流船的差异 2 快乐体验 将饮料瓶慢慢压入水桶 体会浮力的变化 观察水位变化情况 物体 浸入液体中的体积变化情况 3 快乐体验 将同一只橡皮泥小船放入相同体积的水和盐水中 要求盐水密度比水 大得多 学生观察 小船浸入液体中的深度 学生猜想 浮力可能与液体的密度 浸入液体的深度 物体排开液体的体积 物体的密 度 物体的形状等因素有关 教师引导学生分组探索 8 1 利用测力计探究浮力与液体密度的关系 2 利用测力计探究浮力与深度的关系 3 利用测力计探究浮力与物体排开液体体积的关系 4 利用测力计探究浮力与物体密度的关系 5 利用测力计 橡皮泥探究浮力与物体形状的关系 各小组根据所研究的课题 设计实验 教师指导完善 引导学生设计记录实验数据表格 并进行探究实验 参考示例 多媒体课件 实验 1 探究浮力的大小与液体密度的关系 控制变量 物体浸在液体中的体积 物体排开液体的体积 相同 同一物体 图示 现象 乙 丙两种情况下弹簧测力计的示数不同 分析 根据 F浮 G F拉 物体在水中和酒精中所受浮力不同 说明物体受到的浮力与液 体的密度有关 实验 2 探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系 控制变量 液体的密度相同 同一物体 图示 现象 两种情况下弹簧测力计的示数不同 分析 根据 F 浮 G F 拉 两种情况所受浮力不同 说明物体受到的浮力与物体排开液 体的体积有关 实验 3 探究浮力的大小与物体的密度的关系 控制变量 物体的体积相同 浸没在液体中的体积相同 液体的密度相同 图示 9 现象 两种情况下弹簧测力计的示数变化差相同 分析 物体所受的浮力与物体的密度无关 其它探究可仿照示例进行 教师引导学生分析实验数据 归纳总结 得出结论 板书 浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关 与物体 浸没在液体中的深度 物体的密度 质量 体积 物体的形状等无关 例题 3 用多媒体展示 如图是小宇和他的同伴利用水和盐水等器材来研究浮力的实验 过程 请根据图中提供的信息回答下列问题 1 本实验是研究浮力的大小与 的关系 2 实验可测出物体在水中所受浮力大小为 N 在盐水中受到的浮力是 N 3 可以得出的结论是 答案 1 液体密度 2 1 1 2 3 在其它条件相同的情况下 液体的密度越大 物体所受的浮力越大 教师结束语 通过这节课的学习 我们知道了浮力产生的原因 知道了浮力的方向是竖直向上 还知 道浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关 与物体浸没在液 体中的深度 物体的密度 质量 体积 物体的形状等无关 我们还学会用称重法测浮力 好 谢谢大家 课后作业 完成本课时对应练习 10 板书设计板书设计 教学反思 教学反思 1 在引导学生探究浮力的产生时 将一个乒乓球放在量筒中 另一个乒乓球放在手中 这样进行对比 让学生形成直观感觉 对浮力进行较实际的探究 让学生参与实验 发挥学 生的主体作用 使学生更容易领会浮力 2 在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中 让学生从现有的知识水平出发 通过 造船 比赛和把饮料瓶压入水中的体验 放手让学生去猜想 思考 充分发挥学生的创造性 思维 鼓励学生大胆猜测可能影响浮力大小的因素 教师为了便于引导学生探究 合理安排 实验 对猜想的因素进行归类 分成各个独立的可能因素让各个小组进行探究 通过学生团 队间的协作方式 进行合理的方案设计 并对设计的方案从理论上的正确性 操作上的可行 性进行交流讨论 质疑和完善 教师最后进行归纳 得出结论 这样既节约了时间 同时又 锻炼了学生动手实验的能力 年级 科目 八年级物理授课人敖云 周次 第十一周 教学时间2016 年 5 月 14 日 课题 阿基米德原理 第 一课时 第 1 课时课型多媒体新授课 教 材 分 析 义务教育课程标准要求 通过实验探究 经历探究浮力大小的过程 知道阿基 米德原理 教材在对阿基米德原理这一部分内容的编排上基本突出了探究过程 体现 了让学生探究性学习的教学思想 与 物理课程标准 的要求也是一致的 本节设 计的过程首先让学生通过动手实验活动体验浮力的存在及其变化 联系上一节课决 定浮力大小的因素 通过交流猜想 得出浮力的太小跟排开液体所受的重力也有密 切关系 进而自然过渡到实验设计的环节 再通过学生实验得出结论 本节设计采用探究教学方法 使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程 11 从而更深刻地理解这一原理的内涵 同时有利于学生对科学本质的认识 学生通过 讨论并在动手实验的基础上去验证猜想 然后教师引导学生通过分析 归纳的方法 提出物体所受的浮力跟它所排开液体的垂力相等的假设 最后让学生分组进行实验 设计和实验操作去检验这一假设 在教学的各个环节中 教师要促进学生主动地思 考并给学生讨论 交流的机会 在整个教学过程中 教师还要注意利用学习性评价 方法对学生的探究活动进行评价 学 情 分 析 班级属农村中学 多数学生上进心强 学习态度端正 有良好的学习习惯 但 是缺乏一定的探索研究问题的能力 浮力现象是学生在生活中比较熟悉的 也是他们容易发生兴趣的现象 教 学中要注意培养学生对物理的兴趣 充分发挥演示实验的作用 迎合他们好奇 好 动 好强的心理特点 调动他们学习的积极性和主动性 15 岁左右的初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡 因此 在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识 通过理论分析和推理判断来 获得新知识 发展抽象思维能力 当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托 可 以借助实验加强直观性和形象性 以便学生理解和掌握 教学目 标 教学目标 一 知识与技能一 知识与技能 1 知道验证阿基米德原理实验的目的 方法和结论 2 理解阿基米德原理的内容 二 过程与方法二 过程与方法 经历探索阿基米德原理的过程 培养学生的分析概括能力 动手操作能力 三 情感 态度与价值观三 情感 态度与价值观 1 初步认识科学技术对社会发展的影响 2 初步建立应用科学知识的意识 重点难 点 教学重点 阿基米德原理的实验探究及其应用 教学难点 实验探究浮力与排开液体重力的关系 正确理解阿基米德原理的内容教学方法 观察 讨论 实验探究 教具学 具 多媒体课件 弹簧测力计 细线 教学方法这节课可综合应用目标导学 分组实验 直 观演示实验 讲授和讨论等多种形式的教学 12 石块 木块 烧杯 水 酒精 小桶等 方法 教学课时1 课时 教 学 过 程 巩固复习 教师引导学生复习上一课时内容 并讲解学生所做的课后作业 教师可针对性地挑选部 分难题讲解 加强学生对知识的巩固 新课引入 师 同学们认识了浮力 那么物体在什么情况下受到的浮力比较大 什么情况下受到的 浮力较小 浮力的大小和什么因素有关呢 生 浮力的大小和液体的密度和排开液体的体积有关 师 同学们说得很对 那我们试着再想想浮力的大小是否和排开液体的重力有关呢 学生讨论 并产生疑问 师 大家别着急 我们下面就来探究浮力的大小和排开液体的重力的关系 进行新课 知识点 阿基米德原理 教师引导学生分组进行下列实验 第一组 A 先用弹簧测力计测出小桶的重 G 桶 把小桶放在溢水杯旁边 B 用弹簧测力计测出小石块的重 G 石 C 将石块浸没在盛满水的溢水杯中 溢水杯中溢出的水全部流入小桶中 读出弹簧测 力计的示数 即石块在水中的重 则石块受到的浮力为 F 浮 G 石 F D 用弹簧测力计测出装有溢出水的小桶的总重 G 总 算出溢出的水的重量即排开的水的 重量 G 排 G 总 G 桶 E 比较浮力 F 浮及排开的水的重力的大小 发现 F 浮 G 排 实验结论 浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重相等 第二组 分别将石块浸没在水和酒精中进行实验 步骤同上 虽然在酒精和水中受到 的浮力不同 但在水中和在酒精中受到的浮力分别和排开水的重力和排开酒精的重力相等 第三组 用木块进行实验 先称出木块的重力 G 木 然后将木块放在溢水杯中 木块浮 13 在水面上 算出木块排开的水的重力 G 排 发现木块的重力 G 木和木块排开水的重力 G 排相 等 即 G 木 G 排 因为木块浮在水面上 所以木块受到的浮力和重力相等 因此 木块所受 到的浮力大小也等于木块排开的水的重力 师 归纳同学们的实验结果 我们能得出的结论是什么 生 浸在液体中的物体所受的浮力 大小等于它排开的液体所受的重力 F 浮 G 排 师 这就是著名的 阿基米德原理 如果用 V 排表示物体排开液体的体积 用 液表 示这种液体的密度 那么物体排开液体的重力 G 排 液 V 排 g 所以阿基米德原理可以用公 式 F 浮 G 排 液 V 排 g 表示 板书 1 阿基米德原理 浸在液体中的物体所受的浮力 大小等于它排开液体所受的重 力 2 阿基米德表达式 F 浮 G 排 液 V 排 g 在表达式中 液 液体的密度 单位 为 kg m3 V 排 物体排开液体的体积 单位为 m3 g 是常数 g 9 8N kg 3 阿基米德原理不仅适用于液体 也适用于气体 注意 飞机在空中飞行靠的是升力而不是浮力 飞机的升力是飞机机翼上 下表面空气 流速不同 而造成机翼上 下表面所受压强不同形成的 而飞机在空中受到的浮力是由飞机 上 下表面所处大气层的位置不同 而造成上 下表面压强不同而形成的 故飞机受到的升 力和浮力成因不同 不是同一个力 例题 教师用多媒体播放教材 P55 页例题 并讲解 教师结束语 通过这节课的学习 我们知道了阿基米德原理 后面将继续用阿基米德原理求浮力大小 等问题 课后作业 完成本课时对应练习 板书设计 板书设计 14 教学反思 首先引导学生思考物体受到的浮力与排开液体受到的重力之间的关系 然后 用实验得出结论 F浮 G排 进一步推导出阿基米德原理和表达式 F浮 液gV排 通过提出假 设 进行实验验证 得出结论的过程 加深了学生对阿基米德原理的理解 这样学生不仅学 到了知识 还学会了解决物理问题的方法 体现学生的主体地位 年级 科目 八年级物理授课人敖云 周次 第十一周 教学时间2016 年 5 月 16 日 课题阿基米德原理第 2 课时课型多媒体新授课 教学目 标 教学目标 一 知识与技能一 知识与技能 1 会用阿基米德原理计算浮力 2 掌握计算浮力的几种方法 二 过程与方法二 过程与方法 通过收集 交流关于浮力应用的资料 了解浮力应用的社会价值 三 情感 态度与价值观三 情感 态度与价值观 通过利用多种方法求浮力 建立用不同角度 不同思维方式去解决问题的意识 重 点 难 点 教学重点 阿基米德原理的实验探究及其应用 教学难点 实验探究浮力与排开液体重力的关系 正确理解阿基米德原理的内容教学方法观察 15 讨论 实验探究 教具学 具 多媒体课件 教学方法 这节课可综合应用目标导学 分组实验 直观演示实验 讲授和讨论等多种形式的教 学方法 教学课时1 课时 教 学 过 程 巩固复习 教师引导学生复习上一课时内容 并讲解学生所做的课后作业 教师可针对性地挑选部 分难题讲解 加强学生对知识的巩固 进行新课 知识点 1 浮力的计算 师 同学们想想有哪些方法可以计算物体受到的浮力 生 1 称重法 F 浮 G F 生 2 二力平衡法 F 浮 G 漂浮时 生 3 阿基米德原理 F 浮 液 gV 排 教师鼓励学生的回答 并用多媒体播放课件 浮力的计算 并讲解 浮力的计算 多媒体课件 公式法 阿基米德原理 F 浮 G 排 液 gV 排 a 物体浸没在液体中时 V 排 V 物 物体的一部分浸在液体中时 V 排 V 物 b 对于同一物体 物体浸入液体中的体积越大 物体所受的浮力就越大 当物体全部浸入 液体中时 物体排开的液体的体积不再变化 它所受的浮力大小也不再变化 c 阿基米德原理也适用于气体 由于大气的密度是变化的 所以大气中的物体所受的浮力 也是变化的 压力差法 F 浮 F 向上 F 向下 浸入液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力之差 称重法 F 浮 G F 拉 或 F 浮 G G 空气中测得物体所受重力为 G 物体浸在某种液体中时 弹簧测力计示数为 F 拉 则 F 浮 G F 拉 注 当物体处于漂浮状态时 弹簧测力计示数为 0 则 F 浮 G 例题 1 用多媒体展示 某同学在实验室里将体积为 1 0 10 3m3 的实心正方体木块 放入水中 如图所示 静止时 其下表面距水面 0 06m 请根据此现象和所学的力学知识 计算 出两个与该木块有关的物理量 不要求写计算过程 g 取 10N kg 1 2 16 答案 1 木块所受浮力 F 浮 水 gV 排 6N 2 木块所受重力 G 木 6N 3 木 块质量 m 木 0 6kg 4 木块密度 木 0 6 103kg m3 5 木块下表面受到的压 力 F 6N 6 木块下表面受到的压强 p 600Pa 任选两个 知识点 2 利用阿基米德原理测密度 师 我们运用阿基米德原理公式 F 浮 液 gV 排可以求浮力 反过来我们知道物体受 到的浮力和物体排开液体的体积 是否可以求出液体的密度呢 师 请同学们思考 假如我们想测物体的密度 又该如何呢 生 可以通过公式 m V 计算得出 师 规则的物体可以通过测量计算出体积 不规则的物体的体积又如何求出呢 生 可以通过排液法 师 同学们回答得很好 我们既然可用排液法求体积 是否也可以用阿基米德原理求出 物体排开液体的体积呢 我们再看一个例题 例题 2 用多媒体展示 一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为 27N 把它全部 浸没在水中时 测力计的示数为 17N 取 g 10N kg 则 1 该金属块受到水对它的浮 力是多大 2 物体的体积是多少 3 金属块的密度是多大 分析 1 金属块在水中受到重力 G 拉力 F 和浮力 F 浮的作用 物体所受浮力 F 浮 G F 2 由阿基米德原理 F 浮 液 gV 排 可求出排开水的体积 由于金属块完 全浸没在水中 则有 V 物 V 排 3 再根据密度公式 m V 可求出金属块的密度 解 1 物体所受浮力 F 浮 G F 27N 17N 10N 2 由阿基米德原理 F 浮 液 gV 排 变形得 V 排 F 浮 液 g 10N 1 0 103kg m3 10N kg 1 0 10 3m3 3 由于金属块完全浸没在水中 则有 V 物 V 排 1 0 10 3m3 则金属块的密度 m V G gV 物 27N 10N kg 1 0 10 3m3 2 7 103kg m3 教师结束语 通过这节课的学习 我们知道了计算浮力大小的常用方法 阿基米德公式法 称重法 二力平衡法 压强差法 好 谢谢大家 课后作业 完成本课时对应练习 板书设计板书设计 17 教学反思 1 引导学生寻求测量物体所受浮力的各种方法 培养了学生分析 概括归纳 的能力 充分发挥学生的创造性思维 2 在探究利用浮力求出物体 或液体 的密度中 教师通过一问一答的形式 引导学生 进行思考 强化了学生分析问题的能力 调动了学生学习的积极性和主动性 年级 科目 八年级物理授课人敖云 周次 第十一周 教学时间2016 年 5 月 18 日 课题第三节 物体的浮沉 条件及应用 第 1 课时课型多媒体新授课 教 材 分 析 物体浮沉条件是二力平衡条件及运动和力的关系在流体静力学中特殊表现形式 本 节是初中物理浮力章节中的重点和难点知识 它涉及物体浮沉条件和应用两方面的 知识 具有知识量大 相互联系紧密和知识交叉的特点 分析学生 学习了阿基米 德定律后 学生对浮力有了一定的认识 而初中二年级学生心理和认知发展规律要 求在教学中要充分调动他们的激情 他们不喜欢枯燥的理论分析和教条式的计算 但乐于参与动手实验 观察现象 了解与物理规律有关的图片 在玩中学更能激发 学生的情感 初二学生已经不满足简单的例题计算 他们喜欢探索自己熟悉的或与 所学知识有关的生活现象 科学事件 教学中布置贴近学生生活的作业 为他们提 供一个适合个性发展的空间 这样才更能激发和培养他们的创造性 学 情 分 析 由于这节课教学对象是八年级学生 他们的好奇心和求知欲都很强 因此在教学过 程中需要注意激发学生的学习兴趣 从知识储备上看 学生已经学习了受力分析 二力平衡 阿基米德原理和浮力等相关知识 虽然他们在生活中已经对常见的物体 的浮沉现象有了大致了解 但是毕竟没有经过系统学习 难免会有一些潜在的模糊 的甚至是错误的意识 比如 物体的浮沉状态究竟有哪些 物体浮沉条件是怎样的 是不是重的物体就一定会下沉 而轻的物体就一定会上浮等等 而这些问题如果不 解决就会一直困扰着学生 因此在教学中我设计了较多的能体现学生的主体地位的 活动 如 让他们多动手实验 多观察现象 留给他们足够多的时间去思考 真正 18 帮助学生纠正认知上的错误 理解他们所学的知识 教 学 目 标 教学目标 一 知识与技能一 知识与技能 1 知道物体的浮沉现象 能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况 2 知道物体的浮沉条件 能运用它解释浮沉现象 二 过程与方法二 过程与方法 1 经历探究物体浮沉条件的实验 体会物体漂浮 上浮 下沉 悬浮的原因 2 提高实验动手能力和探究能力 能把所学知识与生活 生产实践相结合 三 情感 态度与价值观三 情感 态度与价值观 1 认识浮力对人类生活 生产的影响 2 重视理论联系实际 学以致用 初步认识科学技术对人类社会发展的作用 重 点 难 点 教学重点 上浮 下沉 漂浮 悬浮的分析与判断 教学难点 物体处在上浮 漂浮 悬浮 下沉的不同状态下 浮力 重力 密度的比较 教具学 具 多媒体课件 鸡蛋 食盐 烧杯 水 体积相同的蜡 块和铁块 不同浓 度的盐水等 教学方法结合本节教学内容 可综合应用直观演 示实验 讲授 课堂讨论和读书指导等多种 形式的教学方法 教学课时1 课时 教 学 过 程 19 巩固复习 教师引导学生复习上一节内容 并讲解学生所做的课后作业 加强学生对知识的巩固 新课引入 教师演示实验 请大家注意观察 1 把鸡蛋放入盛水的烧杯中 观察到鸡蛋下沉 2 向水中撒入少许食盐 并轻轻搅拌 发现鸡蛋慢慢上升 停止加盐 鸡蛋悬浮在水中 3 再继续加入食盐 发现鸡蛋继续上升 最后露出水面 漂浮在水面 师 上述三种情况下 鸡蛋有几种状态 生 先下沉 接着开始上浮至悬浮 水中静止 后来又上浮至漂浮 师 回答正确 那鸡蛋为什么会出现这样的四种状态 下沉 上浮 悬浮和漂浮 呢 这就 是物体的浮沉现象 让我们一起来探究吧 进行新课 知识点 1 漂浮 上浮和下沉 教师演示实验 学生观察 思考 1 出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等 2 将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手 学生观察现象并回答 铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面 师 浸没在水中的铁块 蜡块 松手前 各受到什么力 生 浮力 重力 师 铁块和蜡块受到的浮力相等吗 为什么 生 相等 因为 V 排相等 排开水的重力相等 根据阿基米德原理 可知浮力相等 师 既然铁块和蜡块受到的 F 浮相同 为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮 学生思考 教师引导 前面我们学习了运动和力的关系 当物体受到的力为非平衡力时 物 体的运动状态就要发生改变 由此可见 液体中 物体的浮沉取决于什么呢 生 重力 浮力的大小关系 师 回答正确 很棒 我们来分析物体的浮沉条件 1 分析蜡块 松手后 浸没在水中的蜡块所受到的 F 浮 G 蜡 所以蜡块上浮 当蜡块逐 渐露出水面 V 排减小 浮力减小 当 F 浮减小到与重力 G 物相等时 即 F 浮 G 蜡 蜡 块最终漂浮在水面 即 F 浮 G 物 物体上浮 最终漂浮 漂浮状态时 F 浮 G 蜡 2 分析铁块 松手后 浸没在水中的铁块所受到的 F 浮 G 铁 铁块下沉 到达容器底部 后 铁块受到 F 浮 G 铁和 F 支 三力平衡 静止在容器底 我们说铁块沉底 即 F 浮 G 物 物体下沉 最终沉底 板书 浮沉条件 浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受 F 浮与 G 物的关系 20 1 当 F 浮 G 物时 物体上浮 最终漂浮 2 当物体处于漂浮状态时 F 浮 G 物 3 当 F 浮 G 物时 物体下沉 最终沉底 师 我们比较一下蜡烛 水 铁块的密度大小关系 生 蜡烛的密度小于水的密度 铁的密度大于水的密度 师 刚才 我们向水中加入食盐 发现鸡蛋上浮 向水中加入食盐 水的密度变大 鸡蛋受 到的浮力增大 大于鸡蛋的重力 所以鸡蛋就上浮 由此可见 当物体的密度小于液体的密 度时 物体上浮 当物体的密度大于液体的密度时 物体下沉 板书 从密度的角度分析物体的浮沉条件 1 当 液 物时 物体上浮 2 当 液 物时 物体下沉 师 下面请大家一起观察 盐水选种 的实验 并说说如何判断哪种稻谷米粒最饱满 为什 么 教师演示实验 将一把稻谷撒入盐水烧杯中 一部分稻谷米粒沉入水底 一部分稻谷米粒漂 浮在水面上 学生思考并回答 沉入底部的稻谷米粒最饱满 因为密度最大的稻谷沉入水底下 受到的浮 力小于重力 而浮在水面上的稻谷干瘪不合格 密度较小 例题 1 用多媒体展示 如图所示 将两个小球放入水中 A 球漂浮在水面上 部分露在水 面以上 B 球下沉至容器底 对容器底有压力 已知 A B 两球体积相等 则下列说法正 确的是 A A 球所受浮力大于 B 球所受浮力 B A 球密度大于 B 球密度 C A 球的重力大于 B 球的重力 D A 球所受浮力小于 B 球所受浮力 解析 A 球漂浮在水面上 B 球沉入水底 显然 A 球排开水的体积小于 B 球排开水的体积 根据阿基米德原理 可知 A 球所受浮力小于 B 球所受浮力 又根据二力平衡条件可知 A 球所受浮力等于重力 而 B 球下沉 说明 B 球的重力大于它所受的浮力 故 A 球的重力 小于 B 球的重力 从密度的角度 可知 A 球的密度小于水的密度 B 球的密度大于水的密 度 故 A 球密度小于 B 球密度 答案 D 知识点 2 悬浮 教师演示实验 将配制好的三杯不同浓度的盐水放在讲台上 各放入一个鸡蛋 其中一个鸡 蛋漂浮 一个鸡蛋悬浮 一个鸡蛋下沉 教师提出问题 让学生根据问题观察 思考 21 1 所受浮力与重力的比较 2 物体的密度与盐水的密度大小比较 教师引导学生分析 得出结论 1 漂浮的鸡蛋 浮力等于重力 鸡蛋的密度小于盐水的密度 2 悬浮的鸡蛋 浮力等于重力 鸡蛋的密度等于盐水的密度 教师提示 若一个物体浸没在水中 松手后 F 浮 G 物 受力平衡 物体的运动状态不变 我们说物体悬浮在液体中 即 F 浮 G 物 最终悬浮 悬浮时 物体排开液体的体积等于物体 自身的体积 3 下沉的鸡蛋 浮力小于重力 鸡蛋的密度大于盐水的密度 教师强调 漂浮 悬浮是平衡状态 上浮 下沉是非平衡状态 沉底是平衡状态 但受到重 力 容器底的支持力和浮力 例题 2 用多媒体展示 质量相等的甲 乙 丙三个实心小球 放入水中后 甲球漂浮 乙 球悬浮 丙球下沉 位置如图所示 则 A F 甲 F 乙 F 丙 B 甲 乙 丙 C V 甲 V 乙 V 丙 D G 甲 G 乙 G 丙 解析 三个小球质量相等 则有 G 甲 G 乙 G 丙 甲球漂浮 有 F 甲 G 甲 甲 水 乙球悬浮 有 F 乙 G 乙 乙 水 丙球下沉 有 F 丙 G 丙 丙 水 综上可得 F 甲 F 乙 F 丙 甲 乙 丙 由于 m 甲 m 乙 m 丙 由 m V 可得 V 甲 V 乙 V 丙 答案 D 教师结束语 通过这节课的学习 我们知道了物体的浮沉条件 即浸在液体或气体中的物 体是上浮 悬浮还是下沉 取决于物体所受的浮力与自身重力的关系 在现实生活 生产中 浮力得到了广泛的应用 好 谢谢大家 课后作业 完成本课时对应练习 板书设计 板书设计 物体浮沉各种状态比较物体浮沉各种状态比较 22 教学反思 教学反思 1 通过加食盐改变水的密度实现鸡蛋由下沉变成上浮 悬浮 到漂浮在水面 上这个演示实验来引入新课 激发学生的好奇心 调动了学生的学习兴趣 2 在探究物体的浮沉条件时 通过观察把体积相同的蜡块 铁块同时浸没在水中后松手 一个上浮 一个下沉 设问引导学生 将受力分析 运动和力的关系结合起来帮助学生突破 了难点 理解了物体的浮沉条件 年级 科目 八年级物理授课人敖云 周次 第十一周 教学时间2016 年 5 月 23 日 课题第三节 物体的浮沉 条件及应用 第 2 课时课型多媒体新授课 教 学 目 标 教学目标 一 知识与技能 1 知道轮船 潜水艇 热气球 飞艇 密度计的工作原理 2 通过浮沉条件的实际应用 了解物理知识在生产 生活和社会中的应用 二 过程与方法 1 通过观察 分析 了解轮船是怎样浮在水面的 了解潜水艇怎样实现上浮 下沉的 2 通过收集 交流关于浮力应用的资料 了解浮力应用的社会价值 三 情感 态度与价值观 1 初步认识科学技术对社会发展的影响 2 初步建立应用科学知识的意识 23 重 点 难 点 教学重点 轮船 潜水艇 热气球的工作原理 教学难点 密度计的工作原理和浮力的应用 教具学 具 多媒体课件 密度计 烧杯 水 食盐 两个铁罐子 沙子 小塑料管 潜水艇模型 热气 球模型等 教学方法结合本节教学内容 可综合应用直观演 示实验 讲授 课堂讨论和读书指导等多种 形式的教学方法 教学课时2 课时 教 学 过 程 巩固复习 教师引导学生复习上一课时内容 并讲解学生所做的课后作业 教师可针对性地挑选部 分难题讲解 加强学生对知识的巩固 新课引入 教师用多媒体给学生展示以下情景图片 轮船漂浮在水面上 潜水艇悬浮在水中 节日放飞的气球升到空中 鱼儿在水 中自由地游动 师 以上这些情景图片中 都是浮沉条件在我们生活中的应用 它们到底和浮力有怎样 的关系呢 下面我们就一起来探究吧 进行新课 知识 1 轮船和潜水艇 1 轮船 教师演示实验 两个外形相同的铁罐子 一个空心 一个装满沙 同时按入水中 松手 后实心的下沉 空心的上浮最终漂浮 教师提问 用多媒体展示 思考题 1 铁的密度大于水的密度 空心的铁罐子为什么能漂浮呢 2 要想让实心的铁罐子也漂浮 可以怎么办呢 3 大家是如何调节铁罐子的浮沉的呢 24 学生回答 1 可能是 F 浮 G 物 因为它是空心的 所以能上浮 最终能漂浮 2 把沙取出来 变成空心的 3 F 浮不变 挖空使 G 物变小 当 F 浮 G 物 铁罐子自然就浮起来了 师 回答正确 很好 上述实验告诉我们采用 空心 的办法 不仅可以增大漂浮物体 可利用的浮力 还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮 这个方法早就得到了应用 轮船 教师用多媒体播放课件 轮船 并讲解 轮船 多媒体课件 工作原理 空心法 即把密度比水大的钢材制成空心的 使它能排开更多的水 增大可 利用的浮力 从而漂浮在水面上 这是浮沉条件的应用 同一艘轮船 不论在海里航行 还 是在河里航行 F 浮均等于 G 所以 F 浮不变 由阿基米德原理 F 浮 液 gV 排知 由于 海水和河水的密度不同 所以 V 排不同 液大则 V 排小 液小则 V 排大 因此轮船 在海水里比在河水里浸入的体积小 轮船的大小通常用排水量表示 排水量即轮船满载货物时排开水的质量 如果将上述质 量转换成重力也就是船满载后受到水的浮力 即船受到的最大浮力 排水量 船自身质量 满载时货物的质量 即 m 排 m 船 m 货 板书 1 轮船采用把物体制成 空心 的方法来增大浮力 使浮力等于船和货物的总重 来实现漂浮 2 排水量 满载时 船排开的水的质量 m 排 m 船 m 货 教师提问 用多媒体展示 思考题 1 轮船从河水驶入海里 它的重力变不变 它受到的浮力变大 变小还是 不变 2 它排开的水的质量变不变 3 它排开的水的体积变不变 4 它是下沉一些 还是上浮一些 提示 同一条船在河里和海里时 所受浮力相同 但它排开的河水和海水的体积不同 因此 它的吃水深度不同 学生回答 1 重力不变 浮力不变 因为始终漂浮 2 质量不变 因为浮力不变 3 体积变小 因为海水密度大于河水密度 即 海水 水 所以 V 排海水 V 排河水 4 上浮一些 因为 V 排变小了 2 潜水艇 师 潜水艇能潜入水下航行 进行侦查和袭击 是一种很重要的军事舰艇 它是怎么工 作的呢 好 下面请大家分组进行实验 制作潜水艇 25 师 我们用打点滴用的小塑料管来模拟潜水艇 请同学们利用和塑料管连接的细管给塑 料管吹气或吸气 观察到的现象 吸气时 水逐渐进入管中 管子下沉 吹气时 管中的水被排出 管子 上浮 教师提问 用多媒体展示 思考题 1 小塑料管浸没在水中所受 F 浮是否变化 2 那它是怎样上浮或下沉的呢 学生回答 1 由于塑料管形变很小 V 排基本不变 所以可以认为 F 浮不变 2 吹气时 水从管子中排出 重力变小 F 浮 G 物 所以上浮 吸气时 水进入 管子 重力变大 F 浮 G 物 所以下沉 教师 用多媒体展示潜水艇模型 介绍潜水艇 潜水艇两侧有水舱 当往水舱中充水时 潜水艇加重 就逐渐潜入水中 当水舱充水使艇重等于同体积水重时 潜水艇就可悬浮在水 中 当压缩空气使水舱中的水排出一部分时 潜水艇变轻 就可上浮了 板书 1 潜水艇原理 靠改变自身重力来实现在水中的浮沉 2 潜水艇浸没在水下不同深度所受浮力相同 因为排开水的体积不变 始终等于潜水艇 的体积 例题 1 用多媒体展示 一艘轮船的排水量是 10000t 它满载货物时的总质量是 t 该船满载货物时受到水的浮力是 N 若该船从大海驶入内河 船的重力大小 选填 变大 变小 或 不变 下同 受到的浮力大小 由于河水密度比海 水密度小 所以它排开水的体积 因此轮船要 选填 上浮一些 或 下沉 一些 g 取 10N 解析 轮船满载时受到的浮力 F 浮 G 排 m 排 g 10000 103kg 10N kg 1 108N 轮船漂浮 F 浮 G mg m 排 g 船满载货物时的总质量 m m 排 10000t 当船从大海驶入内河 船自重不变 船漂浮 船受到的浮力不变 F 浮 水 V 排 g 河水 海水 排开河水的体积大于排开海水的体积 船将下沉一些 答案 10000 1 108 不变 不变 变大 下沉一些 例题 2 用多媒体展示 潜水艇浸没在水中 在它下潜的过程中 关于它受到的重力 和浮力的说法正确的是 26 A 重力不变 浮力不变 B 重力变大 浮力变小 C 重力变大 浮力不变 D 重力变小 浮力变大 解析 潜水艇下潜时让水进入载水舱 从而增大了自身的重力 而由于潜水艇排开水的 体积不变 故所受浮力不变 当重力大于浮力时 潜水艇就会下沉 答案 C 知识点 2 气球和飞艇 教师播放课件 演示教材 P59 页 想想做做 做一个塑料袋热气球 的实验 并提 出问题 用电吹风向袋内吹热空气后袋内空气密度怎样变化 学生思考 回答 气体密度变小 师 为什么热气球和飞艇会飞起来呢 生 热气球和飞艇内的气体密度小于外面的空气的密度 受到的浮力大于自身的重力 师 回答正确 板书 热气球和飞艇的原理 气球 空气 使它受到的 F 浮 G 物而升空 师 请大家讨论 要使充了氦气 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 又有什么办法 学生思考 讨论 氦气球可以放气 热气球可以停止加热 例题 3 用多媒体展示 如图是高空中的一只热气球 以下有关它的说法正确的是 A 为使静止的热气球下降 必须继续给热气球中的空气加热 B 为使静止的热气球下降 只需把热气球上的物体抛掉一部分 C 正在匀速下降的热气球 假如有一物体从热气球上掉下 热气球将立即上升 D 正在匀速下降的热气球 假如有一物体从热气球上掉下 热气球将先下降后上升 解析 静止的热气球处于平衡状态 受到的重力和浮力是一对平衡力 故两者大小相 等 通过对气球加热 使气球内的空气膨胀 体积增大 从而使所受的浮力增大 此时浮力 大于重力 所以气球上浮而不是下降 当把气球上的物体扔掉一部分 气球的重力减小 小 于浮力 所以气球上浮而不是下降 故 A B 均错误 正在匀速下降的热气球处于平衡状态 受到的重力和浮力是一对平衡力 所以两者大小相等 假如有一物体从热气球上掉下 此时 重力小于浮力 但由于惯性 气球不会立即上升 而是先下降后上升 故 C 错误 D 正确 答案 D 知识点 3 密度计 师 我们在前面学习了用天平 量筒可以测量液体的密度 能否设计一个仪器直接测量 出液体的密度呢 学生思考 教师用多媒体播放课件 密度计 并向学生展示密度计 介绍它的构造 原理等 27 密度计 多媒体课件 用途 它是用于测定液体密度的仪器 构造 它是一根上部标有刻度 形状特殊的玻璃管 管下部的玻璃泡内封装入小铅丸或 汞 如图所示 原理 它是根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的 密度计在任何液体里都是呈 漂浮状态 所受浮力大小不变 都等于它的重力 根据浮力公式 F 浮 浮 gV 排 液体密 度较大的时候 密度计露出部分多 反之就少 所以密度计上的刻度数是上面较小而下面较 大 密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数 如 1 8 表示该液体密度是 1 8 103kg m3 教师将密度计放入清水 盐水中 引导学生观察 并请几位学生读出数值判断哪个是清 水杯 盐水杯 学生读数 立即判断出