北师大版八年级物理第八章教案

第八章 压强与浮力 8 1 压 强 教学目标 一 知识与技能 1 知道压力是垂直作用在物体表面上的力 2 理解压强的概念是作用在单位面积上的压力 3 知道压强的国际单位时牛 米 2 又叫帕斯卡 4 能用压强公式 p F S 进行简单计算 5 知道增大和减小压强的方法是改变压力和受力面积的大小 了 解它在 生产 生活中的应用 二 过程与方法 1 通过实验探究压力的作用效果与哪些因素有关 学习控制变量法 培 养学生的观察能力 分析能力 2 在压强概念的学习中 理解比值定义的方法 3 通过对日常生活 生产中压强现象的解释 培养学生应用知识的能力 三 情感 态度和价值观 1 通过实验探究压力的作用效果与哪些因素有关 激发学生学习物理的兴 趣 使学生认识科学方法的重要性 2 通过对日常生活 生产中压强现象的解释 培养学生勇于探索日常用品 中的物理学原理的精神和将物理知识应用于日常生活 生产的意识 教学重点 1 压力的概念 压力的作用效果与那些因素有关 2 压强的概念 计算公式 国际单位 回用公式进行简单计算 3 增大和减小压强的方法 教学难点 1 压力的作用效果与哪些因素有关 2 压强概念 压强的计算公式 比值定义的方法 3 增大和减小压强的方法 它在生产 生活中的应用 教 具 实物投影仪 橡皮泥 泡沫塑料 压力小桌 200g 的钩码 教学过程 一 压力 通过实物投影仪给出教材第 36 页的图 8 1 提出问题 压路机 对路面 运动员对跳板 图钉对墙壁有没有力的作用 提出问题 这些力作用点和方向各如何 怎样用共性语言来描述它们 并 组织学生讨论 得到结论 进行讨论 总结出压力是 垂直作用在物体表面的力 它有 使物体发生形 变 的作用效果 探究压力作用效果与哪些因素有关 组织学生用手边的铅笔作教材图 8 2 的 实验 体会 笔尖处比笔尾处疼 紧接着提出问题 结合这个小实验分析一下 压力的作用效果与哪些因素有关 引导学生进一步设想 压力的作用效果可能与 压力及受力面积有关 给出实验器材 要求学生以小组为单位 分组讨论并设计一个验证性实验 选择实验效果最好的器材 学生设计时教师给予适当提示和点评 确立统一的 实验方法 在受力面积不变的情况下 研究压力的作用效果与压力大小的关系 在压力大小不变的情况下 研究压力的作用效果与受力面积的关系 安排学生分组完成实验 交流讨论 得出实验结论 完成这个简单的实验 猜想 压力的作用效果可能与受力面积有关 设计实验 理解选用橡皮泥最好 它能够持久的记录深浅的印记 分组完成实验 交流讨论 得出实验结论 压力的作用效果与压力大小及受力面积有关 二 压强 在实验结论的基础上用与速度做类比 用比值定义法给出压强的概念 利用实物投影仪 投影出例题 1 通过对题目的分析引导学生得出压强计 算公式 单位 举出实例 让学生感知压强单位的大小 学生动手计算例题 1 感悟到 压强计算公式 压强单位的推导过程 体会出压强单位的大小 应用压强计算公式进行简单的计算 利用实物投影仪 投影出例题 2 安排学生分组讨论人对沙滩的压强是多大 指导学生考虑 人的体重大于 多少 怎样估测鞋底的面积 启发学生在白纸上引出鞋印 用画小方格 的方法 求鞋底面积 提示学生计算人通过沙滩时对沙滩的压强 只是计算单脚的面积 而对于 坦克却注意它是两条履带的面积 分组讨论 用 分割法 求鞋底面积 领悟到用 分割法 求鞋底面积的方法 在讨论基础上 进行计算 三 减小或增大压强的方法 提出问题 减小或增大压强的方法有哪些 组织学生结合生活中的实 例 讨论人们是怎样根据实际需要增大和减小压强的 利用压强公式得出答案 在发言过程中体会怎样将物理的理论与实际相联系 解决实际问题 当压力一定时 减小受力面积 可增大压强 增大受力面积 可减小压 强 当受力面积一定时 减小压力 可减小压强 增大压力 可增大压强 四 小结 布置作业 P58 1 4 板书设计 第八章 压强与浮力 8 1 压 强 一 压力 F 垂直作用在物体表面上的力叫做压力 方向 垂直受力物体表面 并指向受力物体 压力作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关 二 压强 p 压强是表示压力作用效果的物理量 物体单位面积上受到的压力叫做压强 公式 p 国际单位制中的单位 帕斯卡 简称帕 符号是 Pa 1 帕 1 牛 米 2 表示 每平方米面积上受到的压力是 1 牛顿 三 减小或增大压强的方法 当压力一定时 减小受力面积 可增大压强 增大受力面积 可减小压 强 当受力面积一定时 减小压力 可减小压强 增大压力 可增大压强 教学反思 8 2 液体内部的压强液体内部的压强 教学目标 一 知识与技能 1 知道液体对器壁以及液体内部向各个方向都有压强 2 通过实验探究活动 知道液体内部压强规律 3 在实验探究活动中学会使用微小压强计 二 过程与方法 1 通过演示实验培养学生的观察能力 2 通过用微小压强计对液体内部压强的实验探究活动 让学生体会物理 实验是研究问题的重要方法 发展学生由实验数据分析概括物理规律的创造性 思维能力 3 经历用 理想液柱法 推导液体内部压强公式 培养学生的抽象思维能 力 引导学生初步学习假想模型法的思路 并使学生了解它是物理学的研究方 法之一 三 情感 态度和价值观 1 通过各个教学环节 激发学生的求知欲 并使学生体会由探究得到物理 规律的喜悦 2 通过对液体内部压强公式的推导 让学生认识到物理学逻辑性强 科学 严密 3 通过对帕斯卡实验的学习 培养学生热爱物理的情感 教学重点 1 液体对容器底及容器壁有压强 2 液体内部压强规律 3 液体内部压强公式 教学难点 1 用微小压强计探究液体内部压强规律 由实验数据分析概括物理规律 2 利用 理想液柱法 推导液体内部压强公式 3 液体内部压强与所取的底面积大小没有关系 与液体重力没有大小关 系 4 利用液体压强公式进行简单计算 教 具 微小压强计 适量的水 盐水 在两侧有开口直玻璃管 橡皮膜 盛水的 方形玻璃鱼缸 电脑 教学过程 一 液体压强的特点 提出问题 放在同学桌面的铅笔盒受重力作用 对制成它的物体表面有压 强 那么装在杯里的水对杯底会不会有压强 做教材图 8 6 左图的演示实验证实学生想法 然后将少量水到在玻璃板上 并提问 水不同于固体的是它还具有流动性 那么水对阻碍它流动的杯壁有没 有压强 做教材图 8 6 右图的演示实验 证明 有 讲授 液体中有不同的位置 这些点到液面的距离称作 深度 提问 随着液体深度增加 压强怎样变化呢 做教材图 8 28 的演示实验 提问 橡皮膜发生了什么现象 说明了什么 左右两图的实验有什么不同 启发学生从观察现象得到初步结论 重力作用 水对杯底有压强 观察教师的演示实验 领会到 液体对容器底和侧壁都有压强 液体内部 向各个方向都有压强 随着液体深度增加 压强增大 二 探究液体内部压强的规律 1 探究实验的步骤 记录实验数据的表格 给每组学生一个微小压强计 让学生自学教材的微小压强计介绍 并让每 个小组动手探索 向学生提出问题 微小压强计测量的是液体中那一部分受到 的压强 微小压强计时怎样显示压强大小的 安排学生回答问题 引导学生得 出结论 指导学生按以下思路设计探究液体内部压强规律的实验步骤 同种液体在同一深度处各个方向压强大小的关系 同种液体中压强随着液体深度变化的关系 不同种液体中同一深度压强大小的关系 安排学生设计表格 进行指导给出正确的表格形式 如表 1 强调及时记 录数据 实验次数 深度 cm 橡皮膜方向 水 盐水液面高度差 液面高度差 1 3 朝上 2 3 朝下 3 3 朝侧面 4 6 朝下 5 9 朝下 表 1 比较 1 2 3 次实验中水或盐水的数据可得 比较 2 4 5 次实验中水或盐水的数据可得 比较每次实验中水和盐水的数据可得 作用在橡皮膜上的压强通过 U 型管液面差能反映出来 作用在橡皮膜上的压强越大 U 型管两侧液面差就越大 并且能从标尺 刻度读出液面差是多少厘米 2 完成探究实验 分析实验数据 总结实验结论 学生分组实验 讨论时 按上述思路进行个别辅导 帮助学生从实验数据 中找到结论 在得出规律后 用它来解释一些生活中的经验和现象 例如 我们在电视 或电影上经常会看到人潜入海中去观看美丽的海底世界 我们在电视上看到海 水下面各种新奇的景色的同时 也看到在不同深度的潜水员穿着不同有潜水 服 这是因为海水的压强随深度的增加而增大 在深水中工作必须有特殊的保 护装备 以防压坏身体 介绍帕斯卡实验 要求学生解释其中的原因 提问 液体在某一深度的压强该怎样计算呢 引出液体压强的计算 分组实验 分析实验数据 总结出液体内部压强的规律 发言解释帕斯卡实验的原因 由于同种液体中压强随着液体深度的增大而 增大 而帕斯卡实验中桶上方水的高度很大 使桶中水的深度很大 压强很大 超出了桶的承受能力 桶就被涨破了 三 推导液体压强的计算公式 1 对公式进行分析 2 利用液体压强公式进行简单计算 补充演示实验 在上端开口 下端贴有橡皮膜的玻璃管中注入一定深度红 色的水 橡皮膜将向外凸出 将玻璃管放入盛有水的方形玻璃鱼缸中 直到管 内外水面向平 引导学生分析这一现象 利用 理想液柱法 推导液体内部压强公式 引导学生用公式来解释上面探究实验总结出来的液体内部压强的规律 结 合公式说明液体内部压强与所取的底面积大小没有关系 补充演示实验 用微小压强计测粗细不同但装水深度相同的两个容器底部 压强 说明液体内部压强与液体重力没有大小关系 通过例题 1 例题 2 练习公式的应用观察演示实验 在老师的引导下分 析出 只要求出玻璃管内水对橡皮膜的向下压强 也就求出了这一深度液体向 各个方向的压强 学习液体压强公式 观察补充演示实验 领悟实验结论 布置作业 P61 1 3 板书设计 8 2 液体内部的压强 一 液体内部压强的特点 液体对容器底和侧壁都有压强 液体内部向各个方向都有压强 二 液体内部压强规律 液体的压强随深度的增加而增大 在同一深度 液体向各个方向的压强相 等 不同液体的压强还跟它的密度有关系 三 液体压强的计算公式 公式推导 在容器中装有密度为 的液体 要计算液体在深度为 h 处的压强 p 可在 液体中取底面积为 S 高为 h 的一个圆柱体的液体为研究对象 液体静止时 这个液柱液也处于静止状态 所以液柱底面积所受的竖直向上的压力一定为此 液柱所受的重力 即 G F 因此有 S h g pS 所以深度为 h 处液体产生的压强 p gh 公式 p gh 教学反思 8 3 连通器连通器 教学目标 一 知识与技能 1 了解连通器的构造特点 2 了解连通器的原理 3 了解一些连通器的应用实例 了解船闸的作用和工作原理 二 过程与方法 1 让学生进一步熟悉探究式学习的一般程序和方法 2 鼓励学生大胆猜想 培养学生发散思维能力 3 让学生经历从感性到理性思维的飞跃过程 培养学生初步的抽象思维能 力 三 情感 态度和价值观 1 在探究连通器原理的过程中 让学生保持对大自然的好奇 领略自然界 的美妙与和谐 2 通过对连通器的应用的了解 使学生认识到简单的物理原理可以解决实 际生活中的大问题 培养学生把自己所学知识应用到实际中去为人类服务的意 识 3 通过介绍葛洲坝船闸让学生初步认识科学技术对人类生活的影响 教学重点 连通器的特点和应用 教学难点 用 假想液片 法分析连通器中液体静止液面总相平方法 教 具 两个小车 长木板 刻度尺 小木块 秒表 教学过程 引入 思考 请大家观察老师手中的茶壶 它的结构有什么特点 学生回答 教师总结 象茶壶这样的上部开口 底部连通的容器叫连通器 思考 生活中还有那些容器是连通器 它的特点是组成连通器的各个容器长短 粗细 形状各不相同 思考 猜想一下 若在这个连通器中倒入水 当水静止时 各容器中的液 面会不会平 学生猜想 教师演示实验 思考 为什么各容器的液面是相平的 学生提出自己的理由 教师带领学生分析原因 设想 U 形管最底部有一个液片 因为液体静止 所以液片处于静止状态 则液片两侧所受压力相等 F 向左 F 向左 又因为液片两侧的面积相同根据 p F S 可得 液片两侧所受压强相同 有 p gh 可得 当 一定时 p 相同则两管液 面高度相等 即两管液面相平 让学生叙述工作原理 教师补充 布置作业 P66 1 3 板书设计 8 3 连通器 1 什么是连通器 上部开口 底部连通的容器叫连通器 2 连通器的特点 如果连通器中只装一种液体 则液体静止时连通器的各容器中液面总相 平 分析 设想 U 形管最底部有一个液片 液体静止 液片处于静止状态 液片两侧所受压力相等 液片两侧所受压强相同 两管液面高度相等 两管液面相平 3 连通器的应用 茶壶 洗手池的回水管 水塔的供水系统 电热水器的水位计 牲畜自动 饮水装置 船闸 教学反思 8 4 大气压强大气压强 教学目标 一 知识与技能 1 了解大气压是客观存在的 2 了解测量大气压的实验托里拆利实验 3 了解大气压强的值和大气压强的单位 4 了解活塞式抽水机和离心式水泵的工作过程 5 了解生活中利用大气压的实例 6 了解在温度不变时气体的压强跟体积的关系 7 了解大气压强随高度的增加而减小 大气压强值可用气压计来测量 二 过程与方法 1 通过观察一些实验现象感知大气压强的客观存在 2 通过一些实验感知大气压强的值很大 3 感知人类对大气压强的利用 三 情感 态度和价值观 1 培养实事求是的科学态度 2 通过对大气压应用的了解 使学生认识到科学技术对人类生活的影响 3 通过对大气压强的认识 使学生领略大自然的神奇和美妙 教学重点 大气压强的存在和大气压的测定 教学难点 理解活塞式抽水机和离心泵的工作过程 教 具 易拉罐 针筒 茶杯 硬纸片 大 小试管 砝码 抽水机模 型 离心泵模型 托里拆利实验录像带 抽水机和离心泵电脑动画 教学过程 引入 用问题引入 发挥学生的想象力 锻炼学生的推理能力 培养发散思维能 力 新课教学 引导学生注意观察 通过历史故事激发学生的创造力和想象力 演示实验增加学生的感想认识 电脑动画演示分步工作过程有利于学生的 理解 提出问题 我们生活在地球周围的大气层中 气体也像液体一样没有一定 的形状 具有流动性 同时也受到重力的作用 同学们猜想一下大气是否也像 液体一样在它内部存在压强呢 学生讨论并猜想 思考 你能不能设计一个实验证明你的猜想 学生讨论 发表自己的意见 教师引导学生用正确的方法验证 请同学们看一下实验 通过这些现象 你能得出什么结论 演示课本图 8 17 中的四个实验 让学生对每个实验进行解释 教师作补充和纠正 启发学生得出结论 大气对浸在它里面的物体有压强 大气向各个方向都有压强 简要介绍马德堡半球实验 大气压有多大呢 想一想如何能测出大气压的值 简要介绍科学家托里拆利 请同学思考以下问题 1 托里拆利实验中玻璃管上方为什么是真空 2 管内水银柱产生的压强为什么等于大气压的值 3 如何计算大气压的值 4 托里拆利实验为什么不用水做 大气压是不是总等于一个定值 猜想一下 大气压可能和什么因素有关 思考 大气压在我们日常生活中 生产中有哪些应用 引导学生看课本图 8 22 活塞式抽水机和离心式水泵 布置作业 P73 1 4 板书设计 8 4 大气压强 1 大气压强的存在 大气对浸在它里面的物体有压强 大气向各个方向都有压强 2 大气压强的测定 托里拆利实验 大气压强的值 大气压强的值等于 760mm 高水银柱产生的压强 等于 1 01 105Pa 3 大气压强的变化 大气压强随着高度的增加而减小 4 活塞式抽水机和离心泵 原理 它们都是利用大气压工作的 工作过程 教学反思 8 5 探究探究 影响浮力大小的因素影响浮力大小的因素 教学目标 一 知识与技能 1 通过实验探究 认识浮力 知道浸在液体中的物体受到液体向上托的力 叫做浮力 知道浮力的方向是竖直向上 2 通过实验探究 知道浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差 3 通过学生实验探究 知道浮力的大小与哪些因素有关 知道阿基米德原 理 4 会求浮力的大小 二 过程与方法 1 通过实验探究认识浮力的过程 培养学生的观察能力和分析能力 2 通过实验探究浮力产生的原因 培养学生的观察能力和运用知识分析归 纳的能力 3 通过学生实验探究浮力的大小与哪些因素有关 培养学生的猜想 假设 实验设计能力等科学探究能力 培养学生有步骤进行实验的条理性 三 情感 态度和价值观 1 通过实验探究 培养学生尊重科学 实事求是的科学态度 2 通过实验过程的合作交流 培养学生的交流意识 合作精神 教学重点 影响浮力大小的因素 教学难点 浮力产生的原因 教 具 教师演示用的有 多媒体课件 弹簧测力计 木块 石块 去掉底的透明 矿泉水塑料瓶 乒乓球 玻璃圆缸 玻璃筒等 学生分组实验用的有 弹簧测力计 橡皮泥 体积相同的铁块 铝块 水 煤油 溢水杯 小烧杯 石块 细线等 教学过程 一 认识浮力 图片 轮船在海上航行 气球升空 滑翔运动员在水中冲浪 游泳运动员 在水中游泳 他们都受到浮力的作用 什么是浮力呢 分析静止在水平地面上木块的受力情况 引起学生注意 开动学生思维机 器 1 思维起动 木块放在水平地面上静止时 受到重力 G 和支持 F 支的作 用 这两个力的关系是 重力 G 与支持 F 支是一对平衡力 F 支 G 2 思维链接 教师演示 将木块放入水中后 木块向上浮起 最后静止 在水面上 木块受到重力 G 和浮力 F 浮的作用 这两个力的关系是 重力 G 与 浮力 F 浮是一对平衡力 F 浮 G 引导学生通过对木块二力平衡的分析得出 漂浮在液面上的物体受到浮力 漂浮时浮力的大小等于重力 浮力的方向竖直向上 过渡语 问 物体完全浸没在水中时的情况又怎样呢 请继续做实验 3 观察与实验 教师演示 将一铁块挂在弹簧测力计下 铁块静止时 如图 3 所示 铁块受到重力 G 和拉力 F 的作用 且 F G 用手向上托铁块 使铁块静止 如图 4 所示 看到弹簧测力计示数变小 铁块此时受到重力 G 拉力 F1 和托力 F2 三个力的作用 且 F1 F2 G 将铁块浸没在水中 使铁块静止后 如图 5 所示 看到弹簧测力计示数 变小 铁块此时受到重力 G 拉力 F1 和浮力 F2 三个力的作用 且 F1 F2 G 分析对比 用对比的方法进行分析 对比分析 3 4 两图得出 图 4 中弹簧测力计示数变小 是由于受到手对 它向上托的力 对比分析 3 5 两图得出 图 5 中弹簧测力计示数变小 是由于浸没在水 中的物体受到水对它向上托的力 结论 不论物体漂浮在水面上 还是浸没在水中 物体都会受到水对它施 加的一个向上托的力 而且用其它液体代替水做实验 可以得出同样的结果 物体在空气中 受到空气对它向上托的力吗 为什么热气球能在天空上飞 行 空气对浸在它里面的物体也有向上托的力 通过以上实验及分析 引入 浮力 一 浮力的定义 浸在液体 或气体 中的物体受到液体 或气体 向 上托的力 叫做浮力 强调 浸在 的物理含义包括 部分浸入 和 完全浸入 二 浮力的方向 总是竖直向上的 三 浮力的施力物体 液体或气体 另外实验 3 涉及到同一直线上三力平衡问题 引导学生分析不仅可得出浮 力的方向 同时可得出计算浮力大小的一种方法 称重法 四 求浮力大小的方法一 称重法 用弹簧测力计测浸在液体中物体的浮力大小的方法是 1 先测出物体的重力 G 2 把物体放在液体中静止时 读出弹簧测力计的示数 G 3 由力的平衡知识求出浮力 F 浮 G G 引导学生分析称重法求浮 力适用的条件 各力不能超过弹簧测力计的量程 故测力一般较小 加油站 一个物体在空气中用弹簧测力计测其重为 9 8N 浸在水中后用弹 簧测力计测其示数为 4 9N 物体在水中所受浮力是多大 第一个环节中 首先通过精美的图片画面和优美的音乐刺激学生的感官 引起兴趣 通过分析木块静止在水平地面上的受力情况 把学生的注意力很快 集中在本节所要研究的问题上来 通过分析木块漂浮在水面上 石块浸没在水 中的情况 以及热气球能在空中飞行 引出浮力的有关问题 这样设计由浅到 深 由简单到复杂 层层递进 符合学生认知规律 通过 加油站 栏目 及时 训练所学新知 加深学生对称重法的理解 过渡语 浸在液体中的物体为什么会受到向上的浮力呢 下面通过实验来 寻找答案 引入第二部分知识的探究学习 二 浮力产生的原因 观察与实验 演示实验一 目的是创设情景 激发兴趣 提出问题 介绍实验 拿一个去掉底的透明的矿泉水塑料瓶 瓶口朝下 把一只乒 乓球放入瓶中 向瓶中内倒水 观察有什么现象 乒乓球是否浮起 图 6 所示 根据学生的经验判断 乒乓球会浮起来 现象 乒乓球被水压在瓶底没有浮起 同时有水从瓶口流出 过渡语 这时教师提出问题 为什么乒乓球不浮起来 怎样才能使乒乓球 浮起来呢 带着这个问题让学生继续观察实验 将瓶口放入水中或将瓶盖盖上 再一次向瓶内倒水 继续观察当乒乓球 下积满水时有什么现象发生 图 7 所示 现象 乒乓球下积满水时 乒乓球竞然浮起来啦 实验分析 同样一个乒乓球在同样的瓶中出现两种不同情况这是为什么呢 引导学生进行分析 第一次乒乓球没有浮起 是因为乒乓球只受到水对它向下的压力 第二次乒乓球浮起来 是因为乒乓球受到水给它向下和向上的压力 乒乓 球上浮说明水给它向上的压力大于向下的压力 综上实验所述 教师提出问题 浮力是怎样产生的呢 从而引入研究的 主题 观察与实验 演示实验二 课本图 8 28 巧妙实验 找出浮力产生的原因 介绍实验 将两端蒙上绷带程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中水 平放置时 为了便于学生观察两端橡皮膜选用不同颜色 a 看到什么现象 橡皮膜凹陷 b 橡皮膜凹陷说明了什么 水对像皮膜有压强 从而产生压力 c 左图中橡皮膜凹陷程度相同为什么 橡皮膜在水中深度相同 水对 橡皮膜的压力关系是 F 左 F 右 其合力 F 水平 0 当玻璃圆筒浸没在水中竖直放置两侧橡皮膜处于不同深度时 上 下橡 皮膜的凹陷相同吗 为什么 学生很容易回答 不同 下面橡皮膜向上凹陷得更厉害些 因为 F 向上 F 向下 其合力 F 竖直 F 向上 F 向下 合力方向竖直向上 结论 引导学生运用液体内部压强特点的知识 力的合成知识分析得出 信息快报 1 浮力就是液体对物体向上和向下的压力差 通过实验探究 不仅找到了浮力产生的原因 而且得出了计算浮力大小的 第二种方法 原因法 又叫压力差法求浮力 2 求浮力的方法二 原因法 压力差法 公式 F 浮 F 向上 F 向下 3 适用条件 形状规则的圆柱体 正方体等 强调 物体是否受到浮力 关键是看物体上 下表面是否存在着压力差 且是否是下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力 为加深学生对浮力产生原因的理解 出示 智力加油站 如图所示 A B 是能够自由移动的物体 C D 是用蜡紧粘在 容器上的物体 向容器内倒入一些水 情况如图所示 则下列说法错误的是 1 物体 A 一定受到浮力的作用 2 物体 B 一定受到浮力的作用 3 物体 C 一定受到浮力的作用 4 物体 D 一定受到浮力的作用 第二个环节 探究浮力产生的原因比较抽象 学生缺乏感性认识 学生在 生活中积累了一些片面的或错误的观念 通过教师演示乒乓球上浮与不上浮的 两次实验引入研究主题 又通过直观明了的橡皮膜凹陷实验学生容易理解 这 样设计增加了趣味性 降低了难度 学生容易接受 通过第二次加油站栏目 及时反馈学生对浮力产生原因的理解情况 三 浮力的大小 前面已经知道了求浮力的两种方法 称重法和压力差法 称重法求浮力要 求各力超过弹簧测力计的量程 没有合适的测力计 物体又很重 该如何求浮 力 压力差法求浮力适用于形状规则的圆柱体 正方体等的情况 而对于形状 不规则的物体如何求其浮力的大小呢 有没有一种求浮力普遍适用的方法呢 下面我们用实验探究的方法来研究这个问题 通过前面七章知识的学习 学生的探究能力已逐步提高 探究活动的层次 也逐步提高 教材将阿基米德原理的学习设计为一个完整的探究活动 系统 规范 难度大 在教师的指导下可使学生的科学探究能力得到质的飞跃 符合 新课程标准要求的 科学探究要循序渐进 的原则 我认为应从以下几个方面进 行指导 一 提出问题 浮力的大小与哪些因素有关呢 进行猜想 让学生分组讨论 七嘴八舌 提出各种猜想 为了使学生科学 猜想 避免盲目性 从浮力的定义入手进行分析 可提醒学生从物体和液体两 个方面进行猜想 总结各组学生的猜想归纳为 与液体有关的 物体在液体中 深度 h 液 液体密度等 与物体有关的 物体的形状 物体重 G 物 质量 m 物 密度 物 体积 V 物 排开液体的体积 V 排等 过渡语 同学们大胆的积极猜想很好 但你们的猜想是否正确呢 要通过 实验来验证 下面我们就来做实验 动手实验 实验前准备 桌上的弹簧测力计能否拿来使用 使用弹簧测力计要注意什么 指针是 否指零 最小刻度是多少 量程是多少 实验选用物体是什么 像皮泥 要用弹簧测力计测橡皮泥在水中所受的浮力应先测什么 G 物 再测 什么 在水中的示数 G 最后如何算浮力 F 浮 G G 实验要求 分组实验时物体要浸没在水中 不要碰到容器底和侧壁 弹簧测力计的挂物钩不能浸入水中 读数时 待指针稳定后再读数 各小组密切配合 要及时记录 及时分析结论 进行实验 实验 1 改变橡皮泥浸没在水中的深度 深浅不同 浮力相同 结论 浮 力大小与浸没的深度无关 提问一组学生代表 将结果记入表格中 实验 2 改变橡皮泥的形状 形状不同 浮力相同 提问一组学生 并将 结果写在记录表格中 实验 3 改变物重 选用体积相同的铁块和铝块 浸没于水中 两物体重 力不同 但浸没时所受浮力相同 分析实验 3 得出浮力大小与物体质量 m 物 密度 物无关 实验 4 体积不同的两块橡皮泥 浸入水中相同体积时 所受浮力相同 F 浮与 V 物无关 实验 5 将一大块橡皮泥自上而下缓慢浸入水中 弹簧测力计的示数 G 在改变 浮力 F 浮在变化 物体的体积一定 但浮力却在变化 说明 F 浮与 V 物无关 浮力大小到底与物体的哪部分体积有关呢 再观察 得出结论 浮力大小与浸入液体的那部分体积有关 浸入液体的体积越大 所受的浮力也越大 F 浮与 V 排有关 实验 6 将同一块橡皮泥分别浸没在水和煤油中 所受浮力不同 浸入液 体中的体积相同 而所受浮力不相同 说明 F 浮与 液有关 实验记录表格 猜想浮力大小跟哪些因素有关 猜想因素 比较条件 结论 浸在液体中的物体所受浮力的大小跟物体浸入液体的体积 V 排和液 体的密度 液有关 至此学生已经得出 浮力的大小与浸入液体的体积和液体的密度有关 1 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 这个规律叫做阿基米德原理 2 公式 F 浮 G 排 液 gV 排 分析上式可知 浮力的大小只与 液 V 排有关 而与物体的形状 物体 在液体中的深度 h 液 物体重力 G 物 物体质量 m 物 物体密度 物 物体 体积 V 物等无关 3 适用范围 液体 气体 是计算浮力普遍适用的公式 4 公式中各物体量的单位 F 浮 N 液 Kg m3 g N kg V 排 m3 1 游泳时 人从浅水区走向深水区 人越深 人受到的浮力越大 这是为 什么 2 质量为 7 9Kg 的铁块沉在水底时 受到的浮力是多少 铁 7 9 103kg m3 3 有一个桥墩在河水中的体积为 400m3 则河水对桥墩的浮力是多少 布置作业 P79 1 4 板书设计 8 5 探究 影响浮力大小的因素 一 认识浮力 1 浮力的定义 浸在液体 或气体 中的物体受到液体 或气体 向上托 的力 2 浮力的方向 总是竖直向上的 3 浮力的施力物体 液体或气体 二 浮力产生的原因 浮力就是液体对物体向上和向下的压力差 公式 F 浮 F 向上 F 向下 2 阿基米德原理 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液 体所受的重力 这个规律叫做阿基米德原理 公式 F 浮 G 排 液 gV 排 适用范围 液体 气体 是计算浮力普遍适用的公式 四 计算浮力的三种方法 1 称重法 F 浮 G G 2 原因法 F 浮 F 向上 F 向下 3 阿基米德原理法 F 浮 G 排 液 gV 排 教学反思 8 6 物体的浮沉条件物体的浮沉条件 教学目标 一 知识与技能 1 理解物体的浮沉条件 2 知道轮船 潜水艇 气球 飞艇和密度计的浮沉原理 3 能应用浮沉条件解决一些简单的问题 二 过程与方法 1 经历探究浮沉条件的过程 培养学生应用力和运动的知识解决问题时 的分析概括能力 2 通过对轮船 潜水艇 气球 飞艇和密度计浮沉原理的学习 培养学生 运用物理知识解决实际问题的能力 3 通过制造 孔明灯 和 浮沉子 训练学生的动手能力 三 情感 态度和价值观 1 通过对轮船 潜水艇 气球 飞艇和密度计的浮沉原理的学习 让学生 体验科学 技术 社会的紧密联系 2 通过制造 孔明灯 和 浮沉子 激发学生学习物理的兴趣 3 通过学习阅读材料 培养学生的民族自豪感 培养学生热爱物理的情感 教学重点 物体的浮沉条件 教学难点 物体的浮沉条件的应用 教 具 教师演示用 多媒体课件 形状 体积相同的铁块 木块各一个 潜水艇 模型一个 学生用 形状 体积相同的铁块 木块各 30 个 卷成一团的废牙膏皮 底 部已剪去 30 个 橡皮泥 30 个 玻璃水槽 30 个 土豆 30 个 白萝卜 30 块 泡沫塑料块 30 个 石块 30 个 量筒 30 个 密度计 30 个 教学过程 引入新课 1 节日里放飞的五颜六色的气球为什么能升空 出示幻灯片 2 体育活动中使用的热气球 时而升空 时而下降 它是怎样实现上浮和 下沉的呢 幻灯片 3 用钢铁制成的轮船为什么能在水面上航行呢 出示幻灯片 这些都是人们巧妙地利用了物体的浮沉条件的结果 今天我们就来一起学 习 第六节 物体的浮沉条件 新课教学 通过上节课的学习 同学们已经知道了 浸在水中的木块 铁块都要受到水 对它们竖直向上的浮力 那么它们在水中的浮沉情况一样吗 请同学们做下面的实验 用手把木块和铁块都浸没在水中 同时松手后 会看到什么现象呢 请同学们做一做 1 物体的上浮和下沉都是运动状态发生了改变 2 物体运动状态改变的原因是因为受到了力的作用 3 物体浸没在水中时 受到了哪些力的作用 重力 浮力 4 物体运动状态改变的过程中 是只有重力作用的结果 还是只有浮力 作用的结果 还是由于重力和浮力的合力共同作用的结果 重力 浮力的合 力 物体的浮沉条件 如果 F 浮G 合力的方向与浮力方向相同 竖直向上 物体向上运动 我 们称之为上浮 如果 F 浮 G 上浮的物体最终静止在液面上 此状态叫做漂浮 引导学生分析 小组讨论 代表发言 1 物体在下沉过程中 在沉到水底之前 物体所受重力 浮力的大小 改变了吗 二者的大小关系怎样 2 当物体静止在水底部时 重力和浮力大小改变了吗 二者大小怎样 物体为什么会达到静止的平衡状态 3 物体在上浮过程中 在没有露出水面之前 物体所受重力 浮力的 大小改变了吗 二者大小关系怎样 4 当露出水面之后 物体不断上升 排开水的体积越来越小 浮力 F 浮也减小 当减小到 F 浮 G 物体就静止地漂浮在水面上 5 悬浮和漂浮都满足 F 浮 G 都是一种静止的平衡状态 它们之间的 区别是什么 悬浮是物体全部浸没在液体中 漂浮是物体部分浸没在液体中 它们浸入 液体的体积不相等 如何判断物体的浮沉 大家猜想一下 物体的浮沉还可能与什么有关吗 是否跟密度有关 同学们用浮沉条件 阿基米德原理及重力公式进行分析 看 看是否能得出物体的浮沉与物体密度和液体密度的关系 一 物体的浮沉条件 比较重力和浮力物体浸没在液体中静止时 V 排 V 物 F 浮 液 gV 排 G 物 gV 物 比较物体密度和液体密度 F 浮 G下沉 液G上浮 液 物上浮 强调 如果不知道重力和浮力大小的关系 可以通过比较物体的密度和液 体密度之间的大小关系来判断物体的浮沉情况 这是判断物体浮沉的另一种方 法 但这两种方法本质上是一致的 巩固新知 把铁块放在水中时 铁块将 原因是 把铁块放在水银中时 铁块将 原因是 实验探究 怎样使密度大于水的物体能够漂浮在水面上呢 师 在上面的题目中 由于铁的密度 铁 水 所以铁块在水中下沉 而 有趣的是用钢铁制造成的轮船却能漂浮在水面上航行 更有趣的是用钢铁制成 的潜水艇不但能象轮船一样在水面上航行 还能在水中随意地时而潜入水下 时而 浮出水面 这是为什么呢 思考 想不想知道其中的奥妙呢 那么就通过实验来解开其中的秘密吧 同学们桌上器材 牙膏皮 土豆 白萝卜 泡沫塑料块 石块 橡皮泥 水 槽等 牙膏皮 土豆 白萝卜 石块 橡皮泥的密度都大于水的密度 放在水中都 要下沉 能不能想办法使它们浮在水面呢 分组讨论 设计实验 做实验 各组说明各自的方法 实验回放 学生实验 牙膏皮做成空心的能浮在水面上 橡皮泥做成空心的 也能浮在水面上 土豆 白萝卜挖成空心的 也能浮在水面上 石块放在泡沫塑料块上 它们也能浮在水面上 你的发现是 两次牙膏袋所受的重力 G 甲和 G 乙的大小关系是 G 甲 G 乙 两次排开水的体积 V 甲和 V 乙的大小关系是 V 甲 V 乙 两次所受浮力 F 甲浮和 F 乙浮的大小关系是 F 甲浮 F 乙浮 强调 以上这些事例说明 要用密度大于水的材料制成能够浮在水面上的物 体 可把它做成空心的 使它能够排开更多的水 轮船就是根据这个道理制成的 最早的轮船利用密度小与水的木材做成木筏 在水里漂浮 承载的人和物少 后来把木材挖成空心 做成小木船 能承载更都的人和物 现代的巨大轮船 甚至 航空母舰是把钢铁做成空心 利用增大排水体积的方法 从而增大可以利用的浮力 屏幕展示画片 木筏 小木船 巨轮 航母 二 生活中的浮力 1 轮船 轮船的工作原理 把刚铁做成空心 利用增大排水体积的方法 从而增大可以 利用的浮力 我学我用 一艘轮船从河里驶向海里 它受到的重力 增大 减小 不变 它受到的浮力 增大 减小 不变 它排开水的体积 增大 减小 不变 它是下沉一些 还是上浮一些 2 密度计 像轮船这样的物体 当它漂浮在液面上时 F 浮 G 同一物体漂浮在密度不同 的液体表面上时 所受的浮力不变 当液体密度越小时 物体排开液体的体积就越 大 即物体浸入液体的部分多露出液面少 当液体密度越大时 物体排开液体的 体积就越小 即物体浸入部分的体积少 而露出部分的体积多 反过来 根据物体浸 入液体体积的大小 也就可以知道液体密度的大小 人们根据这一规律 制成了一 种可以直接测量液体密度的工具 密度计 1 密度计的图片 2 介绍用途 一种可以直接测量液体密度仪器 3 读数方法 密度值 静止时液面所对的刻度值 水的密度 4 小组讨论 密度计上的刻度值是如何变化的 上小下大 这些刻度之间的间隔是均匀的吗 不均匀 5 工作原理 利用物体漂浮在液面上 浮力等于重力的条件制成的 3 潜水艇 可上九天揽月 可下五洋捉鳖 人类探求大海的奥秘 潜水艇在水面上航行时与轮船是同样的道理 但潜水艇主要是能潜入水下 在水中随意地上浮和悬浮 看一看 想一想 潜水艇是如何上浮 下潜和悬浮的呢 走近潜水艇 水中蛟龙 潜水艇图片 潜水艇实验模型 潜水艇工作过程 潜水艇在水下工作时 V 排 V 物 浮力不变 要使上浮 F 浮 G F 浮不变 只有减小重力 要使下沉 F 浮 G F 浮不变 只有增大重力 潜水艇的上浮 下沉是靠改变潜水艇所受的重力来实现的 因为体 积无法改变 因而浮力无法改变 只有通过向水箱中充水或向水箱外排水来改变自 身的重力来实现上浮 下沉和悬浮 演示用潜水艇演示器模拟潜水艇浮沉 玻璃容器相当于水箱 注射器相当于压缩机 4 气球和飞艇 可上九天揽月 可下五洋捉鳖 人类实现飞天的梦想 前面我们研究了物体在液面上漂浮的轮船和密度计 以及在液面下工作的潜 水艇都是利用浮力来工作的情况 那么由于物体在空气中也回受到浮力的作用 我 们能否设计出使物体在空气中上浮 下沉和悬浮的方案呢 三 课堂小节 本节课通过分析物体在液体中的受力情况 得出了判断物体浮沉的两种方法 又通过实验探究进一步了解轮船 密度计 潜水艇 气球和飞艇的浮沉原理 生 活中的浮力问题随处可见 作为 作为跨世纪的青年一代 我们应多联系实际 多思 考 灵活应用浮力的知识更好地为人类服务 为早日实现中华民族千年的登月梦 想贡献自己的力量 布置作业 P83 1 4 板书设计 8 6 物体的浮沉条件 一 物体的浮沉条件 比较重力和浮力物体浸没在液体中静止时 V 排 V 物 F 浮 液 gV 排 G 物 gV 物 比较物体密度和液体密度 F 浮 G下沉 液G上浮 液 物上浮 二 生活中的浮力 1 轮船 轮船的工作原理 把刚铁做成空心 利用增大排水体积的方法 从而增大可以 利用的浮力 2 密度计 直接测量液体密度的工具 密度计 3 潜水艇 潜水艇的上浮 下沉是靠改变潜水艇所受的重力来实现的 4 气球和飞艇 气球和飞艇的工作原理 通过充入密度较小的气体的方法 改变气体的密度 或改变气袋中气体体积的方法从而改变浮力 来实现上浮和下沉 教学反思 8 7 飞机为什么能上天飞机为什么能上天 教学目标 一 知识与技能 1 知道液体的压强与流速的关系 2 了解飞机的升力是怎样产生的 3 了解水翼船高速行驶的原理 二 过程与方法 1 通过观察和实验探究流体的压强与流速的关系 培养学生的分析能力 2 通过分析飞机和水翼船的升力是怎样产生的 培养学生运用知识的能力 三 情感 态度和价值观 1 通过实验演示 使学生体验科学 技术 社会的紧密联系 激发学生学 习物理的兴趣 教学重点 老师做好演示实验 引导学生分析得出结论 并用结论解释生 活中的现象 教学难点 引导学生分析得出结论 教 具 按课本图 8 44 图 8 49 图 8 50 的要求准备实验器材 教学过程 一 流体压强与流速的关系 1 流体 液体和气体有很强的流动性 统称为流体 2 流体压强与流速的关系 实验探究 作如下几个实验 1 把一纸条放在嘴边 用力从纸条上方吹气 会看到纸条飘起来 说明 纸条上方的压强比下方小 纸条上方的流速大 压强却小 2 在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气 硬币就可以跳起来 3