浮力复习课教案

浮力复习课教案一、教学目标1.知识与技能目标学生能够系统地回顾浮力的概念、产生原因、计算方法（阿基米德原理、称重法等）以及物体的浮沉条件。熟练运用相关知识解决浮力的各类计算问题和实际应用问题，如判断物体的浮沉状态、计算浮力大小、分析物体在液体中受力情况等。2.过程与方法目标通过对浮力知识的梳理和总结，培养学生的归纳总结能力和逻辑思维能力。通过典型例题的分析和解答，引导学生掌握解题思路和方法，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。3.情感态度与价值观目标培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神，激发学生学习物理的兴趣。让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，增强学生运用物理知识解决实际问题的意识。

二、教学重难点1.教学重点浮力的概念、产生原因、阿基米德原理和物体的浮沉条件。浮力相关的计算，包括根据已知条件选择合适的公式进行计算，以及受力分析在浮力问题中的应用。2.教学难点对物体浮沉条件的深入理解和灵活运用，尤其是物体在液体中处于悬浮或漂浮状态时的受力分析和相关计算。解决综合性较强的浮力问题，能够将浮力知识与其他力学知识（如重力、二力平衡等）相结合，进行全面的分析和解答。

三、教学方法1.讲授法：系统地讲解浮力的重点知识，包括概念、原理、规律等，确保学生对基础知识有清晰的理解。2.讨论法：组织学生对一些典型的浮力问题进行讨论，鼓励学生积极思考、发表自己的见解，培养学生的合作学习能力和思维能力。3.练习法：通过适量的练习题，让学生巩固所学的浮力知识，提高解题能力。在练习过程中，及时反馈学生的学习情况，针对学生存在的问题进行有针对性的讲解。

四、教学过程

（一）知识回顾1.浮力的概念教师引导学生回顾浮力的定义：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。提问学生浮力的施力物体和受力物体分别是什么，让学生明确浮力的施力物体是液体（或气体），受力物体是浸在其中的物体。2.浮力的产生原因展示一个正方体浸没在液体中的模型，分析正方体各个面受到液体的压力情况。讲解浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力差，即$F_{浮}=F_{向上}F_{向下}$。通过简单的例子，如一块木板漂浮在水面上，让学生分析木板受到的浮力是如何产生的，加深对浮力产生原因的理解。3.阿基米德原理回顾阿基米德原理的内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。公式表示为$F_{浮}=G_{排}=\rho_{液}gV_{排}$。强调公式中各个物理量的含义：$\rho_{液}$是液体的密度，$g$是重力加速度，$V_{排}$是物体排开液体的体积。举例说明如何应用阿基米德原理计算浮力，如一个石块浸没在水中，已知石块的体积，求石块受到的浮力。让学生根据阿基米德原理公式进行计算，巩固对原理的应用。4.物体的浮沉条件展示不同状态下物体在液体中的浮沉情况（漂浮、悬浮、下沉），引导学生分析物体在各种状态下的受力情况。总结物体的浮沉条件：当$F_{浮}>G$时，物体上浮，最终漂浮，此时$F_{浮}=G$。当$F_{浮}=G$时，物体悬浮。当$F_{浮}<G$时，物体下沉。通过具体的例子，如一个鸡蛋放在清水中下沉，放入盐水中漂浮，让学生分析鸡蛋在不同液体中浮沉状态变化的原因，进一步理解物体的浮沉条件。

（二）典型例题分析1.类型一：浮力大小的计算例1：一个体积为$0.05m^{3}$的物体，浸没在水中，求它受到的浮力。分析：已知物体浸没在水中，$V_{排}=V_{物}=0.05m^{3}$，水的密度$\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可计算浮力。解答：$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.05m^{3}=500N$。例2：用弹簧测力计称得一石块重$5N$，将石块全部浸没在水中，弹簧测力计的示数为$3N$，求石块受到的浮力。分析：根据称重法$F_{浮}=GF_{示}$，已知石块的重力$G=5N$，弹簧测力计的示数$F_{示}=3N$，可求出浮力。解答：$F_{浮}=GF_{示}=5N3N=2N$。总结：计算浮力大小的方法有阿基米德原理和称重法，要根据题目所给条件选择合适的方法进行计算。2.类型二：物体浮沉状态的判断例3：一个质量为$0.6kg$的木块，放入水中静止时，有$\frac{3}{5}$的体积露出水面，求木块的密度和木块受到的浮力。分析：因为木块漂浮，所以$F_{浮}=G$，根据$G=mg$可求出木块的重力，进而得到浮力。再根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，可求出木块排开水的体积，结合已知条件求出木块的体积，最后根据$\rho=\frac{m}{V}$求出木块的密度。解答：木块的重力$G=mg=0.6kg×10N/kg=6N$。因为木块漂浮，所以$F_{浮}=G=6N$。由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可得，$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{6N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=6×10^{4}m^{3}$。已知有$\frac{3}{5}$的体积露出水面，则$V_{排}=(1\frac{3}{5})V_{木}$，所以$V_{木}=\frac{V_{排}}{1\frac{3}{5}}=\frac{6×10^{4}m^{3}}{\frac{2}{5}}=1.5×10^{3}m^{3}$。木块的密度$\rho_{木}=\frac{m}{V_{木}}=\frac{0.6kg}{1.5×10^{3}m^{3}}=0.4×10^{3}kg/m^{3}$。例4：一个实心小球，质量为$0.4kg$，体积为$5×10^{4}m^{3}$，将它放入水中，静止时小球受到的浮力是多大？（$g$取$10N/kg$）分析：先根据$\rho=\frac{m}{V}$求出小球的密度，与水的密度比较，判断小球在水中的浮沉状态，再根据浮沉状态计算浮力。解答：小球的密度$\rho_{球}=\frac{m}{V}=\frac{0.4kg}{5×10^{4}m^{3}}=0.8×10^{3}kg/m^{3}$。因为$\rho_{球}<\rho_{水}$，所以小球在水中漂浮，$F_{浮}=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N$。总结：判断物体的浮沉状态，可以通过比较物体的密度与液体的密度来进行。当$\rho_{物}<\rho_{液}$时，物体漂浮；当$\rho_{物}=\rho_{液}$时，物体悬浮；当$\rho_{物}>\rho_{液}$时，物体下沉。然后根据物体的浮沉状态确定浮力的大小。3.类型三：综合应用例5：如图所示，一个底面积为$S=200cm^{2}$的圆柱形容器，装有适量的水。将一个质量为$m=0.6kg$的物体A放入水中，物体A漂浮在水面上，此时水面上升了$h=3cm$。求：物体A受到的浮力。物体A的密度。若将物体A放入另一种液体中，物体A有$\frac{1}{5}$的体积露出液面，求这种液体的密度。分析：对于（1），根据物体漂浮时$F_{浮}=G$可求出浮力。对于（2），根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$求出物体A排开水的体积，再结合物体漂浮时$V_{排}$与$V_{物}$的关系求出物体A的体积，最后根据$\rho=\frac{m}{V}$求出物体A的密度。对于（3），根据物体在另一种液体中漂浮时$F_{浮}=G$，以及阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，结合已知条件求出液体的密度。解答：物体A受到的浮力$F_{浮}=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N$。由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可得，$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{6N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=6×10^{4}m^{3}$。因为物体A漂浮，所以$V_{排}=(1\frac{1}{5})V_{物}$，则$V_{物}=\frac{V_{排}}{1\frac{1}{5}}=\frac{6×10^{4}m^{3}}{\frac{4}{5}}=7.5×10^{4}m^{3}$。物体A的密度$\rho_{A}=\frac{m}{V_{物}}=\frac{0.6kg}{7.5×10^{4}m^{3}}=0.8×10^{3}kg/m^{3}$。物体A在另一种液体中漂浮，$F_{浮}=G=6N$，此时$V_{排液}=(1\frac{1}{5})V_{物}=6×10^{4}m^{3}$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排液}$可得，$\rho_{液}=\frac{F_{浮}}{gV_{排液}}=\frac{6N}{10N/kg×6×10^{4}m^{3}}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$。例6：如图所示，一个边长为$a=10cm$的正方体木块，放入底面积为$S=150cm^{2}$、高为$h=20cm$的圆柱形容器中，木块底部距容器底部的距离为$b=5cm$，向容器中缓慢倒入某种液体，当液体深度为$H=15cm$时，木块刚好漂浮。求：木块的重力。液体的密度。分析：对于（1），先求出木块排开液体的体积，根据阿基米德原理求出木块受到的浮力，因为木块漂浮，所以浮力等于重力。对于（2），根据木块漂浮时浮力等于重力，结合阿基米德原理公式求出液体的密度。解答：木块排开液体的体积$V_{排}=a^{2}(Hb)=(0.1m)^{2}×(0.15m0.05m)=1×10^{3}m^{3}$。木块受到的浮力$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，此时木块漂浮，$F_{浮}=G$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，$G=F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。当液体深度为$H=15cm$时，木块刚好漂浮，此时木块排开液体的体积为$V_{排}=a^{2}(Hb)$，代入数据可得：$G=\rho_{液}gV_{排}=\rho_{液}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$。又因为木块的边长为$a=10cm$，所以木块的体积$V=a^{3}=(0.1m)^{3}=1×10^{3}m^{3}$，木块的重力$G=mg=\rho_{木}gV$。设液体的密度为$\rho_{液}$，当木块漂浮时，$F_{浮}=G$，即$\rho_{液}gV_{排}=\rho_{木}gV$，可得：$\rho_{液}=\frac{\rho_{木}V}{V_{排}}$。木块的重力$G=mg=\rho_{木}gV=\rho_{木}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，$G=F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=\rho_{液}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$，所以$\rho_{液}=\frac{G}{gV_{排}}$。先求出木块排开液体的体积$V_{排}=a^{2}(Hb)=(0.1m)^{2}×(0.15m0.05m)=1×10^{3}m^{3}$。假设木块的密度为$\rho_{木}$，木块的重力$G=mg=\rho_{木}gV=\rho_{木}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$。因为木块漂浮，所以$F_{浮}=G$，即$\rho_{液}gV_{排}=\rho_{木}gV$，则$\rho_{液}=\frac{\rho_{木}V}{V_{排}}$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，$G=F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=\rho_{液}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$，所以$\rho_{液}=\frac{G}{gV_{排}}$。先求出木块排开液体的体积$V_{排}=a^{2}(Hb)=(0.1m)^{2}×(0.15m0.05m)=1×10^{3}m^{3}$。因为木块漂浮，所以$F_{浮}=G$，即$\rho_{液}gV_{排}=\rho_{木}gV$，则$\rho_{液}=\frac{\rho_{木}V}{V_{排}}$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，$G=F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=\rho_{液}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$，所以$\rho_{液