五、浮力名师教学设计2

第十章

浮

力

第1节

浮

力

教学目标

【知识与技能】

1．通过实验探究知道什么是浮力，了解浮力产生的原因．

2．知道影响浮力大小的因素．

【过程与方法】

1．经历观察生活中的浮力现象和通过实验认识浮力的过程．

2．通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性．

3．尝试应用平衡力和液体压强的相关规律去解释生活中的浮力问题，有初步的分析概括能力．

【情感、态度与价值观】

1．能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感．

2．具有对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学道理，乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动．并有将自己的见解公开与他人交流的愿望．

3．在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦. 重点难点

【重点】

1．浮力概念的建立．

2．“称重法”测浮力．

【难点】

1．浮力产生的原因．

2．浮力的大小与哪些因素有关．

教学过程

知识点一

浮力

【自主学习】

阅读课本P49－50，完成以下问题：

1．浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力. 2．浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因．

【合作探究】

演示一

浮力

1．什么是浮力？

答：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力．符号F浮，单位N. 2．浮力的方向是怎样的？

答：浮力的方向竖直向上，与重力的方向相反．

3．浮力的施力物体是什么？

答：液体是浮力的施力物体．

演示二

测量铝块浸没在水中所受的浮力

1．图乙中铝块受到几个力的作用？各力的方向如何？

答：受三个力的作用：铝块所受的重力、铝块受到细线的拉力和铝块在水中受到的浮力．重力的方向竖直向下，细线的拉力与浮力的方向竖直向上．

2．各力的关系如何？浮力大小怎么计算？

答：铝块的受力情况如图所示，由力的平衡可知，G＝F浮＋F示，则F浮＝G－F示．

3．如何测量铝块所受浮力的大小？

答：先用弹簧测力计测出铝块的重力G.再把铝块浸入水中，记录弹簧测力计的示数F示，则铝块所受到的浮力为G－F示．物理学中把这种测浮力大小的方法，叫做称重法．

4．比较G和F示的大小关系，为什么弹簧测力计的示数变小了呢？

答：因为铝块受到了浮力的作用．

演示三

浸没在液体中的物体

1．如图所示，将两端开口的圆柱形空筒两端蒙上橡皮膜，水平和竖直地将其浸没在水中，橡皮膜有什么变化？说明了什么？

答：水平放置时，两端橡皮膜都凹陷了；竖直放置时，两端橡皮膜也都凹陷了．说明了橡皮膜受到了力．

2．再仔细观察橡皮膜凹陷的程度有什么差异？说明了什么？

答：水平放置时，两端的橡皮膜凹陷的程度一样，说明了表面所受的力大小一样；竖直放置时，两端的橡皮膜凹陷程度不同，下端的橡皮膜凹陷程度更大，说明物体下表面受到的力大于上表面受到的力．

3．通过实验能得到什么结论？

答：浸没在液体中的物体受到来自液体的各个方向的力．

演示四

浮力是怎样产生的

1．物体上下、左右、前后表面受到压力的施力物体是什么？压力的大小、方向有什么特点？

答：施力物体是液体．如下图所示，物体左右、前后表面所受压力的大小相同，方向相反，相互抵消；而物体上下表面由于所处深度不同，压强大小不同，故所受压力大小不同，下表面所受压力大于上表面所受压力，二者的合力方向竖直向上．

2．物体上、下表面受到的压力大小是多少？

答：物体的上表面：F向下＝p向下S＝ρ液gh1S.物体的下表面：F向上＝p向上S＝ρ液gh2S. 3．物体上、下表面的压力差的作用效果体现在哪里？

答：物体上、下表面的压力差方向竖直向上，使得物体受到向上的力，即浮力．

总结：浮力是由于液体对物体向上、向下的压力差产生的．

演示五

不会上浮的乒乓球

图甲中乒乓球浮在水面，这是通常的情况，而图乙中乒乓球“沉”在水底，这是为什么呢？

答：分析图乙中乒乓球受力可知，乒乓球受到水对其上表面向下的压力，乒乓球下表面没有液体，故不会受到液体对乒乓球向上的压力，故乒乓球受到的合力向下，“沉”在水底．

【教师点拨】

1．物体无论浸在哪种液体中，无论物体形状规则还是不规则，运动还是静止，都会受到浮力的作用．

2．浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力．

3．“浸在”包含两种情况，一是物体一部分浸入液体(或气体)；二是物体完全浸入液体(或气体)中．“浸没”则是完全浸入. 【跟进训练】

1．关于浮力，下列说法中正确的是(

B

) A．只有浮在液体表面上的物体才受到浮力

B．一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加的竖直向上的浮力

C．只要下沉的物体就不会受到浮力

D．浮力的方向不一定都是向上的

2．一金属块在空气中称重27 N，把它全部浸没在水中，弹簧测力计的示数为17 N，则该金属块受到的浮力为10 N. 知识点二

决定浮力大小的因素

【自主学习】

阅读课本P50－52，完成以下问题：

物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关．浸在

液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大. 【合作探究】

实验

探究浮力的大小跟哪些因素有关

1．实验猜想

(1)把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？

答：手感觉越吃力，受到向上的力变大．

(2)就此分析一下，浮力大小和什么因素有关？

答：可能跟液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸没后的深度有关．

2．实验器材：弹簧测力计、圆柱体、水、酒精、浓盐水、细线等. 3．实验方法：控制变量法. 4．设计并进行实验

(1)探究浮力与物体浸没后的深度的关系

记录表格

深度h/cm

重力G/N

弹簧测力计示数F/N

浮力F浮/N

结论：浮力大小与物体浸没水中后的深度无关．

(2)探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系

记录表格

物体浸在液体中的体积V/cm3

重力G/N

弹簧测力计示数F/N

浮力F浮/N

结论：在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大．

(3)探究浮力与液体密度的关系

记录表格

液体种类

重力G/N

弹簧测力计示数F/N

浮力F浮/N

结论：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大．

5．整理实验器材．

6．分析与论证：物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关．浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大. 【教师点拨】

注意：物体浸没在液体中的深度改变时，上、下表面的压力差不变，浮力不变. 【跟进训练】

1．绳子的下端系着一个铁块，当铁块浸没在水中后剪断绳子，铁块下沉的过程中它受到的浮力将(

C

) A．逐渐变大

C．保持不变

B．逐渐变小

D．变为零

2．将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中．放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面．如图所示，比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小．则(

A

)

A．实心球受到的浮力大

B．它们受到的浮力一样大

C．乒乓球受到的浮力大

D．不能确定

课堂小结

概念：浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力浮力方向：竖直向上测量：F＝G－F浮示浮力产生浮力的原因：液体对物体向上、向下的压力差产生的探究浮力大小与什物体浸在液体中的体积

么因素有关液体的密度

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．