五、浮力优秀教学设计

认识浮力

教学目标

【知识与技能】

1．知道什么是浮力．

2．了解浮力产生的原因．

3．知道怎么测量浮力的大小．

【过程与方法】

通过观察和课堂讨论让学生认识浮力，通过类比法、观察法让学生了解浮力产生的原因．

【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，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P58，完成以下问题：

一切浸入液体或气体中的物体，都受到液体或气体对它向上的力，这个力叫做浮力．

【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

感受浮力

实验一

用手把乒乓球按入水中，将乒乓球按在水底松手后它将怎样运动？为什么？

答：松手后乒乓球将向上运动，因为它受到水对它一个向上的力．

实验二

用手把沉在水底的铁块托出，和在空气中托住感觉一样吗？

答：感觉不一样，在空气中托住铁块比水中感觉要重些，铁块在水中受到一个向上的力．

实验三

用线把木块拉入水中，你有何感觉？观察线的方向是怎样的？在水底松手后它将怎样运动？为什么？

答：感觉手受到一个向上的力．线沿竖直方向绷直．在水底松手后木块将上浮，因为木块受到一个向上的力．

总结：通过以上活动，我们感受到了浮力的存在，也认识到了浮力的方向是竖直向上的．

【教师点拨】

浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力．

【跟进训练】

一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示．图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是F3(选填“F1”“F2”“F3”或“F4”)．

知识点二

浮力产生的原因

【自主学习】

阅读课本P59，完成以下问题：

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，说明了物体左右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、上下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，液体的压强大小不同，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各是多少？

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合力，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，固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”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”是完全浸入．

3．注意：当物体与容器底部紧密接触时，由于物体没有受到向上的压力，所以浮力等于0. 例：桥墩、船、木桩陷入海底．可见，要产生浮力，必须要有向上的压力．

【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竖直向上浮力

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．如图所示，A、B为可以自由移动的物体，C、D为容器里自身凸起的一部分，现往容器里加一些水．则下面说法错误的是(

C

)

A．A一定受到浮力的作用

C．C一定受到浮力的作用

知识点三

测量浮力

【自主学习】

阅读课本P59－60，完成以下问题：

用弹簧测力计可以测量浮力的大小．

【合作探究】

实验四

测量重物浸没水中所受的浮力

B．B一定受到浮力的作用

D．D一定受到浮力的作用

1．实验目的：测量重物浸没水中所受的浮力．

2．实验器材：弹簧测力计，重物，烧杯，足够的清水，细线．

3．设计并进行实验

先用弹簧测力计测出重物的重力G.再把重物浸入水中，记录弹簧测力计的示数F示．物理学中把这种测浮力大小的方法，叫做称重法．

4．整理实验器材．

5．分析与论证：重物的受力情况如图所示，受三个力的作用：重物所受的重力G、重物受到细线的拉力F示和重物在水中受到的浮力F浮．重力的方向竖直向下，细线的拉力与浮力的方向竖直向上．由力的平衡条件可知，G＝F浮＋F示，则F浮＝G－F示．

注意：重物不能与烧杯壁或烧杯底接触，以免影响实验结果．

演示六

讨论交流：沉在水底的铁球有没有受到浮力

结论：只要上下表面存在压力差，液体中的物体就会受到浮力，与它的沉浮情况无关．

【跟进训练】

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

概念：浸在液体中的物体受到液体对物体浮力

向上浮的力叫做浮力方向：总是竖直向上认识浮力产生浮力的原因→物体上下表面受到的压力差测量浮力→工具：弹簧测力计

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．