八年級(jí)物理下冊(cè) 第十章 浮力教案 （新版）新人教版.doc
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10．1 浮力 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．認(rèn)識(shí)浮力的存在和方向。 2．影響浮力大小的因素。 重點(diǎn)難點(diǎn)： 1．浮力產(chǎn)生原因分析。 2．影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)探究。 學(xué)習(xí)內(nèi)容一：浮力 學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P49、P50文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號(hào)，然后自主完成下列問(wèn)題，如果你覺(jué)得還有需要補(bǔ)充的內(nèi)容和疑問(wèn)，請(qǐng)記錄下來(lái)，以備組內(nèi)交流。 【自學(xué)檢測(cè)】 1．輪船、冰山、木塊等受到重力作用，但沒(méi)有沉下水底，表明水對(duì)它們有一個(gè)向上的托力，這個(gè)力叫做浮力。 2．彈簧秤下掛一物體，當(dāng)物體靜止時(shí)，物體受到重力和拉力是一對(duì)平衡力，若彈簧秤的示數(shù)3.5N，則物體的重力為3.5N， 當(dāng)把物體浸入水中時(shí)，彈簧秤的示數(shù)將減小，若示數(shù)變?yōu)?.5N，則水向上托的力大小為_(kāi)_1__N。 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 一、為什么浸沒(méi)在液體中的物體會(huì)受到浮力作用？ 如圖所示，一立方體浸沒(méi)在液體中，受力情況是：其左右兩個(gè)側(cè)面和前后兩個(gè)側(cè)面的面積相等，并且對(duì)應(yīng)部位距水面的深度相同。 1．水對(duì)它們的壓強(qiáng)是否相等？(相等) 2．水對(duì)它們的壓力是否相等？?jī)蓚€(gè)力的方向怎樣？(壓力相等并且方向相反) 3．立方體上下兩個(gè)面受力情況：上下兩表面處的深度不同，下表面處的深度更深，壓強(qiáng)更大(根據(jù)：p＝ρgh)，而上下兩表面的表面積相同，所以下表面受到向上的壓力比上表面受到向下的壓力更大，根據(jù)：p＝F/S，F(xiàn)＝PS。即F向上>F向下，這就是浮力產(chǎn)生的原因。 浮力大小F?。紽向上－F向下，方向：豎直向上。 總結(jié)：浸入液體中的物體，上下表面受到的壓力差就是浮力。浮力的方向是豎直向上的。 二、浸在液體中物體一定受到浮力嗎？ 演示實(shí)驗(yàn)： ①將一只透明礦泉水塑料瓶去底，瓶口朝下，瓶口略小于乒乓球直徑，放入乒乓球。 ②往塑料瓶里面注水。乒乓球不浮起。 說(shuō)明：浸在水中的物體不一定受到浮力。 【精講點(diǎn)撥】 浸入液體中的物體，當(dāng)物體上下表面存在向上壓力差時(shí)，物體才受到浮力。如果物體下表面與容器底部完全接觸，就不受浮力。如橋墩在水中不受到浮力。 【即時(shí)練習(xí)】 1．彈簧秤的下端掛一金屬球，彈簧秤的示數(shù)是5 N；若將金屬球慢慢浸入水中，在浸入過(guò)程中彈簧秤的讀數(shù)逐漸變小(填“變大”或“變小”)，金屬球受到的浮力逐漸變大(填“變大”或“變小”)；當(dāng)金屬球的一半浸在水中時(shí)，彈簧秤的示數(shù)是4.8 N，此時(shí)金屬球受到的浮力是0.2N；當(dāng)金屬球全部浸沒(méi)在水中后，受到的浮力是0.4N。 2．下列物體沒(méi)有受到浮力作用的是(D) A．在水中嬉戲的小鴨 B．空中飄舞的氣球 C．深海潛游的鯨魚(yú) D．深入河底的橋墩 3．P52第3和4題 學(xué)習(xí)內(nèi)容二：影響浮力大小的因素 學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P51到P52文字內(nèi)容和插圖。 【自學(xué)檢測(cè)】 1．木塊浸入水中上浮，鐵塊在水中下沉，它們都受到浮力。 2．對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題，常采用控制變量法把多因素問(wèn)題變成多個(gè)單因素問(wèn)題分析解決。 【合作探究】老師巡視指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)探究：浮力的大小跟哪些因素有關(guān)？ 猜想：物體所受的浮力大小跟______________。 (1)利用測(cè)力計(jì)探究浮力與浸入深度的關(guān)系。 器材：________________________________________________________________________， 方法：________________________________________________________________________， 結(jié)論：________________________________________________________________________。 (2)利用測(cè)力計(jì)探究浮力與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系，應(yīng)該怎樣做？ (3)利用測(cè)力計(jì)探究浮力與物體的密度的關(guān)系，應(yīng)該怎樣做？ (4)利用測(cè)力計(jì)探究浮力與液體的密度的關(guān)系，應(yīng)該怎樣做？ 學(xué)生分組探究： (1)各小組根據(jù)要探究的課題(教師指定)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(參照P51至P52實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì))。 (2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格進(jìn)行交流，然后探究實(shí)驗(yàn)。 (3)結(jié)論：浸在液體中物體受到的浮力跟物體排開(kāi)的液體體積和液體密度有關(guān)。 【展示交流】教師掌握情況 【精講點(diǎn)撥】 探究“浮力大小與物體在液體中所處深度是否有關(guān)” (1)如圖，先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力為10N； (2)讓金屬塊從圖①到②位置，觀察到測(cè)力計(jì)示數(shù)變小，說(shuō)明金屬塊受到的浮力變大(都選填“變小”或“變大”)。 (3)讓金屬塊從圖③到④位置，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相同，金屬塊所受浮力都為_(kāi)_3__N。 (4)從不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？ 結(jié)論：物體浸沒(méi)前，受到的浮力與物體在液體中所處的深度有關(guān)；物體浸沒(méi)后，受到的浮力與物體在液體中所處的深度無(wú)關(guān)。 【即時(shí)練習(xí)】 1．淡水和海水的密度不同(“相同”或“不同”)，同一個(gè)人在淡水中會(huì)下沉，在死海中會(huì)漂浮，說(shuō)明浮力的大小跟液體密度有關(guān)，人從淺水向深水處走過(guò)程中，腳底疼痛減輕，是因?yàn)槿耸艿礁×χ饾u增大，說(shuō)明物體受到的浮力與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。 2．完全浸沒(méi)在水中的乒乓球，放手后從運(yùn)動(dòng)到靜止的過(guò)程中，其浮力大小變化是(C) A．不斷變大 B．浮力不變 C．先不變后變小 D．先變大后不變 3．課后P52第5題 【當(dāng)堂練習(xí)】見(jiàn)訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分 10．2.1 阿基米德原理 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解阿基米德原理。 2．會(huì)用阿基米德原理計(jì)算物體受到的浮力。 重點(diǎn)難點(diǎn)： 探究浮力的大小與什么有關(guān)。 學(xué)習(xí)內(nèi)容：阿基米德原理 學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P53文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號(hào)。 【自學(xué)檢測(cè)】 1．物體受到的浮力大小跟物體排開(kāi)的液體體積和液體密度有關(guān)，物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，物體受到的浮力越大。 2．物體浸在液體中的體積等于(“大于”“等于”或“小于”)物體排開(kāi)液體的體積。 3．物體排開(kāi)液體質(zhì)量＝排開(kāi)液體體積液體密度，液體重力＝液體質(zhì)量__g__ 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 一、感受浮力大小 仿照P53圖10.2－1“想想做做”：將一空易拉罐按入裝滿水燒杯中，易拉罐浸入的體積越大，物體排開(kāi)液體的體積越大，溢出的水越多，手向下的壓力越大，易拉罐受到的浮力越大。 你的猜想：物體在液體中受到的浮力與它排開(kāi)的液體的重力有關(guān)。 二、實(shí)驗(yàn)探究：物體在液體中受到的浮力跟它排開(kāi)的液體的重力有什么關(guān)系？ 實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)﹑溢水杯﹑塑料小桶﹑水。 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．測(cè)出物體所受到的重力G物＝________ 2．測(cè)出空桶重力G桶＝________ 3．把物體浸入液體中，用小桶收集溢出的水讀出此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)G′物＝________。 4．測(cè)出溢出的水的重力G排_(tái)_______。 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表中。 次 數(shù) 物體 重力G /N 物體浸沒(méi) 在水中時(shí) 彈簧測(cè)力 計(jì)的示 數(shù)F示/N 物體受 到的浮 力F浮/N 小桶 重 G1/N 排開(kāi)的 水和桶 的總重 G2/N 排開(kāi)的 水重 G排/N 1 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浸在水中物體受到的浮力大小等于物體排開(kāi)的水所受到的重力，用公式表示為F?。紾排＝ρ水gV排。 【展示交流】教師掌握情況 【精講點(diǎn)撥】 1．浸入液體中的物體所受到的浮力只跟液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，與物體的體積無(wú)關(guān)。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體受到的重力，這就是阿基米德原理。阿基米德原理不僅適用于液體也適用于氣體。 2．物體浸在盛滿液體的燒杯中，排開(kāi)的體積等于溢出液體的體積，物體浸在未盛滿液體的燒杯中，排開(kāi)的體積大于溢出液體的體積。 【即時(shí)練習(xí)】 1．八(6)班實(shí)驗(yàn)小組用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)金屬塊、兩個(gè)相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油)，對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究．下圖表示探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)。 (1)分析圖B、C、D，說(shuō)明浮力大小跟排開(kāi)的液體體積有關(guān)。 (2)分析圖D、E，說(shuō)明浮力大小跟液體密度有關(guān)。 (3)物體完全浸沒(méi)在煤油中所受的浮力是2.4N。 2．質(zhì)量為0.3kg的物體全部浸沒(méi)在盛滿水的容器中，溢出的水是100g，那么物體所受到的浮力是__1__N。(g＝10N/Kg) 3．P56第1和2題 4．一個(gè)物體的質(zhì)量為0.5kg，放入盛有水的容器中(水未裝滿)，溢出水0.1kg，則物體受到的浮力為(C) A．小于1N B．等于1N C．大于1N D．無(wú)法確定 (提示：V物、V排、V溢出三者之間的大小關(guān)系，此題水未裝潢，所以V排大于V溢出) 【當(dāng)堂練習(xí)】見(jiàn)訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分 10．2.2 浮力大小的計(jì)算 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．利用公式F?。溅岩篻V排計(jì)算浮力。 2．能靈活使用多種方法計(jì)算浮力的大小。 重點(diǎn)難點(diǎn)： 靈活使用多種方法計(jì)算浮力的大小。 學(xué)習(xí)內(nèi)容：阿基米德原理法——利用公式F?。溅岩篻V排計(jì)算浮力。 學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P55文字內(nèi)容，注意浮力的計(jì)算題格式，前后步驟之間的推導(dǎo)過(guò)程。 【自學(xué)檢測(cè)】 阿基米德原理用公式表示為F?。紾排＝ρ液gV排，從公式也可以看出浮力的大小只與液體密度和排開(kāi)的液體體積有關(guān)。 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 1．水球運(yùn)動(dòng)員把漂在水面上的水球慢慢壓入水下0.5m的過(guò)程中，水球受到的浮力變化情況是(D) A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．始終不變 D．先增大后不變 分析：運(yùn)動(dòng)員把水球慢慢壓入水下的過(guò)程中，水球在完全浸沒(méi)前在水中的體積逐漸變大，排開(kāi)水的體積逐漸增大，所以水球受到的浮力逐漸變大，當(dāng)水球全部浸入水中后，排開(kāi)水的體積不變，所以受到的浮力不變。故選D。 2．一個(gè)物體的體積為200cm3，將其體積的二分之一浸沒(méi)在水中時(shí)，它受到的浮力是0.98N；全部浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是1.96N。 3．一鐵球先后浸沒(méi)在鹽水、水、酒精中，受到的浮力分別是F1、F2、F3，則三者大小關(guān)系是F1＞F2＞F3。 【展示交流】教師掌握情況 【精講點(diǎn)撥】 浮力的計(jì)算方法： 一、浮力產(chǎn)生的原因——壓力差法 例1：邊長(zhǎng)為10cm的立方體金屬塊，浸沒(méi)在水中，物體上表面與液面平行，且液體表面到物體上表面的距離為20cm，如圖所示，求：立方體上、下表面受到的壓強(qiáng)、壓力大小，浮力大小及方向。(取g＝10N/kg) 解：金屬塊的上、下表面的面積分別為：S＝LL＝0.1m0.1m＝0.01m2 金屬塊上表面受到的液體向下的壓強(qiáng)為：p1＝ρgh1＝1.0103kg/m310N/kg0.2m＝2000Pa，F(xiàn)1＝p1S＝2000Pa0.01m2＝20N，方向豎直向下。 金屬塊下表面受到的液體向上的壓強(qiáng)為：p2＝ρgh2＝1.0103kg/m310N/kg(0.2m＋0.1m)＝3000Pa，F(xiàn)2＝p2S＝3000Pa0.01m2＝30N，方向豎直向上。 浮力的大小為：F?。紽2－F1＝30N－20N＝10N，方向豎直向上。 二、稱(chēng)重法： F?。紾－F示，其中G是空氣中物體重力，F(xiàn)示是受到浮力時(shí)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。 例2：將一物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上，示數(shù)為70N，將物體浸沒(méi)入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)為68N，則物體在水中受到的浮力是多少？物體的密度是多少？ 解：把物體浸沒(méi)在水里時(shí)，所受浮力：F?。紾－F示＝70N－68N＝2N；由F?。溅阉甮V排和V物＝V排得V物＝V排＝＝＝210－4m3，ρ物＝＝＝＝3.5103kg/m3。 三、阿基米德原理法： F?。紾排＝ρ液gV排 例3：邊長(zhǎng)為10cm的立方體木塊，漂浮在水中，物體上表面與液面平行，且物體上表面到液體表面的距離為5cm，如圖所示，求：物體受到的浮力。 解：①正方體的底面積S＝a2＝(0.1m)2＝110－2m2，正方體排開(kāi)水的體積為V排＝(0.1m－0.05m)110－2m2＝510－4m3，木塊受到的浮力為F浮＝ρ水gV排＝1.0103kg/m310N/kg510－4m3＝5N。 【即時(shí)練習(xí)】 1．不同材料制成的相同體積的三個(gè)小球，放入同種液體中，最后靜止時(shí)如圖所示，則它們受到的浮力的大小關(guān)系是(C) A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＜F乙＜F丙 C．F甲＜F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＜F丙 2．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得一石塊重5N，將石塊全部浸沒(méi)在水中，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N，則物體受到的浮力為2N，石塊排開(kāi)水的體積為0.0002m3，石塊的體積為0.0002m3，石塊的密度是2.5103kg/m3；若將這個(gè)石塊浸沒(méi)在密度為0.8103kg/m3的液體中，它受到的浮力是1.6N，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是3.4N。(g＝10N/kg) 3．P56頁(yè)第3、4、5題，分組完成。 【當(dāng)堂練習(xí)】見(jiàn)訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分 10．3.1 物體的浮沉條件 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解物體浮沉的條件。 2．會(huì)判斷物體的浮與沉。 重點(diǎn)難點(diǎn)： 浮沉條件的應(yīng)用。 學(xué)習(xí)內(nèi)容：物體的浮沉條件 學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P57文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號(hào)，熟記物體的四種狀態(tài)和四種狀態(tài)下重力與浮力的大小關(guān)系。 【自學(xué)檢測(cè)】 1．當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，它排開(kāi)液體的體積等于物體體積。即V排＝V物。 2．當(dāng)物體漂浮在液面上時(shí)，它排開(kāi)液體的體積小于物體體積。即V排＜V物。 3．物體受到平衡力時(shí)，處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體受到非平衡力時(shí)，做變速運(yùn)動(dòng)(填“變速”或“勻速”)。 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)探究：物體浮沉條件 1．當(dāng)把物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，物體受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力的作用。 (1)當(dāng)F浮>G物時(shí)，物體受到非平衡力(“平衡力”或“非平衡力”)的作用，受力情況如圖甲所示，物體上浮，最終漂浮在液面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。 (2)當(dāng)F浮＝G物時(shí)，物體受到平衡力的作用，物體懸浮在液體內(nèi)任何位置，如圖乙所示。此時(shí)：F浮__＝__G物。 (3)當(dāng)F浮下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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