2019-2020年八年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 水的浮力(一)學(xué)案 浙教版.doc

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2019-2020年八年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 水的浮力(一)學(xué)案 浙教版 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.認(rèn)識(shí)水及其他液體對(duì)浸入其內(nèi)的物體都會(huì)產(chǎn)生浮力的作用，確認(rèn)空氣也有浮力。 2.能通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)，并概括出阿基米德原理。 3.能用測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力，能用阿基米德原理計(jì)算浮力。 課堂學(xué)習(xí)設(shè)計(jì) [課前準(zhǔn)備] 1.形狀不規(guī)則的小石塊和小木塊的密度應(yīng)如何測(cè)定? [答] 測(cè)小石塊的密度可用排液法，具體方法是:先用天平稱出小石塊的質(zhì)量m，然后用量筒裝適量水，水的體積為V1，再將小石塊用細(xì)線扎住浸在量筒中的水中，讀出水和石塊總體積V2，根據(jù)密度公式得ρ石＝ 測(cè)小木塊的密度應(yīng)用助沉法，具體方法是:先用天平稱出小木塊質(zhì)量m，然后用量筒裝適量水，測(cè)出水和助沉的石塊或鐵塊的體積V1，再將木塊和鐵塊或石塊完全浸沒(méi)在水中，測(cè)出總體積V2，則有ρ木＝ 2.測(cè)小石塊和小木塊密度的方法為什么不同?是由于什么原因造成的? [答] 是由于它的密度與水的密度相比較有所不同造成的。石塊密度比水大，自己能沉在水中，而木塊密度比水小，必須用石塊或鐵塊等來(lái)幫助它浸沒(méi)在水中，所以具體測(cè)定方法有所不同。 [科學(xué)探究] 一、浮力的存在 1.實(shí)驗(yàn):將旋緊瓶蓋的空礦泉水瓶壓入水中時(shí)，手會(huì)感覺(jué)到 有一個(gè)力將手往上推 ，將瓶釋放后，瓶將 上浮最后浮在水面上 。 [結(jié)論] 在水中會(huì)上浮的物體受到向上的浮力 。 2.實(shí)驗(yàn):將一個(gè)鉤碼掛在彈簧秤下，記下彈簧秤讀數(shù)，再將鉤碼浸入水中，記下彈簧秤的讀數(shù)，會(huì)發(fā)現(xiàn) 鉤碼浸入水中后，彈簧秤讀數(shù)變小了 。 [結(jié)論] 在水中會(huì)下沉的物體也受到向上的浮力 。不僅是水，所有的液體都會(huì)對(duì)浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生一個(gè)向上的浮力。 3.實(shí)驗(yàn)證明:氣體也會(huì)產(chǎn)生浮力。 二、浮力的測(cè)量——阿基米德原理 1.浮力的感覺(jué)。 [提問(wèn)] 當(dāng)你躺在浴缸的水中時(shí)，你會(huì)有什么感覺(jué)?水發(fā)生了什么變化?這說(shuō)明了什么問(wèn) 題? 當(dāng)我們躺在浴缸的水中時(shí)，會(huì)有一種變輕的感覺(jué)，好像有一種力將人托起，同時(shí)我們還可以發(fā)現(xiàn)浴缸中的水面比原來(lái)升高了。這說(shuō)明人受到了浮力的作用，并且受到的浮力可能跟物體排開(kāi)水的多少存在著一定的聯(lián)系。 2.探究:浮力與物體排開(kāi)水的關(guān)系。 (1)提出問(wèn)題: 浮力與物體排開(kāi)水的多少有關(guān)系嗎?有什么關(guān)系 ? (2)建立假設(shè): 浮力大小與物體排開(kāi)水的多少成正比 。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn): ①實(shí)驗(yàn)器材:彈簧秤、燒杯、水、量筒、溢杯、物塊。 ②實(shí)驗(yàn)步驟: a.在溢杯中盛滿水，將小燒杯放在溢杯的出水口下； b. 將物塊懸掛在彈簧秤上，用彈簧秤測(cè)出物塊的重G； c. 將物塊浸沒(méi)在溢杯的水中，讀出彈簧秤的讀數(shù)F； d.將溢杯溢出的水注入量筒內(nèi)，測(cè)出它的體積V排水； e.將上述數(shù)據(jù)填入下面的實(shí)驗(yàn)記錄表中: 物塊的重G 物塊浸入水中后彈簧秤的讀數(shù)F 物塊排開(kāi)水的體積 V排水 物塊受到水的浮力F?。紾-F 物塊排開(kāi)的水受到的重力 G排水=ρ水gV排水 (4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論 F?。紾排水=ρ水gV排水 (關(guān)系式)。 3.上述關(guān)系就是著名的阿基米德原理，它也適用于其他的液體。 (1)阿基米德原理的文字表達(dá): 浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體受到的重力 ； (2)數(shù)字表達(dá)式: F浮=G排液＝ρ液gV排液 ； (3)阿基米德原理也適用于氣體。 4.對(duì)阿基米德原理理解的幾個(gè)注意問(wèn)題: (1)公式中的ρ液是液體的密度，而不是浸入液體的物體的密度。 (2)公式中的V排液是物體浸入液體時(shí)，排開(kāi)液體的體積，而不是液體的總體積，也不是物體的體積。當(dāng)物體完全浸入(即浸沒(méi))液體中時(shí)，V排液恰好等于物體本身的體積V物；當(dāng)物體只部分浸入液體中時(shí)，V排液3.12牛 所以是空心的。 解法三:比較體積。先根據(jù)鐵球在空氣中的重力和鐵的密度，求出有此重力的實(shí)心鐵球應(yīng)有的體積V應(yīng)，然后由浮力求出鐵球的實(shí)際體積，再比較這兩個(gè)體積，即能判定鐵球是否空心。 V應(yīng)＝=0.410-4米3 V實(shí)＝V排水＝0.6310-4米3 因?yàn)閂實(shí)>V應(yīng)，所以此鐵球是空心的。 [答] 此球是空心的。 [課內(nèi)練習(xí)] 1.阿基米德原理可用公式F浮＝ρgV表示，式中ρ是 液體的密度 ，V是 物體排開(kāi)液體的體積 ，浮力的方向是 豎直向上的 。 2.彈簧秤的下端掛著一只裝滿水的薄塑料袋(袋本身體積和重力不計(jì))，秤的讀數(shù)為20牛，若將它完全浸入水中，它受到的浮力F?。? 20 牛，此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為 0 牛。 3.如圖1一23所示為一平底試管，長(zhǎng)為l1，橫截面積為S，倒扣并漂浮在水面上，其露出水面的長(zhǎng)度為l2，進(jìn)入管內(nèi)的水柱長(zhǎng)為l3，水的密度為ρ,則試管受到的浮力為. ( D ) A.ρgSl1 B.ρgS(l1—l2) C.ρgSl2 D.ρgS(l1—l2—l3) 4.邊長(zhǎng)為10厘米的正方體木塊，放入水中后，有的體積露出水面。求該木塊受到的浮力。 [解] V木＝10-3米3 V排水＝610-4米3 F?。溅阉甮V排水＝5.88牛 [課時(shí)小結(jié)] 重點(diǎn):1.浮力的存在。 2.浮力的概念和公式。 3.有關(guān)浮力的簡(jiǎn)單計(jì)算。 難點(diǎn):1.對(duì)浮力測(cè)量的探究。 2.對(duì)浮力概念和公式的理解。 課外同步訓(xùn)練 [基礎(chǔ)過(guò)關(guān)] 1.水下6米深處有一條體積為300厘米3的魚(yú)，它受到的浮力為 2.94 牛，這條魚(yú)若再向上游5米，則它受到的浮力將 不變 。(假設(shè)魚(yú)本身體積不變) 2.下列有關(guān)阿基米德原理的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 ( A ) A.浸在液體中的物體所受到的浮力，就是物體所排開(kāi)液體的重力 B.物體在液體中所受的浮力，其大小等于物體在液體中所減輕的重 C.物體浸沒(méi)在液體中所受的浮力，其大小等于物體體積和液體密度及常數(shù)g的乘積 D.浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體所排開(kāi)的液體受到的重力 3.如圖1—24所示是探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)對(duì)實(shí)際步驟作出補(bǔ)充說(shuō)明: (1)甲步驟:向溢杯中 注滿水 。 (2)乙步驟:在空氣中先稱出物體重力G，然后將物 體浸沒(méi)在水中，讀出彈簧秤的示數(shù)G＇，兩次示數(shù)之差(G—G＇)是 物體在液體中受到的浮力 。 (3)丙步驟:兩次彈簧秤示數(shù)之差(F1—F2)測(cè)出的是 物體排開(kāi)液體所受的重力 。比較(2)(3)兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，得出結(jié)論:浸在液體中的物體受到 向上 的浮力，浮力的大小 等于 物體排出的液體的重力。 4.質(zhì)量相同的鋁球、鐵球和銅球(ρ銅>ρ鐵>ρ鋁)分別浸沒(méi)在水中，三只球受到的浮力 ( A ) A.鋁球所受的浮力最大 B.鐵球所受的浮力最大 C.銅球所受的浮力最大 D.三只球所受浮力一樣大 5.有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的立方體木塊，放入水中時(shí)有L露出水面，求木塊的密度ρ木。 [答] ρ木＝0.75103千克／米3 [深化提高] 6.一石塊在空氣中用彈簧秤稱得示數(shù)為G，浸沒(méi)在水中(ρ1)時(shí)示數(shù)為G1，浸沒(méi)在密度為ρ2的液體中示數(shù)為G2，則ρ2的值為 ( A ) A. B. C. D. 7.一體積為0.1分米3的金屬塊掛在彈簧秤下，若將此金屬塊浸沒(méi)在水中后，彈簧秤示數(shù)為6.8牛，求此金屬塊所受的浮力和金屬塊的重力及密度。(取g＝10牛／千克) [解] V排＝V物＝0.1分米3＝1.010-4米3 F?。溅阉甮V排＝1.0 103千克／米310牛／千克1.010-4米3＝1牛 所以G物＝6.8牛+1牛＝7.8牛 m物===0.78千克 ρ物=== 7.8103千克/米3