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__1__N。 【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo) 一、為什么浸沒在液體中的物體會(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)金屬球全部浸沒在水中后，受到的浮力是0.4N。 2．下列物體沒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 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__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液體的體積有關(guān)。 2．完全浸沒在水中的乒乓球，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”)物體排開液體的體積。 3．物體排開液體質(zhì)量＝排開液體體積液體密度，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 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 排開的 水和桶 的總重 G2/N 排開的 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，水球在完全浸沒前在水中的體積逐漸變大，排開水的體積逐漸增大，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在水中時(shí)，它受到的浮力是0.98N；全部浸沒在水中時(shí)，受到的浮力是1.96N。 3．一鐵球先后浸沒在鹽水、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、稱重法： F浮＝G－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：把物體浸沒在水里時(shí)，所受浮力：F浮＝G－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)物體浸沒在液體中時(shí)，它排開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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