物理八年级下册1 认识浮力教案设计

9.1 认识浮力

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】

通过观察法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．亲身参与科学探究的过程，在活动中大胆提出自己的猜想，能实事求是地记录数据，并根据实验数据提出自己的见解，有与他人合作交流的愿望．

2．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．

教学重难点

【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　什么是浮力

【自主学习】

阅读课本P84－85，完成以下问题：

1．浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力，这个托力就叫做浮力．

2．用弹簧测力计可以测量浮力的大小．

【合作探究】

演示一　与浮力有关的物理现象

结论：因为它们都受到了液体或气体竖直向上的浮力．

活动　比较金属块在空气和水中称量时弹簧测力计的示数．

1．如图所示，在弹簧测力计下挂一个金属块，此时弹簧测力计的示数是2.2N。

2．金属块在水中时，弹簧测力计的示数为2N。

3．金属块在水中时，弹簧测力计的示数比在空气中时减少了0.2N。

4．结论：浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力．

5．称重法测浮力：先用弹簧测力计测出物体的重力G。再把物体浸入水中，记录弹簧测力计的示数F示，则F浮＝G－F示．物理学中把这种测浮力大小的方法，叫做称重法．

演示二　什么是浮力

1．什么是浮力？

答：浸在液体（或气体）中的物体会受到液体（或气体）竖直向上的托力，这个托力就叫做浮力．

2．浮力的方向是怎样的？

答：浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向相反．

3．浮力的施力物体是什么？

答：浮力的施力物体是液体（或气体）．

【教师点拨】

对浮力的理解应注意的四个问题．

（1）浮力的方向竖直向上．

（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”则是完全浸入．

（3）浮力的施力物体是液体（或气体），受力物体是浸在其中的物体．

（4）一切浸入液体（或气体）中的物体，（物体与容器紧密接触的除外）都受到浮力的作用，无论物体漂浮还是下沉．

【跟进训练】

1．一金属块在空气中称重力为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10N。

2．一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　浮力是怎样产生的

【自主学习】

阅读课本P85－86，完成以下问题：

浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的．

【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，分别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，如图甲所示；竖直放置时，两端橡皮膜也都凹陷了，如图乙所示．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，说明了其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

取一个长方体作为研究对象，它的受力情况如下图所示：

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，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力，即浮力．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

1．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．

2．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 N．例：桥墩、船陷入海底、木桩等．可见，要产生浮力，必须要有向上的压力．

【教师点拨】

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．只有当物体与容器底部紧密接触时物体的不受到浮力．

【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．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物体一定受到浮力的作用

B．B物体一定受到浮力的作用

C．C物体一定受到浮力的作用

D．D物体一定受到浮力的作用

知识点三　浮力大小与哪些因素有关

【自主学习】

阅读课本P86－87，完成以下问题：

浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体的体积有关，跟液体的密度也有关；全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体中的深度无关．

【合作探究】

实验　探究浮力大小与哪些因素有关

1．实验目的：探究浮力大小与哪些因素有关．

2．实验猜想

（1）猜想一：浮力的大小可能跟物体浸入液体的深度有关．

（2）猜想二：浮力的大小可能跟物体浸入液体的体积有关．

（3）猜想三：浮力的大小可能跟液体的密度有关．

3．实验器材：弹簧测力计、铁块、水槽、清水、细线等．

4．实验方法：控制变量法．

5．设计并进行实验

（1）从位置1→2→3的过程中，铁块受到的浮力逐渐增大．

（2）从位置3→4的过程中，铁块受到的浮力不变．

（3）将铁块依次浸没在清水和浓盐水中，铁块在浓盐水中受到的浮力较大．

6．整理实验器材．

7．分析与结论：浸在液体中的物体受到的浮力的大小，跟物体浸入液体的体积有关，跟液体的密度也有关；全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体中的深度无关．

想一想

游泳者感觉到潜入水中时比浮在水面游泳时受到的浮力大，其原因是什么？

答：游泳者潜入水中时比在水面游泳时排开水的体积大，故所受浮力的大．

【教师点拨】

1．由于影响浮力大小的因素不止一个，探究过程要注意控制变量，在探究过程中，应分别控制其他因素不变，只改变其中一个因素，观察实验现象，最后综合实验结果得出结论．

2．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　　　　　 B．逐渐变小

C．保持不变　　　　　 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