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1、科學(xué) 第5節(jié)水的浮力 主備人 輔備人 教學(xué)目標(biāo)： 1、 確認(rèn)水及其他的液體對浸入其內(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、 能通過實(shí)驗(yàn)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、 能用測力計(jì)測量浮力，能用阿基米德原理計(jì)算浮力。 4、 能用力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系推導(dǎo)出物體在液體中浮沉的條件，并會(huì)用物體 的浮沉條件解釋有關(guān)現(xiàn)象和解決簡單的實(shí)際問題。 重點(diǎn)難點(diǎn)分析： 1、 物理知識得出的公式比較多，一多學(xué)生就感覺摸不到頭腦，所以， 在教學(xué)過程中對公式代表的字母含義要一直強(qiáng)調(diào)，先中文再字母的方式。 在得出阿基米德定理的時(shí)候，按照科學(xué)探究的步驟進(jìn)行滲透。 2、

2、 對于物體在水中的狀態(tài)，漂浮，懸浮，下沉等字的規(guī)范表達(dá)要強(qiáng)調(diào)。 實(shí)驗(yàn)比較多，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思考非常重要，如實(shí)驗(yàn)的目的，為什么要這 樣做等等。 3、 密度計(jì)的原理應(yīng)該讓學(xué)生自己摸索出來，這樣對前面的知識也是種 鞏固。 教學(xué)過程： ▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽ 第1課時(shí) 課堂引入：你可能知道中國有句成語，叫做“水能載舟，也能亦舟”。 水為什么會(huì)表現(xiàn)出截然相反的特性？你可能也聽說過不少人曾經(jīng)被江河湖 海所吞沒，但在死海，人為什么又可以悠然自得地躺在水面上看報(bào)呢？ 一、浮力的存在 （一）、液體的浮力。 船能浮在水面上，但有時(shí)候確會(huì)沉入大海呢？有些人游泳

3、會(huì)淹死，而有 些人確可以在死海上看書呢？（除了游泳的技巧） 【活動(dòng)1】P19， 1、 取一個(gè)空礦泉水瓶，將瓶蓋旋緊，然后把空礦泉水瓶壓入水中，感 受空礦泉水瓶對手的作用力。 2、 將手松開后，觀察瓶的運(yùn)動(dòng)情況。 水的浮力是水對浸入其內(nèi)的物體向上托的力。 教師個(gè)性設(shè)計(jì)欄 得出：※在水中會(huì)上浮的物體受到水的浮力。 那么在水中會(huì)下沉的物體是否也受到水匠浮力呢？ 【活動(dòng)2】p20,圖1—43, 1、 將物體掛在彈簧測力計(jì)下，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)。 2、 再將物體浸入水中，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)。 3、 比較彈簧測力計(jì)的讀數(shù)變化，你能得到什么結(jié)論嗎？ 啟發(fā)學(xué)生：先用手托一下懸掛在

4、空氣中的物塊，使測力計(jì)的讀數(shù)變小。 （物塊受到手對它向上的托力）；將物塊浸沒在水下，測力計(jì)的讀數(shù)也變小。 （水對物塊有一個(gè)向上托的力） 這個(gè)向上托的力就是浮力， 實(shí)驗(yàn)證明：在水中會(huì)下沉的物體也受到向上的浮力。 F浮=尺巫（條件：物體在水中會(huì)下沉） 實(shí)際上，不僅是水，所有的液體都會(huì)對浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生一個(gè)向上的 浮力。 思考：你能從本實(shí)驗(yàn)得到測浮力的一種方法嗎？ 什么是浮力呢，液體的浮力是水對浸入其內(nèi)的物體向上托的力。 （二）、氣體的浮力。 氣體對進(jìn)入其內(nèi)的物體是否也有浮力呢？有什么事實(shí)可以說明氣體對 物體也有浮力呢？（熱氣球、煙上升等等） 【活動(dòng)3】p20,圖1—44 如圖1

5、—44，打足了氣的球中，氣孔上插有打氣針，打氣針的另一端口 通過導(dǎo)管，橡皮塞和氣球囊連接。導(dǎo)管閥門開始處于關(guān)閉狀態(tài)?，F(xiàn)將閥門打 開，你將看到什么現(xiàn)象？ （杠桿左邊的質(zhì)量不變，但由于排球里的氣體壓強(qiáng)大，傳到了氣球里面， 這樣排開大氣的體積增加了，浮力也增加了，所以杠桿失去了平衡。） 引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，先由學(xué)生回答后教師補(bǔ)充。 事實(shí)表明，不但液體會(huì)產(chǎn)生浮力，氣體也會(huì)產(chǎn)生向上的浮力。 你能舉例說明氣體浮力的存在嗎？ 二、阿基米德原理。 既然氣體和液體都會(huì)對浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生向上的浮力，但浮力的大小 究竟和哪些因素有關(guān)呢？【提出問題】 當(dāng)人躺在浴缸的水中時(shí)，人會(huì)有什么感覺？水發(fā)生了什么變化？

6、（人會(huì) 有一種變輕了的感覺。浴缸的水面會(huì)上升。） 人為什么會(huì)變輕？水面為什么會(huì)上升？(人變輕是因?yàn)槿耸艿剿母?力。水面上升是因?yàn)槿私胨泻?，排開了一部分水。) 那么，你認(rèn)為浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)？ (物體所排開水的多少)【建立假設(shè)】 【探究實(shí)驗(yàn)】P21圖1—45，將物體逐漸浸入水中時(shí)，物塊排開水的體 積逐漸增多，測力計(jì)的讀數(shù)逐漸變小，浮力逐漸增大。 結(jié)論：物體受到的浮力跟物體排開水的多少有關(guān)，排開的水越多，浮力 越大。 那么，如何定量的證實(shí)這個(gè)結(jié)論呢？【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】 要測量浮力的大小，還要測量物體排開水的多少(體積)。如何測？ 利用圖1—45的實(shí)驗(yàn)器材，討論：如何利

7、用這些器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？怎么樣 安排實(shí)驗(yàn)的步驟？應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表？(然后交流討論，給出 實(shí)驗(yàn)步驟。) 【實(shí)驗(yàn)步驟，收集證據(jù)】 (1) 在溢杯中盛滿水，將小燒杯放在溢杯的出水口下； (2) 將物塊懸掛在測力計(jì)上，用測力計(jì)測出物塊的重G； (3) 將物塊浸沒在溢杯的水中，讀出測力計(jì)的讀數(shù)F； (4) 將溢杯溢出的水注入量筒內(nèi)，測出它的體積V排水; (5)將上述數(shù)據(jù)填入下面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)登記表內(nèi)。 物塊 的重 G 物塊浸入水 中后測力計(jì) 的讀數(shù)F 物塊排開 水的體積 V 排水 物塊受到水 的浮力 F =G-F 浮 物塊排開的 水受到的重 力

8、 【得出結(jié)論】F^=G排水【推廣】F^=G排液 (一)阿基米德定理： 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的液體 受到的重力，即F =G = p gV 浮 排液 液呂排液 同樣，阿基米德定理可以推廣到氣體上面。(學(xué)生描述) (二)阿基米德原理的理解和運(yùn)用。 1、對阿基米德定理這個(gè)公式的理解應(yīng)注意： (1) 公式中Q亠是液體的密度，而不是浸入液體的物體的密度。 液 (2) 公式中V排水是浸入液體時(shí)，排開液體的體積。 排水 (3) 浮力只跟物體排開的液體受到的重力有關(guān)，而與其他因素?zé)o直接 關(guān)系?！c物體浸入液體的深度無關(guān)：把物體壓入水中，感覺浮力變大

9、，這 時(shí)候是從水面壓入水下，當(dāng)完全浸入后，就不會(huì)感覺到更吃力了，用物塊掛 在測力計(jì)下的實(shí)驗(yàn)來說明；※與物體的形狀無關(guān)：用橡皮泥變形掛在測力計(jì) 下的實(shí)驗(yàn)來補(bǔ)充說明。 2、用阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算。（注意計(jì)算過程中單位要統(tǒng)一） 1.關(guān)于浸在液體里的物體所受的浮力，下列說法中不正確的是（） A. 浮力的方向豎直向上； B. 浮力的施力物一定是水 C. 浮力的大小與排開液體的質(zhì)量成正比； D. 實(shí)心的鐵球也能浮在液面上 2.用手將一個(gè)木球放入水中某一深度后，松開手，木球上浮，在木球 未露出水面的時(shí)候，下列說法中正確的是[] A.木球所受的重力、浮力都不變B.木球所受的重力不變，浮力變大

10、 C.木球所受的重力、浮力都變??；D.木球所受的重力不變、浮力逐漸變小 3、二個(gè)體積相同的立方體a、b、c分別浮在同種液體的液面上，如圖所 示，若它們所受的浮力分別為Fa、Fb、Fc,則這三個(gè)力由小到大的順序是 V V ；物體的質(zhì)量是ma、mb、mc則這三個(gè)質(zhì)量由小到 大的順序是 V V 4、 酒精的密度是0.8x103千克/米3,把體積為500厘米3的鐵塊浸沒在 酒精中，它受到的浮力是 牛. 5、 一個(gè)體積為1000厘米3的物體浮在液面上，受到的浮力大小為4.9 牛，畫出這個(gè)物體的受力示意圖，并求出這個(gè)物體的密度，這個(gè)物體是什么 材料做的？ 三、物體沉浮條件。 討論1：浸沒液

11、體中的物體會(huì)受到液體的浮力作用，但是，有的物體會(huì) 上浮，有的物體會(huì)下沉，這是什么原因？ 演示圖1—48雞蛋在不同的鹽水中 觀察得出，一只上浮出水面，一只下沉到水底，一只懸浮在水中 問：既然浸入液體中的物體都會(huì)受到液體向上的浮力，為什么有的物體 在液體中會(huì)上浮，有的物體在液體中會(huì)下沉，有的能夠靜止在液體內(nèi)部呢？ 原因：三只球所受到的重力不同，如果全部浸入受到水的浮力相同。根 據(jù)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系：（用課件演示） 浸在液體中的物體，當(dāng)它受到的浮力大于所受的重力時(shí)，物體上??； 當(dāng)它受到的浮力小于所受的重力時(shí)，物體下沉；當(dāng)它受到的浮力等于所 受的重力時(shí)，物體懸浮在液體中。 F浮vG下沉

12、F?。? 上浮 F浮-G懸浮或漂浮 注意：上浮和下沉都是不穩(wěn)定狀態(tài)，上浮的物體最終會(huì)浮出液面，而處 于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力；下沉的物體最終則會(huì)沉到液底處于靜止?fàn)顟B(tài)。 漂浮和懸浮時(shí)，物體都是受到兩個(gè)力而處于平衡狀態(tài)。（沉到水底：F浮+ F 支持力=G） 問：知道了物體沉浮的條件，那你平時(shí)常見到哪些物體在水中會(huì)上??？ 下沉？ （木頭上浮，石塊在水中下沉） 問：你能不能根據(jù)木頭、石頭和水的密度大小關(guān)系，猜測物體在液體 中的沉浮跟物質(zhì)密度之間的關(guān)系呢？ （密度比液體小的上浮，密度比液體大的下沉） 問：那一樣的呢？（懸浮或漂?。?閱讀23頁討論： 四、物體浮沉條件的應(yīng)用。 物體浮沉條

13、件不但可以用來解釋許多生活中的現(xiàn)象，而且在生產(chǎn)或生活 中也有許多重要的應(yīng)用。 我們已做過測量鹽水密度的實(shí)驗(yàn)。液體的密度能否用一種儀器直接進(jìn)行 測量呢？ 活動(dòng)4：第24頁圖1 — 51模擬密度計(jì)的實(shí)驗(yàn) 1、 密度計(jì) 把模擬密度計(jì)分別放入水中和鹽水中，問：為什么將吸管放入不同的液 體中，液面所對的位置會(huì)不同？（因?yàn)椴煌囊后w密度不同，受到的浮力也 不同） 注意：密度計(jì)的下端裝有鉛丸或水銀；密度計(jì)上所標(biāo)的數(shù)值是純數(shù)，這 個(gè)純數(shù)代表被測液體的密度與水的密度的比值。（下大上小，刻度不均勻） 活動(dòng)5、第24頁圖1 — 53模擬得輪船的實(shí)驗(yàn) 2、 關(guān)于輪船 問：捏成一團(tuán)的橡皮泥會(huì)沉入水底，而

14、做成空心的橡皮泥卻為什么會(huì)漂 浮在水面？ 做成空心的目的是調(diào)節(jié)浮力和重力的關(guān)系，即把橡皮泥做成空心，它受 到的重力沒有改變，而因?yàn)榭招牡南鹌つ嗫梢耘砰_更多的液體，獲得更大的 浮力，從而使橡皮泥漂在液面。 輪船也是如此，Titanic的沉沒，進(jìn)水。（p25閱讀） 有多條載重線（吃水線），因?yàn)楦×Φ拇笮〔粌H與船只排開水的體積有 關(guān)，而且和水的密度有關(guān)。 3、關(guān)于潛水艇 活動(dòng)6、第25頁圖1 — 55潛水艇浮沉的模擬的實(shí)驗(yàn) 注意觀察：當(dāng)注射器將氣體壓入玻璃球時(shí)，或?qū)⑶騼?nèi)的氣體吸出時(shí)，玻 璃球內(nèi)的水量和玻璃球沉浮的狀態(tài)。 當(dāng)注射器將氣體壓入玻璃球時(shí)，球內(nèi)的水量減少，球（和球內(nèi)的水） 受到的重力變小，一旦重力小于浮力，球?qū)⑸细?；反之，?dāng)注射器將球內(nèi)的 氣體吸出時(shí)，球內(nèi)的水量增多，球（和球內(nèi)的水）受到的重力變大，一旦重 力大于浮力，球?qū)⑾鲁痢? 【課件演示】潛水艇的結(jié)構(gòu)和沉浮原理。 先用手托一下懸掛在空氣中的物塊，使測力計(jì)的讀數(shù)變小。（物塊受到 手對它向上的托力）；將物塊浸沒在水下，測力計(jì)的讀數(shù)也變小。（水對物塊 有一個(gè)向上托的力） 小結(jié)：略 布置作業(yè)：作業(yè)本 ▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽ 教學(xué)反思：