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二、进行新课 1.引言：我们已经学习了浮力产生的原因。下面来研究物体受到的浮力大小跟哪些因素有关系。我们用实验来研究这一问题。 2.阿基米德原理 学生实验：实验1。 ①简介溢水杯的使用：将水倒入溢水杯中，水面到达溢水口。将物体浸入溢水杯的水中，被物体排开的这部分水从溢水口流出。用空小桶接住流出的水，桶中水的体积和浸入水中物体的体积相等。 ②按本节课文实验1的说明，参照图12-6进行实验。用溢水杯替代"作溢水杯用的烧杯"。教师简介实验步骤。说明注意事项：用细线把石块拴牢。石块浸没在溢水杯中，不要使石块触及杯底或杯壁。接水的小桶要干净，不要有水。 ③将所测得的实验数据填在下表中，(课上出示写好的小黑板)并写出实验结论。 石块在空气中重( N) 石块浸没在水中时弹簧秤的示数( N) 石块受到水的浮力( N) 小桶和被石块排开水的总重( N) 小桶重( N) 小桶中的水重( N) 结论：__________________________________________ ④学生分组实验：教师巡回指导。 ⑤总结： 由几个实验小组汇报实验记录和结果。 总结得出：浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重量相等。 说明：如果换用其他液体来做上述实验，结论也是一样。即使物体不是浸没，而是一部分体积浸入液体中，它所受的浮力的大小也等于它排开的液体受到的重力。 3. 学生实验本节课文中的实验2 ①明确实验目的：研究浮在水上的木块受到的浮力跟它排开的水的重量有什么关系? ②实验步骤按课本图12-7进行。 ③将实验数据填在下表中，并写出结论。(出示课前写好的小黑板) 木块重( N) 木块漂浮在水面受到的浮力( N) 小桶和木块排开水的总重( N) 小桶重( N) 木块排开的水重( N) 结论：_____________________________________ ④学生分组实验、教师巡回指导。 ⑤总结： 几个实验小组分别汇报实验记录和结果。 教师总结得出：漂浮在水上的木块受到的浮力等于它排开的水受到的重力。 说明：实验表明，木块漂浮在其他液体表面上时，它受到的浮力也等于木块排开的液体受到的重力。 4.教师总结以上实验结论，并指出这是由2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。 板书："二、阿基米德原理 1.浸入液体里的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力" 教师说明： 根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式，即：F浮 = G排液 =ρ液·g·V排。 介绍各物理量及单位：并板书："F浮 = G排液 =ρ液·g·V排" 指出：浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。强调物体全浸(浸没)在液体中时V排等于物体的体积;部分浸入液体时，V排小于物体的体积。 例1：如图所示(教师板图)，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大? 教师启发学生回答： 由于F浮 = G排液 =ρ液·g·V排 , A、B浸入同一容器中的液体，ρ液相同，但VB排>VA排，所以FB浮 >FA浮，B受到的浮力大。 例2：本节课文中的例题。 教师板演示范。 提醒学生注意： (1)认真审题、弄清已知条件和所求的物理量。 (2)确定使用的物理公式，理解公式中每个符号所代表的物理量。在相同的物理量符号右下角写清角标，以示区分。 (3)解题过程要规范。 5.教师讲述：阿基米德原理也适用于气体。体积是1米3的氢气球，在空气中受到的浮力等于这个气球排开的空气受到的重力。 板书："2.阿基米德定律也适用于气体。 浸在气体里的物体受到的浮力等于它排开的气体受到的重力。" 三、小结本节重点知识：阿基米德原理的内容。计算浮力大小的公式。 四、布置作业：本节课文后的练习1～5各题。 第二节 阿基米德原理(第2课时) (一)教学要求 1.知道浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积有关，与物体浸入液体中的深度，物体的形状等因素无关。进一步理解阿基米德原理。 2.应用阿基米德原理，计算和解答有关浮力的简单问题。 (二)教具： 弹簧秤、玻璃水槽、水、细线、石块、体积相同的铜块、铝块、木块、橡皮泥、烧杯。 (三)教学过程 一、复习提问 1.学生笔答课本章后的"学到了什么"问题1和2。然后由一学生说出自己的答案。教师讲评。 2. 270克的铝块体积多大?浸没在水中受到的浮力多大? 要求学生在笔记本上演算，一名学生板演。教师巡回指导，并对在黑板上的计算进行讲评。 二、进行新课 1.浮力的大小只跟液体的密度和排开的液体的体积有关，与物体浸入液体中的深度、物体的形状等因素无关。 ①浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。 提问：物体浸没在液体中，在不同深度受到的浮力是否相等? 学生回答并说出分析结果和道理。 教师演示实验：把铁块用较长一些的细线拴好，挂在弹簧秤上。先称出铁块重(由学生读值)。将铁块浸没在水中，弹簧秤的示数减小，问：这是什么原因?由学生读出弹簧秤的示数，计算出铁块受到的浮力。将铁块浸没在水中的深度加大，静止后，由学生读出此时弹簧秤的示数，求出浮力的大小。比较两次浮力的大小，得出：浮力的大小跟物体浸没在水中的深度没有关系。换用其他液体进行实验，可得出同样的结果。 教师从理论上分析：浸没在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。当物体浸没在液体中时，无论物体位于液体中的哪一深度，由于液体的密度和它排开的液体的体积不变，所以它排开的液体受到的重力大小不改变。因此，这个物体无论处于液体中的哪一深度，它受到的浮力都是相等的。 ②浮力的大小与物体的形状无关。 提问：浸没在同一种液体中的物体体积相同，它们受到的浮力大小是否相同? 演示实验：取一块橡皮泥，将它捏成立方体，用细线拴好，用弹簧秤称出橡皮泥重。将它浸没在水中，读取此时弹簧秤的示数。求出它浸没在水中受到的浮力。(以上读值和计算由学生完成)将橡皮泥捏成球形，按上述实验步骤，求出它浸没在水中时，它受到的浮力。 总结：比较两次实验测得的浮力大小，得出：浮力的大小与物体的形状无关。 提问：由学生用阿基米德原理解释上述实验结果。教师总结。 ③浮力的大小与物体的密度无关。 提问：将体积相同的铜块和铝块浸没在水中，哪个受的浮力大? 演示：将体积相同的铜块和铝块用细线拴好，用弹簧秤测出它们浸没在水中受到的浮力。比较它们受到的浮力大小。 总结：比较两次实验结果得出：浮力的大小跟物体的密度无关。 提问：由学生用阿基米德定律解释上述实验结论。教师总结，并结合复习提问2的分析指出，有的同学认为"较轻的物体受的浮力一定大"的看法是错误的。 ④浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。 提问：体积相同的铁块和木块放入水中后放手，铁球下沉，木块上浮，哪个受的浮力大? 学生讨论，教师用阿基米德定律分析它们受到的浮力一样大。总结出：浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。 通过以上的实验和分析，教师总结并板书："浮力的大小只跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关，而跟物体浸入液体中的深度、物体的形状与密度、物体在液体中是否运动等因素无关。" 2.例题：(出示小黑板) ①如图所示，甲、乙两球体积相同，浸在水中静止不动。哪个球受到的浮力大?为什么?哪个球较重?为什么? 学生讨论，教师总结。 解：甲球受到的浮力较大。根据阿基米德原理。甲球浸没在水中，乙球是部分浸没在水中，故甲球排开水的体积大于乙球排开水的体积。因此，甲球排开的水重大于乙球所排开的水重。所以，甲球受到水的浮力较大。板书："F甲浮>F乙浮" 浸在水中的甲、乙两球，甲球较重。分析并板书："甲球悬浮于水中，G甲=F甲浮 乙球漂浮于水面，G乙 = F乙浮 因为：F甲浮 > F乙浮 所以：G甲 > G乙" 小结：解答浮力问题要学会用阿基米德原理进行分析。对于漂浮和悬浮要弄清它们的区别，对浸在液体中的物体进行受力分析是解答浮力问题的重要方法。 例题：有一个空心铝球，重4.5牛，体积是0.5分米3。如果把这个铝球浸没在水中，它受到的浮力是多大?放平后，它是上浮还是下沉?它静止时受到的浮力是多大? 要求全体学生在自己的笔记本上演算，由一个学生到黑板上板演，教师针对演算过程中的问题进行讲评。 要求学生答出： 由于铝球全部浸没在水中，所以V排 = V球 = 0.5分米3 = 0.5×10-3米3。 F浮 = G排液 =ρ液·g·V排= 1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.5×10-3米3 = 5牛 因为：F浮 > G球，所以铝球上浮。 铝球在水中上浮，一直到露出水面，当F浮 = G球 = 4.5牛时，铝球静止在水面上。此时铝球受到的浮力大小等于铝球的重。 小结：解答此类问题，要明确铝球是研究对象。判断上浮还是下沉以及最后的状态要对研究对象进行受力分析，应用公式计算求解。 3.总结计算浮力大小的四种方法： 应用弹簧秤进行测量：F浮 = G - F。G为物体在空气中的重，F为物体浸入液体中时弹簧秤的示数。 根据浮力产生的原因，求规则固体受到的浮力。F浮 = F向上 - F向下。 根据阿基米德原理：F浮 = G排液 =ρ液·g·V排。此式可计算浸在液体中任意物体受到的浮力大小。 根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮 = G物，应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。 三、布置作业：本章课文后的习题6、7、9。 (责任编辑：admin) |