人教版八年級下冊物理第十章《浮力》優(yōu)秀教案

第十章10．

浮力浮力【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．認(rèn)識浮力的存在和方向。2．影響浮力大小的因素?！局攸c(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?！緦W(xué)習(xí)內(nèi)容一】浮力【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本P49文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，然后自主完成下列問題如果你覺得還有需要補(bǔ)充的內(nèi)容和疑問請記錄下來以備組內(nèi)交流?！咀詫W(xué)檢測】1．輪船、冰山、木塊等受到重力作用，但沒有沉下水底，表明水對它們有一個向上的托力，這個力叫做浮力。2彈簧秤下掛一物體當(dāng)物體靜止時物體受到重力和拉力是一對平衡力，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，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?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)1

一、為什么浸沒在液體中的物體會受到浮力作用？如圖所示一立方體浸沒在液體中受力情況是其左右兩個側(cè)面和前后兩個側(cè)面的面積相等，并且對應(yīng)部位距水面的深度相同。1．水對它們的壓強(qiáng)是否相等？相等)2．水對它們的壓力是否相等？兩個力的方向怎樣？(壓力相等并且方向相反)3．立方體上下兩個面受力情況：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)：＝)，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)＝F/＝PS即

向上

>F，這就是浮力產(chǎn)生的原因。向下浮力大小F＝F浮

向上

－F

向下

，方向：豎直向上?？偨Y(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？2

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。說明：浸在水中的物體不一定受到浮力?！揪v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，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?！炯磿r練習(xí)】1．彈簧秤的下端掛一金屬球，彈簧秤的示數(shù)是5N；若將金屬球慢慢浸入水中，在浸入過程中彈簧秤的讀數(shù)逐漸變(填“變大”或“變小金屬球受到的浮力逐漸變大(填“變大”或“變?。划?dāng)金屬球的一半浸在水中時，彈簧秤的示數(shù)是4.8N時金屬球受到的浮力是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)：閱讀課本到P52文字內(nèi)容和插圖。3

【自學(xué)檢測】1．木塊浸入水中上浮，鐵塊在水中下沉，它們都受到浮力。2．對于多因素(多變量)的問題，常采用控制變量法把多因素問題變成多個單因素問題分析解決?！竞献魈骄俊坷蠋熝惨曋笇?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)計(jì)實(shí)驗(yàn)(參照P51至實(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，先用彈簧測力計(jì)測出金屬塊的重力為；(2)讓金屬塊從圖①到②位置，觀察到測力計(jì)示數(shù)變小，說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？4

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關(guān)?！炯磿r練習(xí)】1．淡水和海水的密度不同“相同”或“不同”，同一個人在淡水中會下沉在死海中會漂浮說明浮力的大小跟液體密度有關(guān)人從淺水向深水處走過程中腳底疼痛減輕是因?yàn)槿耸艿礁×χ饾u增大說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)動到靜止的過程中，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)】10．2.1

阿基米德理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解阿基米德原理。2．會用阿基米德原理計(jì)算物體受到的浮力?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】5

探究浮力的大小與什么有關(guān)?！緦W(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?！咀詫W(xué)檢測】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P5310.2“想想做做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：彈簧測力計(jì)﹑溢水杯﹑塑料小桶﹑水。實(shí)驗(yàn)步驟：1．測出物體所受到的重力G＝________物2．測出空桶重力G＝________桶3．把物體浸入液體中，用小桶收集溢出的水讀出此時測力計(jì)的示′＝物________。4．測出溢出的水的重力G________。排將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表中。次6

數(shù)重力G/N在水中時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F/N示到的浮力F/N浮重G/N1水和桶的總重G/N2水重G/N排12

物體物體浸沒物體受小桶排開的排開的實(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＝G＝ρgV。浮排水排【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?！炯磿r練習(xí)】7

1．八(6)班實(shí)驗(yàn)小組用一個彈簧測力計(jì)、一個金屬塊、兩個相同的燒(分別裝有一定量的水和煤油，對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究．下圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)。(1)分析圖B、D，說明浮力大小跟排開的液體體積有關(guān)。(2)分析圖D，說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．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，那么物體所受到的浮力是__1__N。(g＝10N/Kg)3．P56第1和2題4．一個物體的質(zhì)量為0.5kg，放入盛有水的容器中(水未裝)，溢出水0.1kg，則物體受到的浮力為(C)A．小于1NB．等于1NC．大于1ND．無法確定(提示：V、V、V物排

溢出

三者之間的大小關(guān)系，此題水未裝潢，所V大于V排)溢出【當(dāng)堂練習(xí)】10．

浮力大小計(jì)算【學(xué)習(xí)目標(biāo)】8

1．利用公式F＝ρgV計(jì)算浮力。浮液排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?！緦W(xué)習(xí)內(nèi)容】阿基米德原理法——利用公式＝ρgV計(jì)算浮力。浮液排【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本P55文字內(nèi)容意浮力的計(jì)算題格式步驟之間的推導(dǎo)過程。【自學(xué)檢測】阿基米德原理用公式表示為F＝G＝ρgV，從公式也可以看出浮力的浮排液排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)動員把漂在水面上的水球慢慢壓入水下的過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)動員把水球慢慢壓入水下的過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。2．一個物體的體積為

3

，將其體積的二分之一浸沒在水中時，它受到的浮力是0.98N；全部浸沒在水中時，受到的浮力是。3．一鐵球先后浸沒在鹽水、水、酒精中，受到的浮力分別是FFF則123三者大小關(guān)系是FF＞。123【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9

浮物＝浮物＝例1：邊長為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＝×＝0.1m×0.1m

2金屬塊上表面受到的液體向下的壓強(qiáng)為＝＝1.0×1011

3

kg/m

3

×10N/kg×0.2m＝2000Pa，F(xiàn)＝＝2000Pa×0.01m2＝20N，方向豎直向下。11金屬塊下表面受到的液體向上的壓強(qiáng)為＝＝1.0×103kg/m3×10N/kg22×(0.2m＋0.1m)＝3000Pa，F(xiàn)＝＝3000Pa×0.01m222

＝30N，方向豎直向上。浮力的大小為：F＝F－F－20N＝10N，方向豎直向上。浮21二、稱重法：F＝－F，其中是空氣中物體重力，F(xiàn)是受到浮力時的彈簧測力計(jì)示浮示示數(shù)。例2將一物體掛在彈簧測力計(jì)掛鉤上示數(shù)為70N將物體浸沒入水中時，測力計(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，所受浮力：＝－F＝70N－68N＝2N；由F浮示

浮F2N＝ρgV和V＝V得＝V＝＝＝2×10－4m3＝水排物排物排ρg103kg/m3×10N/kg物水

mV物G70NVg2×10－4m3物

＝3.5×103kg/m3。三、阿基米德原理法：10

F＝G＝ρgV浮排液排例3：邊長為10cm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＝2

＝(0.1m)

2

＝1×10

－2

m

2

，正方體排開水的體積為V＝(0.1m－0.05m)×1×10排

－2

m

2

＝5×10

－4

m

3

，木塊受到的浮力為F＝ρgV浮水

排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10－4m3＝5N。【即時練習(xí)】1．不同材料制成的相同體積的三個小球，放入同種液體中，最后靜止時如圖所示，則它們受到的浮力的大小關(guān)系是(C)A．F＝F＝F甲乙B．F＜F＜F甲乙

丙丙11

C．F＜F＝F甲乙D．F＝F＜F甲乙

丙丙2．用彈簧測力計(jì)測得一石塊重5N，將石塊全部浸沒在水中，測力計(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0.0002m

3

，石塊的體積為0.0002m3

，石塊的密度是2.5×10

3

kg/m

3

；若將這個石塊浸沒在密度為0.8×103

kg/m

3

的液體中，它受到的浮力是1.6N，此時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是3.4N。(g＝10N/kg)3．P56頁第3、5題，分組完成?！井?dāng)堂練習(xí)】12

10．

物體的浮條件【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解物體浮沉的條件。2．會判斷物體的浮與沉?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】浮沉條件的應(yīng)用?！緦W(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?！咀詫W(xué)檢測】1．當(dāng)物體浸沒在液體中時，它排開液體的體積等于物體體積。V＝V。排物2．當(dāng)物體漂浮在液面上時，它排開液體的體積小于物體體積。V＜V。排物3．物體受到平衡力時，處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。物體受到非平衡力時，做變速運(yùn)動(填“變速”或“勻速”?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?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，物體受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力的作用。13

(1)當(dāng)F>G時，物體受到非平衡力“平衡力”或“非平衡力”的作用，浮物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＝G時，物體受到平衡力的作用，物體懸浮在液體內(nèi)任何位置，浮物如圖乙所示。此時：F__＝__G。浮物(3)當(dāng)F<G時，物體受到非平衡力“平衡力”或“非平衡力”的作用，浮物物體下沉，最終沉在底部，受力情況如圖丙所示。2．當(dāng)物體浸沒在液體中時，(1)上浮時，有F>G，即ρgV>ρgV，可得出ρ>ρ。浮物液排物物液物(2)懸浮時，有F＝G，即ρgV＝ρgV，可得出ρ＝ρ。浮物液排物物液物(3)下沉?xí)r，有F<G，即ρgV<ρgV，可得出ρ<ρ。浮物液排物物液物總結(jié)以上可以歸納得出物體浮沉的條件是：浸沒在液體中的物體：(1)若G<F或ρ<ρ，物體上浮，最終漂浮。物浮物液(2)若G＝F或ρ＝ρ，物體懸浮，可停在任何深度處。物浮物液(3)若G>F或ρ>ρ，物體下沉，最終沉底。物浮物液(4)漂浮在液面上的物體，F(xiàn)＝G。浮物3．演示實(shí)驗(yàn)：鹽水浮雞蛋P57圖10.3－2觀察雞蛋在容器中的位置，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？【展示交流】教師掌握情況【精講點(diǎn)撥】例題分析14

例1：煮餃子時你會發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：把包好的餃子放入鍋中，餃子會沉到底部，但過一會餃子浮到水面上來，請你利用浮力的知識解釋這一現(xiàn)象。解析：生餃子沉在鍋底，因?yàn)樯溩铀芨×π∮谥亓?，所以下沉，水沸騰后，餃子受熱膨脹，體積變大，排開水的體積變大，所受浮力變大，所受浮力大于重力，所以上浮。例2：將一質(zhì)量2kg，體積3×10

－3

m

3

的物體浸沒在水中時，受到的浮力是30N。松手后，該物體會上浮(選填“上浮沉”或“懸浮”)靜止后，這個物體受到的浮力是20N。解：(1)將物體浸沒在水中，V＝V＝3×10排物

m

3

，物體受到的浮力＝ρ浮水

Vg＝1×10排

3

kg/m

3

×3×10

－3

m

3

×10N/kg＝30N。(2)物體重G＝＝2kg×10N/kg＝20N，F(xiàn)＞G，物體將上浮。浮(3)當(dāng)物體靜止時，處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力′＝＝20N。浮【即時練習(xí)】1．浸入水中的木塊正在上浮，在它露出水面之前受到的浮力不變。露出水面以后受到的浮力逐漸變小(填“變大變小”或“不變”)。2．一個質(zhì)量是的雞蛋懸浮在鹽水ρ＝1.1×103kg/m3)中，它受到的鹽水浮力是0.5N，雞蛋的平均密度是1.1×10

3

kg/m

3

。(g＝10N/kg)3．某課外活動小組在探究物體的“浮沉條件”時，將重100g的物體放入盛滿水的盆中，有90g水溢出，則(C)A．物塊會浮在水面上B．物塊會懸浮在水中C．物塊會沉入盆底D．不能據(jù)此判斷出物塊的沉浮4．質(zhì)量為100g，體積為250㎝3水的質(zhì)量是(A)

的物體輕輕地放入盛滿水的燒杯中，溢出A．m＝100gB．100g<<250gC．m＝250gD．以上都不對【當(dāng)堂練習(xí)】15

10．

浮沉條件應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解用鋼鐵制造的輪船能夠浮在水面上的道理。理解排水量的概念。2．知道潛水艇、氣球和飛艇的浮沉原理?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】浮沉條件的應(yīng)用【學(xué)習(xí)內(nèi)容】浮力的應(yīng)用【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本P58文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，區(qū)分記憶輪船、潛水艇、氣球浮沉原理?！咀詫W(xué)檢測】1．從浮力的角度看，輪船采用了空心辦法可以使排開的水量變多，浮力增大，從而使輪船漂浮在水面上。2輪船的大小通常用排水量來表示排水量就是輪船滿載時排開水的質(zhì)量。如果一艘輪船，它的排水量1×10

4

t，在密度1×10

3

kg/m

3

的河水中航行，它滿載時排開河水的體積是__10

4

__m

3

。3．潛在水下的潛水艇受到重力和浮力作用，潛水艇兩側(cè)有水艙，向水艙中沖水時，潛水艇的重力增大，當(dāng)潛水艇的重力等于它排開的水的重力(即浮)時潛水艇可以懸浮在水中當(dāng)用壓縮空氣將水艙內(nèi)的水排出一部分時潛水艇的重力減小浮力不變從而使重力小于浮力而上浮所以潛水艇不能改變受到的浮力而是通過改變自身重力來實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的。4．氣球里的氣體密度小于空氣的密度，這樣在它的重力小于它排開的同體積的空氣的重力(即浮力)所以能上升在空中當(dāng)氣球里的氣體體積減小時它排開空氣的體積減小所受到的浮力減小所以可以降到地面上飛艇內(nèi)充入的也是密度較小的氣體，從而實(shí)現(xiàn)上升和降落?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)1．怎樣能讓鋁箔漂浮在水面上？動手試試)2．同一艘輪船從河流駛?cè)牒＠?，輪船排開海水的體積、輪船的吃水線這幾16

個量發(fā)生了怎樣變化？(小組討論)3潛水艇在海水里勻速上浮過程中未露出水面)下面說法中正確的是(B)A．浮力變大，重力小于浮力B．浮力不變，重力小于浮力C．浮力不變，重力等于浮力D．浮力和重力同時變小，但浮力和重力始終相等4一艘輪船排水量是7kg船的自重是8×107N它最多能裝多少千克的貨物？當(dāng)它滿載時，它浸入水中的體積是多少立方米？＝10N/kg)解(1)輪船滿載時重力G＝m＝2.4×107排排

kg×10N/kg

8

N輪船滿載時受到浮力F＝G＝2.4×10浮排

8

N，又因?yàn)檩喆?，F(xiàn)＝G＋G＝2.4×浮船貨108N，所以貨物重力G＝F－G＝2.4