浮力復(fù)習(xí)課教案

浮力復(fù)習(xí)課教案?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)學(xué)生能夠系統(tǒng)地回顧浮力的概念、產(chǎn)生原因、計(jì)算方法（阿基米德原理、稱重法等）以及物體的浮沉條件。熟練運(yùn)用相關(guān)知識解決浮力的各類計(jì)算問題和實(shí)際應(yīng)用問題，如判斷物體的浮沉狀態(tài)、計(jì)算浮力大小、分析物體在液體中受力情況等。2.過程與方法目標(biāo)通過對浮力知識的梳理和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力和邏輯思維能力。通過典型例題的分析和解答，引導(dǎo)學(xué)生掌握解題思路和方法，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于探索的精神，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。讓學(xué)生體會物理知識與生活實(shí)際的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的意識。

二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)浮力的概念、產(chǎn)生原因、阿基米德原理和物體的浮沉條件。浮力相關(guān)的計(jì)算，包括根據(jù)已知條件選擇合適的公式進(jìn)行計(jì)算，以及受力分析在浮力問題中的應(yīng)用。2.教學(xué)難點(diǎn)對物體浮沉條件的深入理解和靈活運(yùn)用，尤其是物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態(tài)時(shí)的受力分析和相關(guān)計(jì)算。解決綜合性較強(qiáng)的浮力問題，能夠?qū)⒏×χR與其他力學(xué)知識（如重力、二力平衡等）相結(jié)合，進(jìn)行全面的分析和解答。

三、教學(xué)方法1.講授法：系統(tǒng)地講解浮力的重點(diǎn)知識，包括概念、原理、規(guī)律等，確保學(xué)生對基礎(chǔ)知識有清晰的理解。2.討論法：組織學(xué)生對一些典型的浮力問題進(jìn)行討論，鼓勵學(xué)生積極思考、發(fā)表自己的見解，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力和思維能力。3.練習(xí)法：通過適量的練習(xí)題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)的浮力知識，提高解題能力。在練習(xí)過程中，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，針對學(xué)生存在的問題進(jìn)行有針對性的講解。

四、教學(xué)過程

（一）知識回顧1.浮力的概念教師引導(dǎo)學(xué)生回顧浮力的定義：浸在液體（或氣體）中的物體受到液體（或氣體）向上托的力叫做浮力。提問學(xué)生浮力的施力物體和受力物體分別是什么，讓學(xué)生明確浮力的施力物體是液體（或氣體），受力物體是浸在其中的物體。2.浮力的產(chǎn)生原因展示一個正方體浸沒在液體中的模型，分析正方體各個面受到液體的壓力情況。講解浮力產(chǎn)生的原因是物體上下表面受到液體的壓力差，即$F_{浮}=F_{向上}F_{向下}$。通過簡單的例子，如一塊木板漂浮在水面上，讓學(xué)生分析木板受到的浮力是如何產(chǎn)生的，加深對浮力產(chǎn)生原因的理解。3.阿基米德原理回顧阿基米德原理的內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力。公式表示為$F_{浮}=G_{排}=\rho_{液}gV_{排}$。強(qiáng)調(diào)公式中各個物理量的含義：$\rho_{液}$是液體的密度，$g$是重力加速度，$V_{排}$是物體排開液體的體積。舉例說明如何應(yīng)用阿基米德原理計(jì)算浮力，如一個石塊浸沒在水中，已知石塊的體積，求石塊受到的浮力。讓學(xué)生根據(jù)阿基米德原理公式進(jìn)行計(jì)算，鞏固對原理的應(yīng)用。4.物體的浮沉條件展示不同狀態(tài)下物體在液體中的浮沉情況（漂浮、懸浮、下沉），引導(dǎo)學(xué)生分析物體在各種狀態(tài)下的受力情況?？偨Y(jié)物體的浮沉條件：當(dāng)$F_{浮}>G$時(shí)，物體上浮，最終漂浮，此時(shí)$F_{浮}=G$。當(dāng)$F_{浮}=G$時(shí)，物體懸浮。當(dāng)$F_{浮}<G$時(shí)，物體下沉。通過具體的例子，如一個雞蛋放在清水中下沉，放入鹽水中漂浮，讓學(xué)生分析雞蛋在不同液體中浮沉狀態(tài)變化的原因，進(jìn)一步理解物體的浮沉條件。

（二）典型例題分析1.類型一：浮力大小的計(jì)算例1：一個體積為$0.05m^{3}$的物體，浸沒在水中，求它受到的浮力。分析：已知物體浸沒在水中，$V_{排}=V_{物}=0.05m^{3}$，水的密度$\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$，根據(jù)阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可計(jì)算浮力。解答：$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.05m^{3}=500N$。例2：用彈簧測力計(jì)稱得一石塊重$5N$，將石塊全部浸沒在水中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為$3N$，求石塊受到的浮力。分析：根據(jù)稱重法$F_{浮}=GF_{示}$，已知石塊的重力$G=5N$，彈簧測力計(jì)的示數(shù)$F_{示}=3N$，可求出浮力。解答：$F_{浮}=GF_{示}=5N3N=2N$?？偨Y(jié)：計(jì)算浮力大小的方法有阿基米德原理和稱重法，要根據(jù)題目所給條件選擇合適的方法進(jìn)行計(jì)算。2.類型二：物體浮沉狀態(tài)的判斷例3：一個質(zhì)量為$0.6kg$的木塊，放入水中靜止時(shí)，有$\frac{3}{5}$的體積露出水面，求木塊的密度和木塊受到的浮力。分析：因?yàn)槟緣K漂浮，所以$F_{浮}=G$，根據(jù)$G=mg$可求出木塊的重力，進(jìn)而得到浮力。再根據(jù)阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，可求出木塊排開水的體積，結(jié)合已知條件求出木塊的體積，最后根據(jù)$\rho=\frac{m}{V}$求出木塊的密度。解答：木塊的重力$G=mg=0.6kg×10N/kg=6N$。因?yàn)槟緣K漂浮，所以$F_{浮}=G=6N$。由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可得，$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{6N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=6×10^{4}m^{3}$。已知有$\frac{3}{5}$的體積露出水面，則$V_{排}=(1\frac{3}{5})V_{木}$，所以$V_{木}=\frac{V_{排}}{1\frac{3}{5}}=\frac{6×10^{4}m^{3}}{\frac{2}{5}}=1.5×10^{3}m^{3}$。木塊的密度$\rho_{木}=\frac{m}{V_{木}}=\frac{0.6kg}{1.5×10^{3}m^{3}}=0.4×10^{3}kg/m^{3}$。例4：一個實(shí)心小球，質(zhì)量為$0.4kg$，體積為$5×10^{4}m^{3}$，將它放入水中，靜止時(shí)小球受到的浮力是多大？（$g$取$10N/kg$）分析：先根據(jù)$\rho=\frac{m}{V}$求出小球的密度，與水的密度比較，判斷小球在水中的浮沉狀態(tài)，再根據(jù)浮沉狀態(tài)計(jì)算浮力。解答：小球的密度$\rho_{球}=\frac{m}{V}=\frac{0.4kg}{5×10^{4}m^{3}}=0.8×10^{3}kg/m^{3}$。因?yàn)?\rho_{球}<\rho_{水}$，所以小球在水中漂浮，$F_{浮}=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N$。總結(jié)：判斷物體的浮沉狀態(tài)，可以通過比較物體的密度與液體的密度來進(jìn)行。當(dāng)$\rho_{物}<\rho_{液}$時(shí)，物體漂浮；當(dāng)$\rho_{物}=\rho_{液}$時(shí)，物體懸??；當(dāng)$\rho_{物}>\rho_{液}$時(shí)，物體下沉。然后根據(jù)物體的浮沉狀態(tài)確定浮力的大小。3.類型三：綜合應(yīng)用例5：如圖所示，一個底面積為$S=200cm^{2}$的圓柱形容器，裝有適量的水。將一個質(zhì)量為$m=0.6kg$的物體A放入水中，物體A漂浮在水面上，此時(shí)水面上升了$h=3cm$。求：物體A受到的浮力。物體A的密度。若將物體A放入另一種液體中，物體A有$\frac{1}{5}$的體積露出液面，求這種液體的密度。分析：對于（1），根據(jù)物體漂浮時(shí)$F_{浮}=G$可求出浮力。對于（2），根據(jù)阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$求出物體A排開水的體積，再結(jié)合物體漂浮時(shí)$V_{排}$與$V_{物}$的關(guān)系求出物體A的體積，最后根據(jù)$\rho=\frac{m}{V}$求出物體A的密度。對于（3），根據(jù)物體在另一種液體中漂浮時(shí)$F_{浮}=G$，以及阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，結(jié)合已知條件求出液體的密度。解答：物體A受到的浮力$F_{浮}=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N$。由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可得，$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{6N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=6×10^{4}m^{3}$。因?yàn)槲矬wA漂浮，所以$V_{排}=(1\frac{1}{5})V_{物}$，則$V_{物}=\frac{V_{排}}{1\frac{1}{5}}=\frac{6×10^{4}m^{3}}{\frac{4}{5}}=7.5×10^{4}m^{3}$。物體A的密度$\rho_{A}=\frac{m}{V_{物}}=\frac{0.6kg}{7.5×10^{4}m^{3}}=0.8×10^{3}kg/m^{3}$。物體A在另一種液體中漂浮，$F_{浮}=G=6N$，此時(shí)$V_{排液}=(1\frac{1}{5})V_{物}=6×10^{4}m^{3}$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排液}$可得，$\rho_{液}=\frac{F_{浮}}{gV_{排液}}=\frac{6N}{10N/kg×6×10^{4}m^{3}}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$。例6：如圖所示，一個邊長為$a=10cm$的正方體木塊，放入底面積為$S=150cm^{2}$、高為$h=20cm$的圓柱形容器中，木塊底部距容器底部的距離為$b=5cm$，向容器中緩慢倒入某種液體，當(dāng)液體深度為$H=15cm$時(shí)，木塊剛好漂浮。求：木塊的重力。液體的密度。分析：對于（1），先求出木塊排開液體的體積，根據(jù)阿基米德原理求出木塊受到的浮力，因?yàn)槟緣K漂浮，所以浮力等于重力。對于（2），根據(jù)木塊漂浮時(shí)浮力等于重力，結(jié)合阿基米德原理公式求出液體的密度。解答：木塊排開液體的體積$V_{排}=a^{2}(Hb)=(0.1m)^{2}×(0.15m0.05m)=1×10^{3}m^{3}$。木塊受到的浮力$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，此時(shí)木塊漂浮，$F_{浮}=G$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，$G=F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。當(dāng)液體深度為$H=15cm$時(shí)，木塊剛好漂浮，此時(shí)木塊排開液體的體積為$V_{排}=a^{2}(Hb)$，代入數(shù)據(jù)可得：$G=\rho_{液}gV_{排}=\rho_{液}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$。又因?yàn)槟緣K的邊長為$a=10cm$，所以木塊的體積$V=a^{3}=(0.1m)^{3}=1×10^{3}m^{3}$，木塊的重力$G=mg=\rho_{木}gV$。設(shè)液體的密度為$\rho_{液}$，當(dāng)木塊漂浮時(shí)，$F_{浮}=G$，即$\rho_{液}gV_{排}=\rho_{木}gV$，可得：$\rho_{液}=\frac{\rho_{木}V}{V_{排}}$。木塊的重力$G=mg=\rho_{木}gV=\rho_{木}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，$G=F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=\rho_{液}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$，所以$\rho_{液}=\frac{G}{gV_{排}}$。先求出木塊排開液體的體積$V_{排}=a^{2}(Hb)=(0.1m)^{2}×(0.15m0.05m)=1×10^{3}m^{3}$。假設(shè)木塊的密度為$\rho_{木}$，木塊的重力$G=mg=\rho_{木}gV=\rho_{木}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$。因?yàn)槟緣K漂浮，所以$F_{浮}=G$，即$\rho_{液}gV_{排}=\rho_{木}gV$，則$\rho_{液}=\frac{\rho_{木}V}{V_{排}}$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，$G=F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=\rho_{液}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$，所以$\rho_{液}=\frac{G}{gV_{排}}$。先求出木塊排開液體的體積$V_{排}=a^{2}(Hb)=(0.1m)^{2}×(0.15m0.05m)=1×10^{3}m^{3}$。因?yàn)槟緣K漂浮，所以$F_{浮}=G$，即$\rho_{液}gV_{排}=\rho_{木}gV$，則$\rho_{液}=\frac{\rho_{木}V}{V_{排}}$。由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，$G=F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}=\rho_{液}×10N/kg×1×10^{3}m^{3}$，所以$\rho_{液