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第十章　浮力
第1節(jié)　浮力
知識與技能：
1．知道浮力的概念、產(chǎn)生原因及浮力的方向。
2．知道漂浮在液面上的物體和浸沒在液體中的物體都受到浮力作用，會用稱重法計(jì)算浮力。
3．知道大氣對浸沒在其中的物體也有浮力作用。
過程與方法：
1．通過實(shí)驗(yàn)、觀察，了解浮力是怎樣產(chǎn)生的。
2．經(jīng)歷探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)的過程，學(xué)習(xí)使用控制變量法。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
1．培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和協(xié)作精神。
2．初步建立應(yīng)用科學(xué)知識的意識。
3．培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想、在實(shí)驗(yàn)過程中勇于創(chuàng)新的精神。
重點(diǎn)：浮力概念的建立。
難點(diǎn)：浮力產(chǎn)生的原因。
多媒體課件、燒杯、水、乒乓球、物塊、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩、鹽、形狀規(guī)則的金屬塊。
一、情景導(dǎo)入
傳說大約兩千年前，羅馬統(tǒng)帥狄杜進(jìn)兵耶路撒冷，攻到死海岸邊，下令處決俘虜來的奴隸。奴隸們被扔入死海，并沒有沉到水里淹死，卻被波浪送回岸邊。狄杜勃然大怒，再次下令將奴隸們?nèi)拥胶＠?，但是奴隸們依舊安然無恙。狄杜大驚失色，認(rèn)為奴隸們受到神靈保佑，屢淹不死，只好下令將他們?nèi)酷尫?。同學(xué)們想知道其中的原因嗎？
我們經(jīng)?？吹焦?jié)日放飛的氫氣球會浮在空中；人游泳時(shí)可以漂浮在水面上；鴨子、輪船能漂浮在水面上；在陸地上搬不動(dòng)的石塊，在水中卻可以輕而易舉地做到等事例，你思考過出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因嗎？
下面我們就帶著這些問題開始今天的學(xué)習(xí)課題——浮力。
二、合作探究
　浮力
1．認(rèn)識浮力
什么是浮力？前面學(xué)過的力都是有方向的，那么浮力有方向嗎？
準(zhǔn)備一個(gè)裝滿水的燒杯，用手將一個(gè)乒乓球壓入水中，然后放手，如圖所示，觀察現(xiàn)象。(現(xiàn)象：乒乓球從水中浮起)
同學(xué)們分組交流討論浮在水面的乒乓球受幾個(gè)力的作用？施力物體分別是誰？力的方向如何呢？
浸在液體中的物體受到向下、向上的力，向下的力叫做重力，另一個(gè)向上的力就是我們今天要學(xué)的力——浮力。
2．下沉的物體也受到浮力
漂浮的物體受到浮力，那么在水中下沉的石塊、銅塊等物體是否也受到浮力作用呢？
如圖所示，將一物塊(不吸水)，在空氣中稱量后，慢慢浸沒在水中，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化，并記錄在表格中。
　　　
物塊在空氣中所受重力G/N 浸沒在水中時(shí)的示數(shù)F示/N 兩者之差(G－F示)/N
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同學(xué)們交流討論物塊受到幾個(gè)力的作用？各力的方向如何？這幾個(gè)力的關(guān)系如何？兩次彈簧測力計(jì)的讀數(shù)之差說明了什么？(物塊在水中靜止不動(dòng)說明：G＝F示＋F浮，則F?。紾－F示。物理學(xué)中把這種測浮力大小的方法，叫做稱重法)
(1)一切浸在液體中的物體都會受到液體對它向上的浮力。浮力的大小F浮＝G－F示。
(2)在液體中，無論物體上浮還是下沉、形狀規(guī)則還是不規(guī)則、運(yùn)動(dòng)還是靜止、浸在哪種液體中都會受到浮力的作用。
3．浮力產(chǎn)生的原因
思考：為什么浸在液體中的物體會受到浮力的作用呢？
由于液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，且同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等，所以浸沒在液體中并靜止的立方體側(cè)面每個(gè)位置上受到的液體壓力都會有正對的側(cè)面上同一深度處受到的壓力與之抵消，這樣立方體側(cè)面所受液體的壓力的合力為零。但是，上、下表面所處的深度不同，上表面受到的壓力小，下表面受到的壓力大(如圖所示)；于是，就產(chǎn)生了豎直向上的壓力差。立方體在豎直方向上，受到液體豎直向上的壓力差就是浮力。利用壓力差求浮力的方法：F?。紽合＝F向上－F向下。
浸沒在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同，這就是浮力產(chǎn)生的原因。
　決定浮力大小的因素
①展示將不同密度的物體放在水中，有的漂浮，有的下沉，如圖甲。
②展示人在水中會下沉，但是在死海中卻能漂浮在水面上，如圖乙。(死海中水的密度比淡水的密度大)
③展示人在水中越往深處走，浸入水中的體積越大，就越覺得所受的浮力大，如圖丙。
　　
浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)？
由以上事例可以猜想：浮力的大小可能與物體的密度、液體的密度、浸入液體的體積、浸入液體的深度等有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)器材：
彈簧測力計(jì)、水、鹽水(或其他液體)、燒杯、細(xì)繩、形狀規(guī)則的金屬塊。
實(shí)驗(yàn)過程：
(1)探究浮力的大小是否跟物體浸在液體中的體積有關(guān)。
　　　　
此時(shí)要保證液體的密度不變，對比圖中的①②③可知，當(dāng)物體浸在液體中的體積逐漸增大時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)會減小，說明物體受到的浮力增大。因此可以說明物體所受浮力的大小與浸在液體中的體積有關(guān)。
(2)探究浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān)。
此時(shí)要保證物體浸入液體的體積和液體的密度不變，對比圖中的①③④可知，把彈簧測力計(jì)下懸掛的物體浸沒在同一種液體中，并分別停在液體的不同深度，彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同，說明物體受到的浮力不變。因此可以說明物體所受浮力的大小與浸沒在液體中的深度無關(guān)。
(3)探究浮力的大小是否跟液體的密度有關(guān)。
此時(shí)要保證物體浸入液體的體積和所處的深度相同，對比圖中的①④⑤可知，當(dāng)物體浸在不同液體中時(shí)，彈簧測力計(jì)所減小的示數(shù)不同，說明物體受到的浮力不同。因此可以說明物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。
物體在液體中所受浮力的大小跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。而與物體浸沒在液體中的深度、物體的密度及在液體中是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)。
第1節(jié)　浮力
在本節(jié)課的教學(xué)中，由于學(xué)生通過生活經(jīng)驗(yàn)對浮力知識有了簡單的了解，自認(rèn)為對浮力知識已經(jīng)理解，但事實(shí)上學(xué)生只是停留在簡單認(rèn)識的基礎(chǔ)上。當(dāng)分析到浮力產(chǎn)生的原因時(shí)，理解難度就驟然增加，學(xué)生的思維含量立即提升，就會造成間斷認(rèn)識，導(dǎo)致理解不深刻；在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于學(xué)生對控制變量法的運(yùn)用不明確，因此容易造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤，得出錯(cuò)誤結(jié)論，此時(shí)教師要強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)后再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)習(xí)效率。

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