資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第八章 壓強和浮力
8.5 學生實驗：探究——影響浮力大小因素
教學目標：
1.物理觀念：
（1）認識浮力。
（2）了解浮力產生的原因。
（3）了解影響浮力大小的因素
2.科學思維：
理解浮力與壓力、重力間的關系，建立科學思維。
3.科學探究：
（1）通過觀察，認識浮力的存在，學會用彈簧測力計測量浮力。
（2）經過探究，了解產生浮力的原因和影響大小的因素。
4.科學態度與責任：
認識浮力與壓力、重力的關系，體會物理概念之間的聯系，建立科學的世界觀。
教學重點：認識浮力產生的原因和影響浮力大小的因素。
教學難點：影響浮力大小的因素。
教學課時：1課時
教學用具：多媒體、彈簧測力計、小石塊、細線、燒杯、水，玻璃圓筒、橡皮膜、體積相同的鐵塊和鋁塊，體積較大的鐵塊，溢水杯、小燒杯、鹽水。
教學互動設計：
1、 創設情景，導入新課
中國人民解放軍海軍山東艦（舷號：17）是中國自主設計建造的第一艘國產航空母艦，也是人民海軍列裝的第二艘航空母艦，標志著中國海軍正式迎來國產航母時代。
中國首艘國產航母山東艦通過臺灣海峽，因此臺灣方面對于解放軍航母編隊的行動還如此大驚小怪，實屬自我恐嚇。
我軍航母遼寧艦、山東艦服役后，域外大國對南海的威脅越來越小。為什么艦艇能夠浮在水面呢？
二、新課講授，師生互動
（一）浮力
浮力將木塊投入水中，木塊會漂浮在水面上；將鐵塊投入水中，鐵塊就會沉入水底。這是為什么
觀察與思考
如圖甲所示，將一石塊懸掛在彈簧測力計下端，此時彈簧測力計的示數等于石塊所受的重力。
石塊受重力和拉力作用，靜止時，二力平衡，F=G。
觀察與思考
當我們用手向上托石塊時，會看到彈簧測力計的示數變小，如圖乙所示。
石塊受重力和拉力、托力作用，靜止時三力平衡，F拉+F托=G。
觀察與思考
將石塊浸沒在水中時，如圖丙所示，你會看到什么現象 此時是否也存在一個向上托的力 這個力的施力物體是誰
石塊在水中受到水向上托的力，施力物體是水。
將石塊浸沒在水中時，如圖丙所示，存在一個向上托的力，這個力的施力物體是水。
將石塊浸沒在煤油或酒精等液體中時，又會怎樣
同理，石塊在煤油或酒精等液體中也受到煤油或酒精向上托的力。
石塊在水中受重力和拉力、浮力作用，靜止時三力平衡，F拉+F浮=G。
F浮=G—F拉
通過實驗可以看出，不論物體漂浮在水面還是浸沒在水中，物體都會受到水對它施加的一個向上托的力。而且用其他液體代替水，也可以得出同樣的結論。浸在液體中的物體受到液體對它向上托的力，這個力叫作浮力(buoyancyforce)。浮力的方向總是豎直向上的。
實驗探究
漂浮在液面上的物體和完全漫沒在液體中的物體，都叫作浸在液體中的物體。因為漂浮在液面上的物體，也有一部分浸入液體中。
浸在液體中的物體為什么會受到向上的浮力呢
如圖所示，將玻璃圓筒的兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜，將其浸沒在水中。當玻璃圓筒沿不同方向放置時，玻璃圓筒兩端的橡皮膜可能處于水中不同的深度，這時你會看到什么現象 這些現象說明了什么
如圖所示，水平放置，左右兩端橡皮膜凹陷程度相同，受到液體對橡皮膜的壓強相等；
豎直放置時，上下兩端橡皮膜凹陷程度不同，下端凹陷程度大，受到液體的壓強較大，同種液體的壓強隨深度增加而增大。
探究結果:
在圖所示的實驗中，當玻璃圓筒沿水平方向放置時，水對玻璃圓筒左、右兩側橡皮膜的壓力F左和F右的大小關系是F左 F右，其合力F合= ；當玻璃圓筒沿豎直方向放置時，水對玻璃圓筒上、下兩端橡皮膜的壓力F上和F下的大小關系是F上 F下，
其合力F合’= ，方向 。
通過上述探究，你認為浮力是怎樣產生的
將你的探究結果與同學進行交流。
浮力是液體對物體上下的壓力差。
即F浮=F向上-F向下
（二）浮力的大小
問題與猜想
如圖所示，在盆中放一個裝滿水的塑料桶，用手把空的礦泉水瓶按入水中。隨著按入深度的增加，溢出的水也增加了，感覺要用更大的力才能把礦泉水瓶按下去。這是為什么呢 有的同學認為是礦泉水瓶所受浮力增大的原因，浮力的大小與哪些因素有關呢？
浮力的大小與哪些因素有關呢 你有什么猜想 說出你的依據。
浮力的大小可能跟物體浸入液體中的體積有關，按礦泉水瓶越往下越費力。
浮力的大小可能跟液體的密度有關，浸入液體的物體受到液體的壓強與液體的密度有關，受力面積相同時，壓強越大，壓力越大。
制訂計劃
根據你的猜想，確定你要研究的問題，選用下面給出的器材，設計實驗進行探究。體積相同的鐵塊和鋁塊、體積較大的一個鐵塊、彈簧測力計、溢水杯、量筒、小燒杯、一杯水、一杯鹽水、細線。
收集證據
先思考實驗中你要記錄的數據或現象是什么，并設計記錄表格；再按你的計劃進行實驗操作,并將實驗結果記錄在表格中。
記錄實驗數據
分析與結論
通過實驗探究，你得出的影響浮力大小的因素有哪些呢 你猜想的哪些因素對浮力大小沒有影響呢
浮力的大小與物體浸入液體的體積有關，與液體的密度有關。
浮力的大小與物體本身的密度無關。
把你的結論與同學進行交流，看結果是否一致，如果不一致，分析一下其中的原因是什么。
結合你的探究結論，請你進一步思考，浮力的大小等于什么呢
實驗探究
浮力的大小與排開的液體有什么樣的關系呢 按照如圖所示的實驗方法來探究上述問題。
甲： 在空氣中測石塊所受的重力G
乙： 石塊浸入水中后，彈簧測力計的示數為G’
丙： 測石塊排開的水所受的重力G排
探究結果:
（1）在空氣中用彈簧測力計測得石塊重
G= N。
（2）石塊浸入水中后彈簧測力計的示數
G’= N，由此可知石塊所受的浮力
F浮= G一G’= N。
（3）用彈簧測力計測出石塊排開的水所受的重力G排= N。
探究結果:
比較F浮和G排的大小，可以發現:
F浮 G排。
換用煤油、酒精等其他液體做實驗，是否能得出類似的結果呢
浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。這個規律叫作阿基米德原理（Archimedes principle）。
物體在氣體中也受到浮力的作用。節日里放飛的氣球,就是由于受到空氣對它的浮力而飛上天空的(如圖)。阿基米德原理不僅適用于液體，同樣也適用于氣體。你能列舉其他實例，或設計一個實驗，證明在空氣中的物體受到空氣對它的浮力作用嗎
三、總結反思，超越自我
1．浸在液體中的物體受到向上的力，這個力叫做浮力。
2.實驗測量浮力的大?。篎浮=G-F拉
3.浮力產生的原因：液體對物體向上的壓強大于向下的壓強，液體對物體向上的壓力大于向下的壓力，其合力就是浮力。
4.決定浮力大小的因素：浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關。
5.阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。適用于液體和氣體。
四、板書設計，整合提升
1. 浸在液體中的物體受到向上的力，這個力叫做浮力。
2.實驗測量浮力的大小：F浮=G-F拉
3.浮力產生的原因：液體對物體向上的壓強大于向下的壓強，液體對物體向上的壓力大于向下的壓力，其合力就是浮力。
4.決定浮力大小的因素：浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關。
5.阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。適用于液體和氣體。
五、大海揚帆，嘗試遠航
1. 下列說法不正確的是（ ）
A. 漂浮在水面的輪船受到浮力的作用
B. 浸在水中的魚受到浮力的作用
C. 掉入水中的鐵塊不受浮力的作用
D. 水中的橋墩不受浮力的作用
2．下列說法正確的是（ ）
A. 浮力的大小與物體本身的密度有關
B. 浮力的大小與物體自身體積有關
C. 浮力的大小與浸入的液體深度有關
D. 浮力的大小與浸入液體的密度有關
3．一個豎直懸掛在水中的長柱體，上表面受到水的壓力為3N，底部受到水的壓力為8N，這個圓柱體受到的浮力是（ ）
A.5N
B.11N
C.2.5N
D.5.5N
4．一艘艦艇排水量為10000t，則這艘艦艇停泊時受到的浮力約為（ ）
A. 107N
B. 108N
C. 10000N
D. 105N
5．一個氣球排開空氣的質量為2kg，這個氣球受到的浮力約為（ ）
A. 2N
B. 200N
C. 20N
D. 2000N
參考答案1.C；2.D；3.A；4.B；5.C。
六、作業：P79.T4
課外作業P79.T1、T2、T3。
教學反思：
教學反思：
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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