物理八年级下册五、学生实验：探究——影响浮力大小因素第1课时教学设计及反思

第5节　学生实验：探究——影响浮力大小的因素

第一课时　实验探究影响浮力大小的因素

教学目标

【知识与技能】

1．知道什么是浮力，了解浮力产生的原因．

2．知道怎么测量浮力的大小．

3．通过实验探究知道影响浮力大小的因素．

【过程与方法】

1．通过观察法和课堂讨论让学生认识浮力，通过类比法、观察法让学生了解浮力产生的原因．

2．通过学生实验，探究浮力的大小与哪些因素有关．

【情感、态度与价值观】

1．具有对科学的求知欲，乐于参与观察、实验、制作科学实践活动．

2．在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦．

重点难点

【重点】

1．浮力概念的建立．

2．“称重法”测浮力．

3．知道浮力的大小与哪些因素有关．

【难点】

浮力产生的原因．

教学过程

知识点一　浮力

【自主学习】

阅读课本P75－76，完成以下问题：

浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力，这个力叫作浮力．浮力的方向总是竖直向上的．

【合作探究】

探究一　感受浮力

1．将石块用线拴好挂在弹簧测力计的挂钩上，观察弹簧测力计的示数．

2．再将石块用手托起，观察弹簧测力计的示数是否变小了．

答：示数变小了．

3．将石块浸没在水中，此时是否也存在一个向上托的力？这个力的施力物体是谁？

答：将石块浸入水中，弹簧测力计的示数也变小了，故存在一个向上托的力．这个力的施力物体是水．

4．将石块浸没在煤油或酒精等液体中时，又会怎样？

答：仍然存在对石块向上托的力，弹簧测力计的示数相对未放入时仍会减小．

探究归纳：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力．符号F浮，单位N.浮力的方向竖直向上，与重力的方向相反．液体是浮力的施力物体．

探究二　浸没在液体中的物体

1．如图所示，将两端开口的玻璃圆筒两端蒙上橡皮膜，分别水平和竖直地将其浸没在水中，橡皮膜有什么变化？说明了什么？

答：水平放置时，两端橡皮膜都凹陷了；竖直放置时，两端橡皮膜也都凹陷了．说明了橡皮膜受到了力．

2．再仔细观察橡皮膜凹陷的程度有什么差异？说明了什么？

答：水平放置时，两端的橡皮膜凹陷的程度一样，说明了表面所受的力大小一样；竖直放置时，两端的橡皮膜凹陷程度不同，下端的橡皮膜凹陷程度更大，说明物体下表面受到的力大于上表面受到的力．

3．通过实验能得到什么结论？

答：浸没在液体中的物体受到来自液体的各个方向的力．

探究三　浮力是怎样产生的

1．物体上下、左右、前后表面受到压力的施力物体是什么？压力的大小、方向有什么特点？

答：施力物体是液体．如下图所示，物体左右、上下表面所受压力的大小相同，方向相反，相互抵消；而物体上下表面由于所处深度不同，压强大小不同，故所受压力大小不同，下表面所受压力大于上表面所受压力，二者的合力方向竖直向上．

2．物体上、下表面受到的压力大小是多少？

答：物体的上表面：F向下＝p向下S＝ρ液gh1S.物体的下表面：F向上＝p向上S＝ρ液gh2S.

3．物体上、下表面的压力差的作用效果体现在哪里？

答：物体上、下表面的压力差方向竖直向上，使得物体受到向上的力，即浮力．

总结：浮力是由于液体对物体向上、向下的压力差产生的．

【教师点拨】

1．浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力．

2．物体无论浸在哪种液体中，无论物体形状规则还是不规则，运动还是静止，都会受到浮力的作用．

3．“浸在”包含两种情况，一是物体一部分浸入液体(或气体)；二时物体完全浸入液体(或气体)中．“浸没”则是完全浸入．

4．注意：当类似圆柱或立方体的物体与容器底部紧密接触时，由于物体没有受到向上的压力，所以浮力等于0.

例如：桥墩、船陷入海底、木桩．可见，要产生浮力，必须要有向上的压力．

【跟进训练】

1．关于浮力，下列说法中正确的是(　B　)

A．只有浮在液体表面上的物体才受到浮力

B．一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加竖直向上的浮力

C．只要下沉的物体就不会受到浮力

D．浮力的方向不一定都是向上的

2．如图所示，A、B为可以自由移动的物体，C、D为容器里自身凸起的一部分，现往容器里加一些水．则下面说法错误的是(　C　)

A．A物体一定受到浮力的作用

B．B物体一定受到浮力的作用

C．C物体一定受到浮力的作用

D．D物体一定受到浮力的作用

知识点二　浮力的大小

【自主学习】

阅读课本P76－77，完成以下问题：

实验要用到的器材有体积相同的铁块和铝块、体积较大的一个铁块、弹簧测力计、溢水杯、量筒、小烧杯、水、盐水、细线．

【合作探究】

探究四　称重法测浮力

1．图中重物受到几个力的作用？各力的方向如何？

答：受三个力的作用：重物所受的重力、重物受到细线的拉力和重物在水中受到的浮力．重力的方向竖直向下，细线的拉力与浮力的方向竖直向上．

2．各力的关系如何？浮力大小怎么计算？

答：重物的受力情况如图所示，由力的平衡可知，G＝F浮＋F示，则F浮＝G－F示．

3．物理学中把这种测浮力大小的方法，叫作称重法．

实验　浮力的大小与什么因素有关

在盆中放一装满水的塑料桶，用手把空矿泉水瓶按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？(受到的向上的浮力越来越大)

1．实验目的：探究浮力大小与哪些因素有关．

2．实验猜想

猜想一：浮力的大小可能跟物体浸入液体的深度有关．

猜想二：浮力的大小可能跟物体浸入液体的体积大小有关．

猜想三：浮力的大小可能跟液体的密度有关．

3．实验器材：弹簧测力计，铁块，水槽，清水，细线等．

4．实验方法：控制变量法．

5．设计并进行实验

(1)从位置1→2→3的过程中，铁块受到的浮力逐渐增大．

(2)从位置3→4的过程中，铁块受到的浮力不变．

(3)将铁块依次浸没在清水和浓盐水中，铁块在浓盐水中受到的浮力较大．

5．整理实验器材．

6．分析与论证：浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关，跟液体的密度也有关；全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体中的深度无关．

【教师点拨】

注意：物体浸没在液体中的深度改变时，上、下表面的压力差不变，浮力不变．

【跟进训练】

1．绳子的下端系着一个铁块，当铁块浸没在水中后剪断绳子，铁块下沉的过程中它受到的浮力将(　C　)

A．逐渐变大   B．逐渐变小

C．保持不变   D．变为零

2．将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中．放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面．如图所示，比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小．则(　A　)

A．实心球受到的浮力大

B．它们受到的浮力一样大

C．乒乓球受到的浮力大

D．不能确定

课堂小结

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．