【新教材核心素养】浙教版科学八年级上册4.4《水的浮力》第2课时 （课件+同步教案+导学案+素材）

4.4 水的浮力 （第2课时）目录核心素养目标科学观念：了解解阿基米德原理的探究过程、内容，能利用阿基米德原理解释一些相关的现象及进行简单的计算；科学思维：控制变量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有关”实验中的运用； 探究实践：通过实验探究，掌握阿基米德原理的内容，知道浮力大小与液体的密度及排开液体的体积的关系； 态度责任：初步了解科学在现实生活中的应用，树立科学知识服务于社会的观念。 复习巩固1、浸入液体中的物体受到 的浮力的作用；这个浮力的施力物体是 ；2、物体受到的浮力大小与 及 有关，与 无关。3、称重法测浮力： （1）物体浸没在水中时受到的浮力为 ； （2）物体浸没在盐水中受到的浮力为 ；竖直向上液体物体排开液体的体积 液体的密度物体在液体中的深度1N1.2N新知导入 2000多年前，科学家阿基米德在洗澡时得到启发，意识到人进入装满水的浴盆中，溢出水的体积正好等于身体浸入水中的体积。 受此启发，他把王冠与相同质量的纯金浸没在水中，比较它们排开水的体积是否相同，由此判断王冠是否掺了假。 在此基础上，他进一步研究，总结出著名的浮力原理——阿基米德原理。1、 浮力产生的原因： 浮力产生的原因：液体中的物体的上下表面所受压力差，F浮=⊿F=F2-F1。 液体内部压强随 增加而增大。 把正方体物块浸没在水中时，物块前后面、左右侧面受到液体的压力相互 。物块上、下表面所处深度不同，液体对物块下表面的压强 液体对物块上表面的压强，下表面所受液体向上的 大于物块上表面所受液体向下的 ，如图丙所示，所以物体受到向上的合力，这个合力就是浮力。2、浮力的方向： 浮力的方向：总是竖直向上（与重力方向相反）。探究新知深度平衡大于压力F2压力F1一、浮力产生的原因探究新知 二、浮力大小与物体排开液体的体积关系1、物体排开液体的体积： 物体排开液体的体积是指物体在液体中所占据的空间体积。 物体排开液体的体积等于物体浸入液体中的体积。（1）物体排开液体的体积越大，受到的浮力就越大；（2）浮力大小与物体排开液体的质量有关； 根据物体质量与体积的关系推测，物体浮力大小与排开液体的质量有关； （3）浮力大小与物体排开液的重力有关； 根据重力与质量成正比，所以浮力与排开液体所受的重力有关。探究实践浮力大小与排开水所受重力的关系【目标】 用实验探究阿基米德原理，用等效替换的方法理解阿基米德原理。 【器材】 溢水杯、量筒、烧杯、弹簧测力计、圆柱形物块、水。【思路】 ①用弹簧测力计测量物体的重力G物； ②用测力计测量出物体浸没时的受到的拉力F； ③测量出物体排开的水所受到的重力G排; ④分别计算出物体受到的浮力（G物-F）与G排进行比较，得出结论。探索活动排开水的重力测量： 物体排开水的体积可以用溢水杯和量筒测出：把溢水杯盛满水，将物体浸入水中，让溢出的水流入小烧杯中，小烧杯中的水就是物体排开的水，用量筒测出排开水的体积，再计算出排开水所受的重力。探究新知【过程】 1、用图4.4-5所示的器材，以小组为单位，定性研究浮力的大小跟物体排开水的多少的关系。 现象： 随着圆柱体逐渐进入水中，排开水的体积逐渐增大，测力计的示数逐渐减小；直到圆柱体浸没，排开水的体积不变，测力计示数也不变。说明： 物体受到浮力的大小随排开水的体积增大而变大。探究新知 2、用图4.4-6所示的器材，以小组为单位，定量研究水的浮力大小与物体排开水所受重力的关系。实验中需要直接测量哪些量？如何设计实验表格以记录实验数据？需要测量的量： 物体的重力G物、物体浸入水中时弹簧测力计的拉力F、排开水的体积V排；探索活动结论： G物-F = G排浮力的计算： F浮=G物-F排开的水的重力计算： ①m排=ρ水V排 ②G排=m排g=ρ水V排g 【实验与记录】进行实验，并把实验数据记录在表格中。 【分析与结论】分析实验数据，写出实验结论。【问题讨论】更换大小不同的物体做实验，看看是否存在同样的关系。结论： G物-F = G排视频：浮力大小等于物体排开液体所受重力原理解释 我们可以在水中划出任意形状的一部分水，如边长为d的正方体水块，如图所示。 这块正方体水块静止在水中，其所受的 力等于它自身所受的 力。若将同样大小的正方体物块浸没在水中这个位置时，物体浸 入水中，它占据了原来由 占据的空间，相当于用该物块替换了原来的正方体水块，也就是物块 了这块正方体水块。 所以有F浮=G物=G排水，即：物体所受浮力等于排开的这块水所受的重力。水物浮重水排开探究新知 三、阿基米德原理1、阿基米德原理： 浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 F浮＝G排液＝ρ液gV排液 （注：体积单位m3 ，密度单位kg/m3 ） 2、阿基米德原理既适用于液体，同样适用于气体浮力的计算。3、影响浮力的因素：浮力只与ρ液及V排液有关,与ρ物(G物)及物体的深度无关，与液体本身是多少体积无关，与V物无直接关系。 当物体完全浸没在液体或气体时，V排=V物；但物体只有一部分浸入液体时，则V排