八年级物理浮力.docx
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八年级物理浮力
初中物理新课程标准教材
物理教案
(2019—2020学年度第二学期)
学校:
年级:
任课教师:
物理教案/初中物理/八年级物理教案
浮力
教材简介:
本教材主要用途为通过学习物理知识,可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助,本教学设计资料适用于初中八年级物理科目,学习后学生能得到全面的发展和提高。
本内容是按照教材的内容进行的编写,可以放心修改调整或直接进行教学使用。
详细介绍:
第十二章浮力第一节浮力(1课时)2.理解浮力产生的原因。
3.理解物体的浮沉条件。
4.会用弹簧测力计测浸入液体中的物体受到的浮力。
学生实验器材:
弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水和酒精。
船可以浮在水面,潜水艇能潜入水下航行,节日放飞的气球可以升到空中,金鱼可以轻盈地在水中上下游动,这些都是有关浮力的问题。
从本节起学习新的一章"浮力"。
板书:
"第十二章浮力
一、浮力"1.什么是浮力?
(1)演示实验:
放入水中的木块放手后,木块从水里浮上来,最后浮在水面上静止不动。
提问:
从水里浮上来和浮在水面上的木块受几个力的作用?
施力物体是什么?
力的方向如何?
学生回答后教师小结:
从水里浮上来的木块受到竖直向下的重力,施力物体是地球。
还受到竖直向上的浮力,施力物体是水。
上浮过程中木块受非平衡力的作用,浮力大于重力。
木块浮在水面静止不动时,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。
木块在平衡力的作用下保持静止状态。
可见,从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力。
(2)演示实验:
把石块放入水中,放手后石块在水中下沉,并且一直沉到水底。
提问:
下沉的石块受浮力作用吗?
教师指出,为研究这个问题,同学们分组完成课本12-2的实验。
(两人一组进行实验)
要求:
①明确实验目的是判断浸没在水中和酒精中的石块是否受到浮力,以及浮力的大小和方向。
②石块要用细线拴牢。
读取石块浸没在水中时弹簧秤的读数时,石块不要触及杯底或杯壁。
学生实验时,教师巡回指导。
实验完毕,组织讨论,教师总结。
①挂在弹簧秤上的石块在空气中静止不动,受几个力的作用?
方向如何?
施力物体是什么?
这几个力的关系是怎样的?
说出石块在空气中重多少牛。
小结:
石块受到竖直向下的重力的竖直向上的拉力。
重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是细线。
二力的关系是彼此平衡。
此时弹簧秤的示数就是石块所受的重力。
②挂在弹簧秤上的石块浸没在水中的读数是多少牛?
此时,浸没在水中的静止石块受到几个力的作用?
各力的方向如何?
施力物体是什么?
这几个力的关系如何?
两次弹簧秤的读数之差说明了什么?
小结:
石块此时受到三个力的作用,一个是竖直向下的重力,施力物体是地球;一个是竖直向上的拉力,施力物体是细线;另一个是竖直向上的浮力,施力物体是水。
石块静止不动说明:
石块受到的重力=石块受到的拉力+石块在水中受到的浮力。
由于石块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧秤的读数,所以石块受到的重力=石块在水中秤的读数+浮力。
弹簧秤两次读数的差就是浸没在水中的石块受到的浮力。
浮力=石块重-石块在水中秤的读数(也可叫做石块在水中时的视重)。
以上实验,说明浸入水中的石块也受到浮力。
教师总结讲解时,边讲边画出石块受力分析图。
f)=重力(g)-浮力(f浮)1.什么是浮力
(1)浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力。
(2)一切浸在液体里的物体都受到竖直向上的浮力。
(3)浮力=物体重-物体在液体中时弹簧秤读数。
f浮=g-f。
"
2.浮力产生的原因
(1)提问:
浸没在水中的正方形木块,放手后竖直向上浮,它为什么不向左或向右、向前或向后运动?
复习液体内部压强的特点,启发学生答出:
立方体木块浸没在水中,左右两个侧面和前后两个侧面相对应的部位,距液面的深度相同,水对它们的压强相等,因而它的左右两侧面和前后两侧面,受到的压力大小相等、方向相反,所以木块不向前后、左右运动。
以上讲解可结合下图进行。
(1)液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力即f浮=f′-f。
(2)物体在气体中也受到浮力。
"
物体在气体中也受到浮力,可启发学生举例答出。
3.物体的浮沉
提问:
既然一切浸入液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力,为什么物体有的上浮、有的下沉、有的还可停留在液体中的任何地方?
演示:
提示同学观察物体在水中运动情况。
把铁块浸没在水中,放手后铁块下沉。
把木块浸没在水中,放手后木块上浮。
把装有少量水并用胶盖盖严的小瓶(可用装青霉素的小药瓶,用注射器仔细调整瓶内水量或调整装入的细砂,直至可悬浮在水中为止)浸没在水中,放手后小瓶可悬浮在水中。
学生讨论:
浸没在水中下沉的铁块、上浮的木块、悬浮的小瓶各受到几个力的作用?
大小关系如何?
说明力的方向。
教师结合实验,边讲边画出浸没下沉的铁块、上浮的木块和悬浮的小瓶受力分析示意图,总结出浮沉条件。
让学生观察实验:
浸没在水中的木块放手后上浮,最后浮出水面,漂在水面不动。
教师指出,木块漂在水面上时,只有一部分浸入水中,叫做漂浮。
漂浮在水面上的木块受几个力的作用?
它们的关系如何?
学生回答,教师总结物体的浮沉条件并板书:
3.物体的浮沉
(1)下沉:
f浮<g
(2)上浮:
f浮>g
(3)悬浮:
f浮=g
(4)漂浮:
f浮=g--物体的一部分浸入液体中"
教师说明:
(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。
下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。
(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。
但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体在一部分浸入液体中。
悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。
(3)完成课本图12-3中的填空题。
1.完成本节课文练习1~5题。
2.思考题:
本节后面的"想想议议"。
返回页首第二节阿基米德原理(2课时)2.理解阿基米德原理的内容。
3.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。
1.浮力是怎样产生的?
浮力的方向是怎样的?
2.如何用弹簧秤测出浸没在水中的铁块所受浮力的大小。
要求学生说出方法,并进行实验,说出结果。
3.物体的浮沉条件是什么?
物体浮在液面的条件是什么?
1.引言:
我们已经学习了浮力产生的原因。
下面来研究物体受到的浮力大小跟哪些因素有关系。
我们用实验来研究这一问题。
2.阿基米德原理
学生实验:
实验1。
①简介溢水杯的使用:
将水倒入溢水杯中,水面到达溢水口。
将物体浸入溢水杯的水中,被物体排开的这部分水从溢水口流出。
用空小桶接住流出的水,桶中水的体积和浸入水中物体的体积相等。
②按本节课文实验1的说明,参照图12-6进行实验。
用溢水杯替代"作溢水杯用的烧杯"。
教师简介实验步骤。
说明注意事项:
用细线把石块拴牢。
石块浸没在溢水杯中,不要使石块触及杯底或杯壁。
接水的小桶要干净,不要有水。
③将所测得的实验数据填在下表中,(课上出示写好的小黑板)并写出实验结论。
石块在空气中重(n)
石块浸没在水中时弹簧秤的示数(n)
石块受到水的浮力(n)
小桶和被石块排开水的总重(n)
小桶重(n)
小桶中的水重(n)⑤总结:
由几个实验小组汇报实验记录和结果。
总结得出:
浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重量相等。
说明:
如果换用其他液体来做上述实验,结论也是一样。
即使物体不是浸没,而是一部分体积浸入液体中,它所受的浮力的大小也等于它排开的液体受到的重力。
3.学生实验本节课文中的实验2
①明确实验目的:
研究浮在水上的木块受到的浮力跟它排开的水的重量有什么关系?
②实验步骤按课本图12-7进行。
③将实验数据填在下表中,并写出结论。
(出示课前写好的小黑板)n)
木块漂浮在水面受到的浮力(n)
小桶和木块排开水的总重(n)
小桶重(n)
木块排开的水重(n)④学生分组实验、教师巡回指导。
⑤总结:
几个实验小组分别汇报实验记录和结果。
教师总结得出:
漂浮在水上的木块受到的浮力等于它排开的水受到的重力。
说明:
实验表明,木块漂浮在其他液体表面上时,它受到的浮力也等于木块排开的液体受到的重力。
4.教师总结以上实验结论,并指出这是由XX多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。
板书:
"二、阿基米德原理
1.浸入液体里的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力"
教师说明:
根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式,即:
f浮=g排液=ρ液·g·v排。
介绍各物理量及单位:
并板书:
"f浮=g排液=ρ液·g·v排"
指出:
浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。
强调物体全浸(浸没)在液体中时v排等于物体的体积;部分浸入液体时,v排小于物体的体积。
例1:
如图所示(教师板图),a、b两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大?
由于f浮=g排液=ρ液·g·v排,a、b浸入同一容器中的液体,ρ液相同,但vb排>va排,所以fb浮>fa浮,b受到的浮力大。
例2:
本节课文中的例题。
教师板演示范。
提醒学生注意:
(1)认真审题、弄清已知条件和所求的物理量。
(2)确定使用的物理公式,理解公式中每个符号所代表的物理量。
在相同的物理量符号右下角写清角标,以示区分。
(3)解题过程要规范。
5.教师讲述:
阿基米德原理也适用于气体。
体积是1米3的氢气球,在空气中受到的浮力等于这个气球排开的空气受到的重力。
板书:
"2.阿基米德定律也适用于气体。
浸在气体里的物体受到的浮力等于它排开的气体受到的重力。
"第二节阿基米德原理(第2课时)2.应用阿基米德原理,计算和解答有关浮力的简单问题。
1.学生笔答课本章后的"学到了什么"问题1和2。
然后由一学生说出自己的答案。
教师讲评。
2.270克的铝块体积多大?
浸没在水中受到的浮力多大?
要求学生在笔记本上演算,一名学生板演。
教师巡回指导,并对在黑板上的计算进行讲评。
1.浮力的大小只跟液体的密度和排开的液体的体积有关,与物体浸入液体中的深度、物体的形状等因素无关。
①浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。
提问:
物体浸没在液体中,在不同深度受到的浮力是否相等?
学生回答并说出分析结果和道理。
教师演示实验:
把铁块用较长一些的细线拴好,挂在弹簧秤上。
先称出铁块重(由学生读值)。
将铁块浸没在水中,弹簧秤的示数减小,问:
这是什么原因?
由学生读出弹簧秤的示数,计算出铁块受到的浮力。
将铁块浸没在水中的深度加大,静止后,由学生读出此时弹簧秤的示数,求出浮力的大小。
比较两次浮力的大小,得出:
浮力的大小跟物体浸没在水中的深度没有关系。
换用其他液体进行实验,可得出同样的结果。
教师从理论上分析:
浸没在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。
当物体浸没在液体中时,无论物体位于液体中的哪一深度,由于液体的密度和它排开的液体的体积不变,所以它排开的液体受到的重力大小不改变。
因此,这个物体无论处于液体中的哪一深度,它受到的浮力都是相等的。
②浮力的大小与物体的形状无关。
提问:
浸没在同一种液体中的物体体积相同,它们受到的浮力大小是否相同?
演示实验:
取一块橡皮泥,将它捏成立方体,用细线拴好,用弹簧秤称出橡皮泥重。
将它浸没在水中,读取此时弹簧秤的示数。
求出它浸没在水中受到的浮力。
(以上读值和计算由学生完成)将橡皮泥捏成球形,按上述实验步骤,求出它浸没在水中时,它受到的浮力。
总结:
比较两次实验测得的浮力大小,得出:
浮力的大小与物体的形状无关。
提问:
由学生用阿基米德原理解释上述实验结果。
教师总结。
③浮力的大小与物体的密度无关。
提问:
将体积相同的铜块和铝块浸没在水中,哪个受的浮力大?
演示:
将体积相同的铜块和铝块用细线拴好,用弹簧秤测出它们浸没在水中受到的浮力。
比较它们受到的浮力大小。
总结:
比较两次实验结果得出:
浮力的大小跟物体的密度无关。
提问:
由学生用阿基米德定律解释上述实验结论。
教师总结,并结合复习提问2的分析指出,有的同学认为"较轻的物体受的浮力一定大"的看法是错误的。
④浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。
提问:
体积相同的铁块和木块放入水中后放手,铁球下沉,木块上浮,哪个受的浮力大?
学生讨论,教师用阿基米德定律分析它们受到的浮力一样大。
总结出:
浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。
通过以上的实验和分析,教师总结并板书:
"浮力的大小只跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关,而跟物体浸入液体中的深度、物体的形状与密度、物体在液体中是否运动等因素无关。
"
2.例题:
(出示小黑板)
①如图所示,甲、乙两球体积相同,浸在水中静止不动。
哪个球受到的浮力大?
为什么?
哪个球较重?
为什么?
解:
甲球受到的浮力较大。
根据阿基米德原理。
甲球浸没在水中,乙球是部分浸没在水中,故甲球排开水的体积大于乙球排开水的体积。
因此,甲球排开的水重大于乙球所排开的水重。
所以,甲球受到水的浮力较大。
板书:
"f甲浮>f乙浮"
浸在水中的甲、乙两球,甲球较重。
分析并板书:
"甲球悬浮于水中,g甲=f甲浮
乙球漂浮于水面,g乙=f乙浮
因为:
f甲浮>f乙浮
所以:
g甲>g乙"
小结:
解答浮力问题要学会用阿基米德原理进行分析。
对于漂浮和悬浮要弄清它们的区别,对浸在液体中的物体进行受力分析是解答浮力问题的重要方法。
例题:
有一个空心铝球,重4.5牛,体积是0.5分米3。
如果把这个铝球浸没在水中,它受到的浮力是多大?
放平后,它是上浮还是下沉?
它静止时受到的浮力是多大?
要求全体学生在自己的笔记本上演算,由一个学生到黑板上板演,教师针对演算过程中的问题进行讲评。
要求学生答出:
由于铝球全部浸没在水中,所以v排=v球=0.5分米3=0.5×10-3米3。
f浮=g排液=ρ液·g·v排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.5×10-3米3=5牛
因为:
f浮>g球,所以铝球上浮。
铝球在水中上浮,一直到露出水面,当f浮=g球=4.5牛时,铝球静止在水面上。
此时铝球受到的浮力大小等于铝球的重。
小结:
解答此类问题,要明确铝球是研究对象。
判断上浮还是下沉以及最后的状态要对研究对象进行受力分析,应用公式计算求解。
3.总结计算浮力大小的四种方法:
应用弹簧秤进行测量:
f浮=g-f。
g为物体在空气中的重,f为物体浸入液体中时弹簧秤的示数。
根据浮力产生的原因,求规则固体受到的浮力。
f浮=f向上-f向下。
根据阿基米德原理:
f浮=g排液=ρ液·g·v排。
此式可计算浸在液体中任意物体受到的浮力大小。
根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件f浮=g物,应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。
浮力
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- 年级 物理 浮力