1.3 水的浮力（第1课时）（教学设计）-【上好课】八年级科学上册同步高效课堂（浙教版）

1.3 水的浮力（第1课时）（教学设计） 年级 八年级 授课时间 课题 1.3 水的浮力（第1课时） 教学 目标 科学观念：感受浮力的存在，理解浮力的概念并明白气体、液体中都受到浮力；了解浮力的成因；掌握称量法测浮力的大小。 科学思维：通过生活体验和实验观察，感受浮力的存在，并初步培养学生的观察能力和分析归纳能力。 探究实践：从日常生活现象入手，培养学生分析概括能力、解决问题能力与动手操作能力。 态度责任：通过探究活动培养对科学的求知欲，培养学生交流、合作以及实事求是的科学态度和勇于创新的精神；通过认识浮力，引发学生对浮力在生活中利用的思考，鼓励学生思考如何利用浮力方便我们的生活。 教学 重难点 重点：浮力的方向和大小的测量； 难点：浮力的成因。 学情 分析 本节内容选自浙教版八上第一章第3节，本节主要内容：通过观察实验现象和日常的生活体验得出所有液体对浸入其中的物体产生向上的浮力。测量物体受到的浮力大小。探究影响浮力大小的因素。对浮力的探究是通过三个探究活动展开的，即“浮力的存在，浮力的大小，影响浮力大小的因素”。浮力知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着广泛的现实意义。体现在它的实用性，由于浮力知识在工业、农业、国防等各方面都有广泛的应用，如船舶工业、农业上的盐水选种，气象上的探空气球、军事上的潜水艇等等。本节教学内容具有探究性，虽然浮力现象我们并不陌生，但浮力大小的测量、浮力大小与哪些因素有关我们并不熟悉，这留给我们很大的探究空间。 本节内容拟用3课时完成，第1课时主要内容是认识浮力，了解浮力的概念及成因；第2课时主要内容是探究浮力大小的影响因素及阿基米德原理；第3课时主要内容是物体沉浮条件及其应用。 教学 准备 课件、课本、活动器材等 教学过程 教师活动 学生活动 新 课 导 入 中国有句古训，叫做“水能载舟，亦能覆舟”。船既能够浮在水面上，为什么有时又会在水中沉没呢？生活中时有发生人在江河湖海中溺水身亡的事件，但在中东地区的死海，人为什么能悠然自得地躺在水面上看报呢？ 观察图片，了解浮力的存在。 新 知 讲 授 一、浮力的概念 1.浮力的概念 活动：观察一下图片，分析物体受到的力？ 轮船和热气球处于静止状态，受到平衡力的作用，受到竖直向下的重力G和海水、空气对于物体竖直向上的托力，这种托力即浮力。 浮力的定义 浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。 活动：感受浮力的存在 （1）将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧，然后把它压入水中，如图所示，你的手有什么感觉？ （2）将手松开后，观察瓶子运动的情况。 将塑料瓶压入水中的过程中，手会感受到向上的阻力；松手后，塑料瓶向上运动，直至漂在水面上。 飘在水面上的水瓶受到竖直向上的力，这个力就是浮力。 浮力的方向：竖直向上 浮力作用点：物体上（一般在重心上） 2.浮力的测量 在水中会上浮的物体受到水向上的浮力。那么，在水中会下沉的物体是否也受到了水的浮力呢？ 要想知道这个问题，我们首先要了解如何测量浮力的大小，以方便我们分析下沉的物体是否会受到浮力。 我们一般使用弹簧测力计测量力的大小，那么我们也可以用弹簧测力计测量浮力的大小。 活动 （1）如图所示，将物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数F1= 4 牛。 （2）再将物体浸入水中，弹簧测力计的读数F2= 3 牛。 （3）弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明了什么？ 弹簧测力计示数减小是因为受到了手对物块向上的托力。托力的大小等于弹簧测力计示数的减小量。 弹簧测力计示数减小表明了水对物块也产生了一个向上的托力，这个力就是浮力。浮力的大小等于弹簧测力计示数的减小量。 对物块进行受力分析： 称重法测量浮力的大小 物块处于静止状态，受力平衡，故： 注意：这种测量浮力的方法仅适用于在液体中下沉的物体。 不仅是水，所有液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。 施力物体：液体；受力物体：浸入其中的物体。 需要注意的是：这里所谓的“浸入”包括完全浸没和部分浸入。 二、浮力的成因 思考与讨论：有没有浸在液体中的物体不受到浮力作用的情况呢？ 若是要解决这个问题，我们首先要了解浮力的成因是什么，我们已经学习过液体内部存在压强，那么浸入液体中的物体也会受到周围的液体对它产生的压力（压强）的作用。 液体压强特点： ①液体内部向各个方向都有压强； ②同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等； ③随液体深度的增加，压强随之增大。 如图所示：以浸没在水中的正方体为例进行探究。浸没在水中的正方体的六个面受到水的压强（压力）大小对比如下： （相同深度所受压强相等） （相同深度所受压强相等） （下表面更深，所受压强更大） 故浮力是由液体对物体上下表面的压力差产生的， 即 我们已经知道浮力产生的原因是物体上、下表面受到的液体压力不同。那么，若物体下表面不受到液体的压力，是不是物体就不受到浮力了呢？生活中我们遇到过这种现象的产生，如桥墩深埋在河底，桥墩底部没有水，就不会受到水对桥墩向上的压力，故桥墩不受到浮力的作用。 思考：以下三种物体均与容器底部密合，这三种物体是否受到浮力的作用？ A物体的侧壁受到水对其斜向上的压力，产生上下表面压力差，故会受到浮力的作用；B和C均不受浮力的作用。 注意：物体下表面没有液体（或与底部密合）时，且下表面不小于上表面时，物体不受浮力。 活动：如图所示，将一只塑料可乐瓶剪去底部，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，发现有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出，但兵乓球没有上浮。若用手堵住瓶口，可观察到乒乓球浮起，这说明浮力是由于液体对于物体上下表面压力差而产生的。 对图中物体进行受力分析，知道浮力的存在，了解浮力的定义，知道液体和气体都能产生浮力。 从活动中感受浮力的存在。 了解浮力的方向，作用点。 通过活动，知道称重法测量浮力发方法。 了解施力物体和受力物体。 回顾液体压强特点，了解浮力的成因。 思考不受浮力的情况。 知道物体不受浮力的条件。 课 堂 练 习 典例1 下列关于浮力的说法中正确的是（ ） A.浮力都是由水产生的 B.只有固体才能受到浮力的作用 C.浮力方向与重力方向相反 D.在不同液体中浮力方向会不同 【答案】C 【解析】A.浸在液体或气体中的物体受到向上的托力即浮力，故浮力不都是由水产生的，故A错误； B.浮力是对浸在液体中的物体产生的，物体不一定只是固体，其它的物体如水面上的油、水中的水银也一样受到浮力的作用，故B错误； C.浮力的方向是竖直向上的，重力的方向是竖直向下的，故相反，故C正确； D.浮力的方向总是竖直向上的，故D错误。 故选C。 典例2 如图所示容器中，底部和侧壁分别有木塞和b，且a、b在水中的体积相等，则（ ） A.a受到的浮力大 B.a，b受到的浮力相等 C.只有a塞受到的浮力为零 D.a，b塞受到的浮力均为零 【答案】C 【解析】浮力产生的原因是上下表面的压力差，而木塞的底部没有水，故没有向上的力，只受到水向下的力，故a不受浮力，而b上下表面都受到压力差，故b有浮力，故C符合题意，BCD不符合题意。 故选C。 典例3 弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为9.8N，则金属块受到的浮力为 ；若金属块上表面所受水的压力为19.6N，则金属块下表面所受水的压力为 。 【答案】4.9N；24.5N 【解析】金属块受到的浮力为；由于浮力等于液体对物体上、下表面的压力差，所以金属块下表面所受水的压力为。 典例4 下列物体中，没有受到浮力的是（ ） A.太空中的“嫦娥五号” B.下潜的“核潜艇” C.航行的航母 D.上升的飞艇 【答案】A 【解析】A.太空中的“嫦娥五号”处于失重状态，太空中没有空气，故遨游的“嫦娥五号”不受到浮力，故A符合题意； B.下潜的“核潜艇”，浸没在水中，仍然受到水的浮力，故B不符合题意； C.航行的航母“山东舰”，能浮在海水面上，因为航母浸在水中，受到的浮力等于重力，故C不符合题意； D.上升的飞艇，因为浸没在空气中，受到的浮力大于重力，所以飞艇会上浮，故D不符合题意。 故选A。 课 堂 小 结 1.浮力的概念 浸在液体或气体中的物体受到向上的力，这个力就叫做浮力。 方向：竖直向上；受力物体：浸入的物体；施力物体：液体或气体。 2.浮力成因 物体上下表面受到的液体压力不同。F浮=F下表面-F上表面 注意：若下表面无水（如桥墩），且下表面面积比上表面面积大，则物体不受浮力。 3.浮力的测量：把物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数F1，即为物体重力，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数F2，则F浮＝F1－F2 板 书 设 计 作 业 设 计 反 思 评 价 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$