内容正文:
课题 10.1 浮力
人教版八年级物理下册
1.物理观念:
(1)认识浮力。
(2)了解浮力产生的原因。
(3)了解影响浮力大小的因素
2.科学思维:
理解浮力与压力、重力间的关系,建立科学思维。
教学目标
3.科学探究:
(1)通过观察,认识浮力的存在,学会用弹簧测力计测量浮力。
(2)经过探究,了解产生浮力的原因和影响大小的因素。
4.科学态度与责任:
认识浮力与压力、重力的关系,体会物理概念之间的联系,建立科学的世界观。
教学目标
教学目标
教学难点
影响浮力大小的因素。
教学重点
认识浮力产生的原因和影响浮力大小的因素。
一、浮力
海洋中巨大的冰山能在水上漂浮,游船、鸭子能在水面游弋。是什么力量把它们托起来的?
新知讲解
一、浮力
冰山、游船、鸭子都受到重力的作用,但却没有因此沉入水底,这表明水对它有一个向上托起的力。浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。
新知讲解
一、浮力
漂浮在水面的物体(如木块、乒乓球)受到浮力,这好理解;浸没在水中的物体(如铁块)也受到浮力吗?如图所示,掉入水里的苹果会受到浮力吗?
新知讲解
一、浮力
演示 测量铝块浸没水中所受的浮力
1.如图甲,在弹簧测力计下悬挂一个铝块,读出弹簧测力计的示数,这就是铝块所受的重力。
2.把铝块浸没在水中如图乙,看看弹簧测力计示数有什么变化。
新知讲解
一、浮力
演示 测量铝块浸没水中所受的浮力
想一想,为什么示数会有变化,它说明什么问题?
现象:弹簧测力计示数变小了。
新知讲解
一、浮力
演示 测量铝块浸没水中所受的浮力
想一想,为什么示数会有变化,它说明什么问题?
在图甲中,铝块受到重力G和拉力F作用,二力平衡,
F=G。
新知讲解
一、浮力
演示 测量铝块浸没水中所受的浮力
想一想,为什么示数会有变化,它说明什么问题?
在图乙中,铝块受到重力G和拉力F及水对它向上的浮力F浮作用,拉力F、浮力F浮、重力G三力平衡。
F+F浮=G。
新知讲解
一、浮力
演示 测量铝块浸没水中所受的浮力
读一读,弹簧测力计示数变化了多少?
在图甲中,G=F=2N;图乙中,拉力F、浮力F浮、重力G三力平衡。
F+F浮=G。
F浮=G-F=2N-0.9N=1.1N
新知讲解
一、浮力
从以上实验可以看到,铝块浸入水中时,弹簧测力计的示数变小了,这说明浸入水中的铝块受到了浮力的作用。弹簧测力计示数减小值,就是浮力的大小。由此可见,浸没在水中的物体也受到浮力的作用。
拉力F、浮力F浮、重力G三力平衡。F浮=G-F。
新知讲解
一、浮力
浸入水中的铝块受到了浮力的作用。弹簧测力计示数减小值,就是浮力的大小。
浸没在水中的物体也受到浮力的作用。
弹簧测力计测量浮力。拉力F、浮力F浮、重力G三力平衡。F浮=G-F。
新知讲解
一、浮力
为什么浸在液体中的物体会受到浮力?
这是因为液体内部有压强,而且深度不同,其压强不同。如图,我们研究浸没在液体中的长方体,分析它受力情况。长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡,对物体水平方向的受力没有影响。
新知讲解
一、浮力
为什么浸在液体中的物体会受到浮力?
长方体上、下表面所处的深度分别记为h1、h2,h2>h1,因此,液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。
新知讲解
一、浮力
长方体上、下表面所处的深度分别记为h1、h2,h2>h1,长方体上下面面积为S,液体的密度为ρ,
液体对长方体下表面的压强p2=ρgh2,
液体对长方体上表面的压强
p1=ρgh1。
新知讲解
一、浮力
长方体上、下表面所处的深度分别记为h1、h2,h2>h1,长方体上下面面积为S,液体的密度为ρ,
液体对长方体下表面的压强p2=ρgh2,压力F2=p2S;
液体对长方体上表面的压强
p1=ρgh1,压力F1= p1S。
新知讲解
一、浮力
液体对长方体下表面的压强p2=ρgh2,压力F2=p2S;
液体对长方体上表面的压强
p1=ρgh1,压力F1= p1S。
所以,液体对长方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1。浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。
新知讲解
二、决定浮力大小的因素
浮力产生的原因我们知道了,那么浮力的大小跟那哪些因素有关?
新知讲解
二、决定浮力大小的因素
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
日常的生活经验能使我们对影响浮力大小的因素产生很多猜想······
猜想与假设:例如,木头在水中是漂浮的,但是铁块在水中会下沉。那么,是不是浮力的大小跟浸在液体中的固体密度有关?
又如,人在水中会下沉,但是在死海中却能漂浮于水面。那么,是不是浮力的大小跟液体的密度有关?
新知讲解
二、决定浮力大小的因素
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
猜想与假设:
浮力的大小跟浸在液体中的固体密度有关?
浮力的大小跟液体的密度有关?
再如,人在水中越往深处走就觉得所受的浮力大。那么,是不是浮力的大小跟浸入水中的深度有关?或者跟浸在水中的体积有关?等等。
新知讲解
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
制定计划与设计实验:
对于多因素(多变量)的问题,常常可以采用控制变量的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决。
上面所说的固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量是实验中的“变量”,在检验浮力与其中一个量的关系时,必须使其他量保持不变,或者确认浮力跟这些量无关。
新知讲解
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
进行实验与收集证据:
1.浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关?
研究浮力与深度的关系时,要保持浸入液体中物体的体积不变,而物体浸没后深度变化时,体积不改变。
新知讲解
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
进行实验与收集证据:
1.浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关?
如图,把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在同一种液体中,并分别停在液体内不同的深度,观察弹簧测力计的示数是否相同,由此确定浮力的大小是否跟浸没的深度有关。
新知讲解
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
进行实验与收集证据:
2.浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关?
如图,把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下,当物体浸在液体中的体积逐渐增大时,弹簧测力计的示数是否变化?若有变化,它是增大的还是减小的?这说明什么问题?
新知讲解
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
进行实验与收集证据:
3.浮力的大小是否跟液体的密度有关?
准备好不同密度的液体(如清水和盐等),把这些液体按密度大小的顺序排列。再把悬挂在弹簧测力计下的同一物体先后浸没在这些液体中,看看浮力的大小是否跟液体的密度有关。若有关,有怎样的定性关系?
新知讲解
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
进行实验与收集证据:
4.······还可以检验其他猜想。
新知讲解
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
分析与论证:
实验结果表明,物体在液体中所浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
新知讲解
1.下列说法不正确的是( )
A. 轮船在水面航行受到浮力的作用
B. 鸭子在水面游弋受到浮力的作用
C. 木块漂浮在水面受到浮力的作用
D. 石块在水中下沉没有受到浮力的作用
D
课堂练习
课堂练习
2.浸在液体中的长方体物体会受到浮力,是因为( )
A.其上、下表面受到液体对它的压力不同
B.其前、后表面受到液体对它的压力不同
C.其左、右表面受到液体对它的压力不同
D.其上、下表面受到液体对它的压强相等
A
课堂练习
3. 关于“决定浮力大小的因素”说法正确的是 ( )
A.浮力的大小只与液体的密度有关
B.浮力的大小只与物体的密度有关
C.浮力的大小只与物体排开液体的体积有关
D.浮力的大小与物体浸入液体中的体积和液体的密度有关
D
4.一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为5N,底部受到水的压力为12N,这个圆柱体受到的浮力是( )
A.5N
B.12N
C.7N
D.17N
C
课堂练习
5.一个悬挂在弹簧测力计下的圆柱体,在空气中测力计示数为5N,浸入液体中后测力计示数为2N,这个圆柱体受到的浮力是( )
A.5N
B.2N
C.7N
D.3N
D
课堂练习
课堂总结
1.浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。
2.实验测量浮力的大小:F浮=G-F拉
3.浮力产生的原因:液体对物体向上的压强大于向下的压强,液体对物体向上的压力大于向下的压力。
4.决定浮力大小的因素:浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
板书设计
1.浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。
2.实验测量浮力的大小:F浮=G-F拉
3.浮力产生的原因:液体对物体向上的压强大于向下的压强,液体对物体向上的压力大于向下的压力。
4.决定浮力大小的因素:浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
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