广东省东莞市寮步信义学校八年级物理下册《浮力》教案 粤教沪版.doc

广东省东莞市寮步信义学校八年级物理下册《浮力》教案 粤教沪版

一、引入新课
演示实验：将乒乓球、木块、石头、金属块放入水中，让学生观察所发生的现象，然后回答：）
1、 为什么乒乓球、木块能够浮在水面上？
2、 那么沉入水底的铁块、石头受不受浮力的作用？
3、 那么什么是浮力？
4、 那么浸在气体里的物体受不受浮力？
二、新课教学
1、浮力
（1）、概念：浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体对它竖直向上的力叫做浮力。）
那么浮力产生的原因是什么？
（2）、浮力产生的原因
演示实验：将透明可乐瓶的底部截去，把乒乓球放在瓶中，然后往瓶内加水，可以看到浸在水中的乒乓球虽然排开一定量的水，但并不上浮。当用手堵住瓶口（或用瓶盖将瓶口盖上），让从夹缝流出的水聚集在乒乓球底部，乒乓球很快就浮出水面。请学生认真观察实验现象，回答下面问题。）
为什么开始时乒乓球浮不上来？
为什么瓶口一被堵上，乒乓球就浮了上来？
（引导学生回答后板书：
浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体的向上和向下的压力差，就是物体受到液体浮力的原因
F浮=F向上—F向下
浮力的方向总是竖直向上的。
二、浮力的计算

（一）、浮力产生的原因来计算浮力
打出投影片：1、有一边长为0.1米的立方体铝块，它的每个正方形表面的面积是_______平方米，如果它下表面受到水向上的压力是20牛，下表面受到水的压强是_______帕，上表面受到水的压强是_________帕，上表面受到水向下的压力是_________牛，铝块受到水的浮力是_________牛。[取g=10牛/千克]）
由此可见，我们可以根据浮力产生的原因来计算浮力，那么还有没有其他方法呢？下面大家请看实验。
（二）、根据力的平衡来计算：F浮=G空—G液————————①）
1、演示实验：将一金属块挂在弹簧秤下，请一同学读出弹簧秤的示数。然后将金属块浸入水槽中的水里，请一学生再读出弹簧秤的示数。然后让学生回答：）
为什么弹簧秤的示数减小了？
那么弹簧秤减小的示数和它受到的浮力的大小有什么关系？[学生答：两者相等。]
那我们能不能利用这个方法来计算浮力呢？[学生答：能。]
根据力的平衡来计算：F浮=G空—G液————————①）
（三）、阿基米德原理
1、习题：打出投影片：
有一薄塑料袋盛满水，扎紧袋口挂在弹簧秤下，称地重是９.８牛，把它全部浸入水中时，弹簧秤的示数是_______牛，则塑料袋受到的浮力是______________牛。）
2、演示实验验证：将一装有水的塑料袋先挂在弹簧秤下，让学生观察一下示数，然后将塑料袋慢慢浸入水中，让学生观察示数的变化。然后回答问题）
（1）、当塑料袋全部浸入水中时，弹簧秤的示数变为了多少？[学生答：零。]
(2)、由此说明了什么？[学生讨论回答，师总结：我们在塑料袋中装的是水，当塑料袋浸入水中时，它必然要排开相同体积的水。同时受到水的浮力作用，最终其示数变为零，说明它受到的浮力和它所排开的水的重力相同。也就是说，浸在水中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开水受到的重力。其实，这个结果在任何液体中都成立。这就是早在2000多年以前希腊学者阿基米德所发现的著名的阿基米德原理。]
（板书：2、阿基米德原理
①阿基米德原理的内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体受到的重力。
②表达式：F浮=G排=ρ液gV排————————②）
（3）强调：在计算浮力时应当注意：①式中G空为挂在弹簧秤下的物体在空气中时弹簧秤的读数，G液为挂在弹簧秤下的物体浸在液体中时弹簧秤的读数。这个式子说明了测定浮力大小的一种方法；②式中的V排是物体排开液体的体积，或者说是浸没在液体中的体积，这个体积不一定等于物体的体积。
1、 大家来看这样一道习题：（打出投影片：有人说：浸在液体中的物体，浸得越深，受的浮力越大。你认为呢？）[学生回答后，师讲：到底哪一种说法对，我们来验证一下]
（演示实验：将一金属块挂在弹簧秤下，浸入水中，并且改变金属块在水中的深度，让学生观察弹簧秤示数有没有发生变化。）
1、弹簧秤的示数变化了没有？
2、这说明物体受到的浮力变化了没有？
3、这个现象说明什么？
浮力的大小与什么因素有关呢？我们可以从阿基米德原理公式中找到答案：由浮力公式F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关。下面大家来看这样一组习题。（打出投影片：
1、下列说法中，正确的是（　　）
Ａ、物体浸的越深，浮力越大
Ｂ、凡是浸在液体中的物体都受浮力作用。
Ｃ、只有漂浮于液面的物体才受浮力作用
Ｄ、下沉的物体不受浮力的作用
2、用手将木块压入水底，松开手后，木块从水底上浮到水面的过程中，下列说法中正确的是（　　）
Ａ、木块所受浮力不变 B、木块所受浮力逐渐减小
C、木块所受浮力逐渐增大 D、无法判断
3、煮饺子时，饺子先沉于锅底，后又漂浮，这是因为_______________。
4、把一铁块分别浸没在水和酒精中时受到的浮力分别为F1和F2，则（ ） A、F1=F2 B、F1>F2 C、F1<F2 D、都有可能
5、桥墩浸在水中，它受不受浮力？
由此可知：决定浮力大小的因素，由浮力公式F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关。理解这一问题时需注意以下三点：
（1） 浮力公式提供了计算浮力大小的一种方法，遇到问题时，首先根据浮力产生的原因去分析物体是否受浮力，而后才能确定是否用浮力计算公式计算浮力。
（2） 计算浮力问题时，应注意区分以下几个物理量的含义与区别：①浸没与浸入；②物体的体积、物体排开液体的体积与物体露出液面的体积；③物体的密度与液体的密度。
（3） 浸没在液体中的物体，所受的浮力大小只与液体的密度和物体的体积有关。
并且阿基米德原理及由原理得出的浮力公式，不仅适用与液体，也适用于气体。
（演示实验：将乒乓球、木块、石头、金属块、悬浮体放入水中，让学生观察所发生的现象，然后回答：）
1、 为什么乒乓球、木块能够上浮？[学生答：因为受到浮力大于它的重力。]
2、 为什么石头、金属块会下沉？[学生答：因为它受到的浮力小于它的重力。]
3、 为什么悬浮体既不上浮，也不下沉？[学生答：因为它受到的浮力等于它的重力。]
师讲：由此可见，物体在水中到底是上浮还是下沉，取决于它受到的浮力和它自身重力的大小。
三、物体的浮沉条件
浸在液体中的物体，如果只受有重力G和浮力F浮作用，则：
当F浮> G时，物体上浮；
当F浮<G时，物体下沉；
当F浮=G时，物体可停留在液体中任何地方。
上述浮沉条件，如果用物体的密度ρ和液体的密度ρ液来表示，则可叙述为：
当ρ液>ρ时，物体上浮；
当ρ液<ρ时，物体下沉；
当ρ液=ρ时，物体可停留在液体中任何地方。）
下面，我们来看这样一道习题，（打出投影片：
一块冰浮在烧杯中的水面上，当冰熔化后，杯中水面的高度怎样变化？为什么？）[学生讨论后，师总结：浮在水面上的冰受到重力和浮力的作用，且G=F浮。如果将冰块浮在水面时排开水的体积与冰完全溶化成水后的体积相比较，就可以得到正确的结论。因此求漂浮时冰块排开水的体积V排和冰块完全熔化成水后的体积V水是本题的关键。（打出投影片：对于漂浮的冰块来说有F浮=G即
ρ水gV排=m冰g
所以 V排=m冰g/ρ水g=m冰/ρ水————（1）
由于冰熔化后质量不变，所以m冰=m水=ρ水V水。
所以 V水=m冰/ρ水——————————（2）
由（1）（2）式可知：V排=V水。故杯中水面不变化。）
浮力的知识在生活中应用很广泛，例如轮船、潜水艇、气球、飞艇、密度计等都是利用浮力的知识工作的。下面我们来了解一下它们分别是怎样工作的。钢铁巨轮能够在水面上航行，那它是靠什么办法浮在水面上的？大家请看：
演示实验：将一废牙膏皮底部剪掉，卷成一团，放入水中，牙膏皮沉入水底。
那么谁能使它浮在水面上？
为什么这一次它没有沉到水底呢？[学生答：因为做成空心后，它排开水的体积增大，所以浮力增大，当浮力大于重力时它就能够浮在水面上了。]
由此可见，采用空心的办法可增大可以利用的浮力。即使最现代化的轮船，也是采用这个同学的办法。
四、浮力的应用
1、 轮船——采用空心的办法来增大浮力的。）
潜水艇能够在水中自由上浮和下潜，它靠什么做到这一点的？[学生答：靠改变自身的重力实现上浮和下潜的。
2、 潜水艇——靠改变自身的重力实现上浮和下潜的。）
谁知道气球是靠什么来上升和下降的？[叫一学生回答：是靠改变自身的体积来实现上升和下降的。
3、 气球、飞艇——一般是靠改变自身的体积来实现上升和下降的。）
液体的密度我们可以用密度计来测量，那密度计是利用什么原理来测出液体密度的？[学生讨论后，师总结：密度计是测量液体密度的仪器。测定液体密度时，密度计漂浮在液面上；对于不同液体，密度计放入后排开液体的体积不同，即浸入液体中的深度不同。因此根据密度计浸入液体的深度可以测定液体的密度。]
（板书：
4、 密度计
除了上述的应用，我们还可以利用浮力的知识来测量密度比液体大的固体的密度，谁知道测量的方法？[学生讨论后，师总结：若固体密度比液体大，可直接用浸没法测它的密度。即用弹簧秤先测出固体在空气中所受的重力G，再测出它完全浸没在液体中的“重力”G‘。然后通过计算可得到固体的密度ρ。计算方法如下：]
（打出投影片：
测固体密度：
由于G=mg，可求出固体质量m=G/g；
由G浮=G—G‘=ρ液gV排和V排=V，得
V=V排=（G—G‘）/ρ液g，求出物体的体积。然后由ρ=m/V求出其密度。
ρ=[G/（G—G‘）]ρ液）
下面，我们来做一组练习题：（打出投影片：
1、物体的浮沉条件是：当浮力____________重力，物体下沉；当浮力___________重力，物体上浮；当物体__________重力，物体悬浮。
2、 下列说法中，正确的是（　　）
Ａ、物体浸的越深，浮力越大
Ｂ、凡是浸在液体中的物体都受浮力作用。
Ｃ、只有漂浮于液面的物体才受浮力作用
Ｄ、下沉的物体不受浮力的作用
3、一只铜球放入某种液体中，则铜球（　　　）
Ａ、一定下沉 Ｂ、一定漂浮 Ｃ、一定悬浮 Ｄ、条件不足，不能确定
4、根据阿基米德原理可知，物体浸在液体中受的浮力跟两个因素有关，这两个因素是 _________和___________。
5、体积相同的木块、铜块和铁块，同时放入水中，它们静止时所受的浮力分别是Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３，它们所受浮力的大小关系为Ｆ１_____Ｆ２______Ｆ３。
6、如图所示，甲、乙两只相同的容器都盛满了水，其中甲容器只装水，乙容器水面上漂 浮着一木块，两只桶的总重比较（　　）
Ａ、甲桶比乙桶重 Ｂ、乙桶比甲桶重
Ｃ、两桶一样重 Ｄ、无法比较
甲 乙
7、三个体积相同的实心球静止在水中，如图所示，则可断定（　　）
Ａ、甲球密度比乙球大 Ｂ、三个球密度一样大
Ｃ、乙球密度比甲球大 Ｄ、丙球密度比甲球大
8、潜水艇是利用____________________来实现它的浮沉的。气球或飞艇是靠________________________________从而改变自身所受的浮力，来实现上升或下降的。
9、轮船的排水量是指轮船满载时________________质量。
１0、如图所示，同一物体在甲、乙两种不同的液体中，则甲、乙两种液体的密度大小关系为（　　）　　　
Ａ、ρ甲=ρ乙 Ｂ、ρ甲<ρ乙 Ｃ、ρ甲>ρ乙 Ｄ、无法判断
１1、有一蜡烛直立在水中，有３厘米露出水面，当它将露出水面的３厘米燃烧掉后，下
说法正确的是（　　）
Ａ、水下部分就处于悬浮 Ｂ、仍有３厘米露出水面
Ｃ、水下部分会沉入水底 Ｄ、露出水面的长度一定小于３厘米
12、在空气中称得等重的铁块和木块，若拿到液体中去称（　　）
Ａ、木块和铁块的示重均为零 Ｂ、木块的示重等于铁块的示重
Ｃ、木块的示重小于铁块的示重 Ｄ、木块的示重大于铁块的示重
１3、池中漂浮一只小船，若把池底放的石块捞出后放在船上，则池中水面将（ ）
Ａ、下降 Ｂ、上升 Ｃ、不变 Ｄ、无法判断
１4、一只小船装有一根木头，浮在水面上，如果将木头取出丢在水中，则水面将（　　）
Ａ、上升 Ｂ、下降 Ｃ、不变 Ｄ无法确定）