第5節學生實驗：探究影響浮力大小的因素第一課時實驗探究影響浮力大小的因素教學目標【知識與技能】1知道什么是浮力，了解浮力產生的原因2知道怎么測量浮力的大小3通過實驗探究知道影響浮力大小的因素【過程與方法】1通過觀察法和課堂討論讓學生認識浮力，通過類比法、觀察法讓學生了解浮力產生的原因2通過學生實驗，探究浮力的大小與哪些因素有關【情感、態度與價值觀】1具有對科學的求知欲，樂于參與觀察、實驗、制作科學實踐活動2在解決問題的過程中，有克服困難的信心和決心，能體驗戰勝困難、解決物理問題時的喜悅重點難點【重點】1浮力概念的建立2“稱重法”測浮力3知道浮力的大小與哪些因素有關【難點】浮力產生的原因教學過程知識點一浮力【自主學習】閱讀課本P7576，完成以下問題：浸在液體中的物體受到液體對它向上托的力，這個力叫作浮力浮力的方向總是豎直向上的【合作探究】探究一感受浮力1將石塊用線拴好掛在彈簧測力計的掛鉤上，觀察彈簧測力計的示數2再將石塊用手托起，觀察彈簧測力計的示數是否變小了答：示數變小了3將石塊浸沒在水中，此時是否也存在一個向上托的力？這個力的施力物體是誰？答：將石塊浸入水中，彈簧測力計的示數也變小了，故存在一個向上托的力這個力的施力物體是水4將石塊浸沒在煤油或酒精等液體中時，又會怎樣？答：仍然存在對石塊向上托的力，彈簧測力計的示數相對未放入時仍會減小探究歸納：浸在液體中的物體受到向上的力，這個力叫作浮力符號F浮，單位N.浮力的方向豎直向上，與重力的方向相反液體是浮力的施力物體探究二浸沒在液體中的物體1如圖所示，將兩端開口的玻璃圓筒兩端蒙上橡皮膜，分別水平和豎直地將其浸沒在水中，橡皮膜有什么變化？說明了什么？答：水平放置時，兩端橡皮膜都凹陷了；豎直放置時，兩端橡皮膜也都凹陷了說明了橡皮膜受到了力2再仔細觀察橡皮膜凹陷的程度有什么差異？說明了什么？答：水平放置時，兩端的橡皮膜凹陷的程度一樣，說明了表面所受的力大小一樣；豎直放置時，兩端的橡皮膜凹陷程度不同，下端的橡皮膜凹陷程度更大，說明物體下表面受到的力大于上表面受到的力3通過實驗能得到什么結論？答：浸沒在液體中的物體受到來自液體的各個方向的力探究三浮力是怎樣產生的1物體上下、左右、前后表面受到壓力的施力物體是什么？壓力的大小、方向有什么特點？答：施力物體是液體如下圖所示，物體左右、上下表面所受壓力的大小相同，方向相反，相互抵消；而物體上下表面由于所處深度不同，壓強大小不同，故所受壓力大小不同，下表面所受壓力大于上表面所受壓力，二者的合力方向豎直向上2物體上、下表面受到的壓力大小是多少？答：物體的上表面：F向下p向下S液gh1S.物體的下表面：F向上p向上S液gh2S.3物體上、下表面的壓力差的作用效果體現在哪里？答：物體上、下表面的壓力差方向豎直向上，使得物體受到向上的力，即浮力總結：浮力是由于液體對物體向上、向下的壓力差產生的【教師點撥】1浸在氣體中的物體也受到氣體對物體的浮力2物體無論浸在哪種液體中，無論物體形狀規則還是不規則，運動還是靜止，都會受到浮力的作用3“浸在”包含兩種情況，一是物體一部分浸入液體(或氣體)；二時物體完全浸入液體(或氣體)中“浸沒”則是完全浸入4注意：當類似圓柱或立方體的物體與容器底部緊密接觸時，由于物體沒有受到向上的壓力，所以浮力等于0.例如：橋墩、船陷入海底、木樁可見，要產生浮力，必須要有向上的壓力【跟進訓練】1關于浮力，下列說法中正確的是(B)A只有浮在液體表面上的物體才受到浮力B一切浸入液體中的物體都受到液體對它施加豎直向上的浮力C只要下沉的物體就不會受到浮力D浮力的方向不一定都是向上的2如圖所示，A、B為可以自由移動的物體，C、D為容器里自身凸起的一部分，現往容器里加一些水則下面說法錯誤的是(C)AA物體一定受到浮力的作用BB物體一定受到浮力的作用CC物體一定受到浮力的作用DD物體一定受到浮力的作用知識點二浮力的大小【自主學習】閱讀課本P7677，完成以下問題：實驗要用到的器材有體積相同的鐵塊和鋁塊、體積較大的一個鐵塊、彈簧測力計、溢水杯、量筒、小燒杯、水、鹽水、細線【合作探究】探究四稱重法測浮力1圖中重物受到幾個力的作用？各力的方向如何？答：受三個力的作用：重物所受的重力、重物受到細線的拉力和重物在水中受到的浮力重力的方向豎直向下，細線的拉力與浮力的方向豎直向上2各力的關系如何？浮力大小怎么計算？答：重物的受力情況如圖所示，由力的平衡可知，GF浮F示，則F浮GF示3物理學中把這種測浮力大小的方法，叫作稱重法實驗浮力的大小與什么因素有關在盆中放一裝滿水的塑料桶，用手把空礦泉水瓶按入水桶，飲料罐進入水中越深，手的感覺有什么變化？(受到的向上的浮力越來越大)1實驗目的：探究浮力大小與哪些因素有關2實驗猜想猜想一：浮力的大小可能跟物體浸入液體的深度有關猜想二：浮力的大小可能跟物體浸入液體的體積大小有關猜想三：浮力的大小可能跟液體的密度有關3實驗器材：彈簧測力計，鐵塊，水槽，清水，細線等4實驗方法：控制變量法5設計并進行實驗(1)從位置123的過程中，鐵塊受到的浮力逐漸增大(2)從位置34的過程中，鐵塊受到的浮力不變(3)將鐵塊依次浸沒在清水和濃鹽水中，鐵塊在濃鹽水中受到的浮力較大5整理實驗器材6分析與論證：浸在液體中的物體受到的浮力的大小跟物體浸入液體的體積有關，跟液體的密度也有關；全部浸沒在同種液體中的物體所受浮力則跟物體浸入液體中的深度無關【教師點撥】注意：物體浸沒在液體中的深度改變時，上、下表面的壓力差不變，浮力不變【跟進訓練】1繩子的下端系著一個鐵塊，當鐵塊浸沒在水中后剪斷繩子，鐵塊下沉的過程中它受到的浮力將(C)A逐漸變大 B逐漸變小C保持不變 D變為零2將一個體育測試用的實心球和一個乒乓球同時沒入水中放手后發現：實心球沉入水底，而乒乓球浮出水面如圖所示，比較實心球和乒乓球沒入水中時受到的浮力大小則(A)A實心球受到的浮力大B它們受到的浮力一樣大C乒乓球受到的浮力大D不能確定課堂小結練習設計完成本課對應訓練溫馨提示：實驗視頻見課件