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1、
課題
水的浮力(第二課時)
課型
新課
主備人
審核人
備課日期
上課日期
教學
目標
1. 探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)。
2. 能用阿基米德原理計算浮力。
3. 能用力和運動的關(guān)系推導出物體在液體中浮沉的條件。
4. 會用物體的浮沉條件解釋有關(guān)現(xiàn)象和解決簡單的實際問題。
重點
難點
分析
教學重點:探究影響浮力的大小因素和阿基米德原理。
教學難點:啟發(fā)探究影響浮力的大小因素和阿基米德原理時的科學方法。
教
學
過
程
設(shè)
計
2、
(二)阿基米德原理。
提出問題:既然氣體和液體都會對浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生向上的浮力,但浮力的大小究竟和哪些因素有關(guān)呢?
當人躺在浴缸的水中時,人會有什么感覺?(人會有一種變輕了的感覺。)水發(fā)生了什么變化?(浴缸的水面會上升。)
人為什么會變輕?水面為什么會上升?(人變輕是因為人受到水的浮力。水面上升是因為人浸入水中后,排開了一部分水。)
提出問題——那么,你認為浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?
學生自主猜測可能的因素:物體的密度ρ物(物體的重)、物體的形狀、深度h、浸入的液體密度、浸入液體的體積(或說排開的液體體積V排)、排開的液體重等。
3、
師:同學們的猜想都有自己的道理,這些因素是否都會影響浮力的大小呢?今天我們也要象科學工作者一樣,用實驗驗證我們的猜想是否正確。
同學們討論設(shè)計下面驗證的實驗方案:
驗證實驗1:請設(shè)計一個檢驗F浮與物體的密度ρ物(物體的重)有否關(guān)系的實驗。
驗證實驗2:請設(shè)計一個檢驗F浮與物體的形狀有否關(guān)系的實驗。
驗證實驗3:請設(shè)計一個檢驗F浮與浸入的液體密度ρ液有否關(guān)系的實驗。
驗證實驗4:請設(shè)計檢驗F浮與浸入的液體深度h有否關(guān)系的實驗。
驗證實驗5:檢驗F浮與浸入液體的體積(或說排開的液體體積V排)是否有關(guān)系的實驗。
分配學生驗證課題:由于時間關(guān)系,而且我們要驗證課題的因素較多,所以我們
4、全班同學分工合作:探究影響浮力的大小因素。一、二、三、四小組同學分別驗證實驗1、2、3、4,做完實驗后把合作探究過程和分析課題的結(jié)果向全班匯報,并與其它各小組合作交流。
總結(jié)判斷:影響浮力大小的因素。
(1)驗證實驗1:取相同體積的鋁塊、鐵塊和銅塊,使其全部沒入水中,用彈簧秤分別測出浮力。
結(jié)論:F浮與物體的密度(物體的重)無關(guān)。
(2)驗證實驗2:把同一塊橡皮泥捏成幾種不同形狀,分別用彈簧測力計測其浮力。
結(jié)論:F浮與物體的形狀無關(guān)。
(3)驗證實驗3:把同一個物體浸沒在不同的液體(水、酒精、鹽水)中,用彈簧秤測出其浮力。
結(jié)論:F浮與浸入的液體密度ρ液有關(guān)。
(4)驗證實驗
5、4:把物體浸沒在小桶的水中,用彈簧測力計測其浮力。
結(jié)論:F浮與浸入液體的深度h無關(guān)??赡艹霈F(xiàn)兩種判斷:
A:將彈簧測力計所掛的物體逐漸浸入水中,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)逐漸減少,證明F浮與深度h有關(guān),物體浸入液體的深度越大,受到的浮力也越大。
B:將彈簧測力計所掛的物體逐漸浸入水中,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)逐漸減少,當物體完全浸沒在水中后,繼續(xù)增大深度,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)不變,證明F浮與深度h無關(guān)。
師:這兩個結(jié)論似乎是矛盾的,這說明物體在部分浸沒過程中不單單是深度h變化,還有更本質(zhì)的因素有待發(fā)現(xiàn),請同學們進一步觀察與比較一下,上述兩個過程存在什么差異? A在驗證實驗中沒有控制變量一定(即
6、沒有控制浸入液體的體積相同)故判斷錯誤。
結(jié)論:F浮與浸入液體的體積(或說排開的液體體積V排)可能有關(guān)。下面我們一起驗證實驗5。
(5)驗證實驗5:檢驗F浮與排開液體的體積V排是否有關(guān)系?
設(shè)計實驗——要測出物體所受浮力的大小,還要測量物體排開水的多少(體積)。如何測?需要哪些實驗儀器?怎樣安排實驗的步驟?應當設(shè)計怎樣的實驗數(shù)據(jù)記錄表?(然后交流討論,給出實驗步驟。)
實驗步驟,收集證據(jù):
(1)在溢杯中盛滿水,將小燒杯放在溢杯的出水口下;
(2)將物塊懸掛在測力計上,用測力計測出物塊的重G;
(3)將物塊浸沒在溢杯的水中,讀出測力計的讀數(shù)F;
7、 (4)將溢杯溢出的水注入量筒內(nèi),測出它的體積V排水;
(5)將上述數(shù)據(jù)填入下面的實驗數(shù)據(jù)登記表內(nèi)。
物塊的重
G
物塊浸入水中后測力計的讀數(shù)F
物塊排開水的體積V排水
物塊受到水的浮力F?。紾-F
物塊排開的水受到的重力
結(jié)論:阿基米德定理:浸在液體里的物體,受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力,F(xiàn)浮 = G排液 =ρ液gV排。
同樣,阿基米德原理可以推廣到氣體上面。F?。紾排氣=ρ氣gV排。
師:根據(jù)阿基米德原理我們得出浮力的大小與液體的密度ρ液和物體排開的液體體積V排有關(guān),而與物體的密度、重力、形狀和物體浸入液體的深
8、度h均無關(guān),。
總結(jié):阿基米德原理的理解和運用。
課堂
小結(jié)
F浮與物體的密度(物體的重)無關(guān)
F浮與物體的形狀無關(guān)。
F浮與浸入的液體密度ρ液有關(guān)。
練習
與
作業(yè)
作業(yè)本
板書
設(shè)計
阿基米德定理:浸在液體里的物體,受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力,F(xiàn)浮 = G排液 =ρ液gV排。
教學
后記
1、對阿基米德定理F浮 = G排液 =ρ液gV排這個公式的理解應注意:
(3)用阿基米德原理進行計算過程中注意單位要統(tǒng)一。
(4)浮力只跟物體排開的液體受到的重力有關(guān),而與其他因素無直接關(guān)系。
※與物體浸入液體的深度無關(guān):把物體壓入水中,感覺浮力變大,這時候是從水面壓入水下,當完全浸入后,就不會感覺到更吃力了,用物塊掛在測力計下的實驗來說明;
※與物體的形狀無關(guān):用橡皮泥變形掛在測力計下的實驗來補充說明。
4
用心 愛心 專心