八年级5讲1.5 水的浮力

1.5 水的浮力

教学目标

1、确认水及其他的液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用，确认空气也有浮力。

2、能通过实验方法，探究浮力大小跟哪些因素有关，并概括出阿基米德原理。

3、能用测力计测量浮力，能用阿基米德原理计算浮力。

4、能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件，并会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。

重点难点分析

物理知识得出的公式比较多，一多学生就感觉摸不到头脑，所以，在教学过程中对公式代表的字母含义要一直强调，先中文再字母的方式。

在得出阿基米德定理的时候，按照科学探究的步骤进行渗透。

对于物体在水中的状态，漂浮，悬浮，下沉等字的规范表达要强调。

实验比较多，引导学生进行实验思考非常重要，如实验的目的，为什么要这样做等等。

密度计的原理应该让学生自己摸索出来，这样对前面的知识也是种巩固。

资源收集

这一节的教学思路基本上按照教参上的来，对于实验可以尽量的用更贴近生活的材料来做，比如用矿泉水瓶钻三个洞代替那个实验室里的仪器。

一、浮力的存在和测量

1、液体的浮力。

船能浮在水面上，但有时候确会沉入大海呢？有些人游泳会淹死，而有些人确可以在死海上看书呢？（除了游泳的技巧）生：有浮力的作用，死海的浮力更大。

【实验】P20，水的浮力是水对浸入其内的物体向上托的力。

得出：※在水中会上浮的物体受到水的浮力。

【实验】p21，图1－41，先用手托一下悬挂在空气中的物块，使测力计的读数变小。（物块受到手对它向上的托力）；将物块浸没在水下，测力计的读数也变小。（水对物块有一个向上托的力）

这个向上托的力就是浮力，得出：※在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。F浮＝F-F‘。（条件：物体在水中会下沉）

推广：所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。

2、气体的浮力

气体对进入其内的物体是否也有浮力呢？有什么事实可以说明气体对物体也有浮力呢？（热气球、烟上升等等）

【实验】P21图1－42，问学生该怎么做才能证实气体浮力的存在。

（现在状态下，打气针还没有完全插入排球的气孔，排球不会漏气）

把打气针插入，气会从排球跑到气球里面，可以得出什么？

（杠杆左边的质量不变，但由于排球里的气体压强大，传到了气球里面，这样排开大气的体积增加了，浮力也增加了，所以杠杆失去了平衡。）

得出：※气体也会产生向上的浮力。

二、阿基米德原理。

既然气体和液体都会对浸入其内的物体产生向上的浮力，但浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？【提出问题】

当人躺在浴缸的水中时，人会有什么感觉？水发生了什么变化？（人会有一种变轻了的感觉。浴缸的水面会上升。）

人为什么会变轻？水面为什么会上升？（人变轻是因为人受到水的浮力。水面上升是因为人浸入水中后，排开了一部分水。）那么，你认为浮力的大小可能跟什么因素有关？（物体所排开水的多少）【建立假设】

【实验】P22图1－43，将物体逐渐浸入水中时，物块排开水的体积逐渐增多，测力计的读数逐渐变小，浮力逐渐增大。

结论：物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关，排开的水越多，浮力越大。

那么，如何定量的证实这个结论呢？【设计实验】

要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少（体积）。如何测？

利用图1－44的实验器材，讨论：如何利用这些器材进行实验？怎么样安排实验的步骤？应当设计怎样的实验数据记录表？（然后交流讨论，给出实验步骤。）

【实验步骤，收集证据】

（1）在溢杯中盛满水，将小烧杯放在溢杯的出水口下；

（2）将物块悬挂在测力计上，用测力计测出物块的重G；

（3）将物块浸没在溢杯的水中，读出测力计的读数F；

（4）将溢杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水;

（5）将上述数据填入下面的实验数据登记表内。

物块的重

G 物块浸入水中后测力计的读数F 物块排开水的体积V排水物块受到水的浮力

F浮＝G-F 物块排开的水受到的重力

【得出结论】F浮＝G排水【推广】F浮＝G排液

阿基米德定理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，即F浮＝G排液。

同样，阿基米德定理可以推广到气体上面。（学生描述）

三、阿基米德原理的理解和运用

1

（1）公式中

（2）公式中

（3

与物体的形状无关：

2

(1)

C

(2)[ ]

A D．木

分别为Fa、Fb

第5节

1、液体(气体

2

3、

公式：F浮=G

注意：

（1

（2

（3

（4

2、

①F浮ρ液）

②F浮>G 上浮（ρ物<ρ液）

③F浮=G 悬浮此时V排 =V物（ρ物=ρ液）

④F浮=G 漂浮此时V排 < V物（ρ物<ρ液）

注意：

①上浮和下沉都是不稳定状态，是动态过程，上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。

②漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮=G

（沉到水底时：F浮＋F支持力=G ）

4.实心物体浸没在液体中

①当ρ液>ρ物时，上浮（最终漂浮）

②当ρ液< ρ物时，下沉

③当ρ液＝ρ物时，悬浮

5. 浮沉条件的应用

（1）轮船① 因为漂浮时，F浮=G ，所以同一艘轮船从海行驶到江河或从河到海，其受到的浮力不变。

②根据F浮=ρ排g v排，同一艘轮船从海行驶到江河，因为F浮不变，ρ排减小，所以 v排必增大，即船身稍下沉。（2）潜水艇：它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变自身的重力来实现的。

（3）密度计：因为F浮=ρ排g v排，液体密度不同，密度计排开液体的体积不同，液面所对应的位置也就不同。

6.密度计

刻度不均匀、上小下大（测密度时，密度计所受浮力不变——处于漂浮状态）