科學(xué)第5節(jié)水的浮力主備人輔備人教學(xué)目標(biāo)：1、確認(rèn)水及其他的液體對浸入其內(nèi)的物體都會產(chǎn)生浮力的作用，確認(rèn) 空氣也有浮力。2、能通過實驗方法，探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)，并概括出阿基米 德原理。3、能用測力計測量浮力，能用阿基米德原理計算浮力。4、能用力和運動的關(guān)系推導(dǎo)出物體在液體中浮沉的條件，并會用物體 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：1、物理知識得出的公式比較多，一多學(xué)生就感覺摸不到頭腦，所以， 在教學(xué)過程中對公式代表的字母含義要一直強(qiáng)調(diào)，先中文再字母的方式。 在得出阿基米德定理的時候，按照科學(xué)探究的步驟進(jìn)行滲透。2、對于物體在水中的狀態(tài)，漂浮，懸浮，下沉等字的規(guī)范表達(dá)要強(qiáng)調(diào)。 實驗比較多，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗思考非常重要，如實驗的目的，為什么要這 樣做等等。3、密度計的原理應(yīng)該讓學(xué)生自己摸索出來，這樣對前面的知識也是種 鞏固。教學(xué)過程： 第1課時課堂引入：你可能知道中國有句成語，叫做“水能載舟，也能亦舟”。 水為什么會表現(xiàn)出截然相反的特性？你可能也聽說過不少人曾經(jīng)被江河湖 海所吞沒，但在死海，人為什么又可以悠然自得地躺在水面上看報呢？一、浮力的存在（一）、液體的浮力。船能浮在水面上，但有時候確會沉入大海呢？有些人游泳會淹死，而有 些人確可以在死海上看書呢？（除了游泳的技巧）【活動1】P19，1、取一個空礦泉水瓶，將瓶蓋旋緊，然后把空礦泉水瓶壓入水中，感 受空礦泉水瓶對手的作用力。2、將手松開后，觀察瓶的運動情況。水的浮力是水對浸入其內(nèi)的物體向上托的力。教師個性設(shè)計欄得出：在水中會上浮的物體受到水的浮力。那么在水中會下沉的物體是否也受到水匠浮力呢？ 【活動2】p20,圖143,1、將物體掛在彈簧測力計下，記下彈簧測力計的讀數(shù)。2、再將物體浸入水中，記下彈簧測力計的讀數(shù)。3、比較彈簧測力計的讀數(shù)變化，你能得到什么結(jié)論嗎？啟發(fā)學(xué)生：先用手托一下懸掛在空氣中的物塊，使測力計的讀數(shù)變小。 （物塊受到手對它向上的托力）；將物塊浸沒在水下，測力計的讀數(shù)也變小。 （水對物塊有一個向上托的力）這個向上托的力就是浮力，實驗證明：在水中會下沉的物體也受到向上的浮力。F浮=尺巫（條件：物體在水中會下沉）實際上，不僅是水，所有的液體都會對浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生一個向上的 浮力。思考：你能從本實驗得到測浮力的一種方法嗎？什么是浮力呢，液體的浮力是水對浸入其內(nèi)的物體向上托的力。 （二）、氣體的浮力。氣體對進(jìn)入其內(nèi)的物體是否也有浮力呢？有什么事實可以說明氣體對 物體也有浮力呢？（熱氣球、煙上升等等）【活動3】p20,圖144如圖144，打足了氣的球中，氣孔上插有打氣針，打氣針的另一端口 通過導(dǎo)管，橡皮塞和氣球囊連接。導(dǎo)管閥門開始處于關(guān)閉狀態(tài)?，F(xiàn)將閥門打 開，你將看到什么現(xiàn)象？（杠桿左邊的質(zhì)量不變，但由于排球里的氣體壓強(qiáng)大，傳到了氣球里面， 這樣排開大氣的體積增加了，浮力也增加了，所以杠桿失去了平衡。） 引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，先由學(xué)生回答后教師補(bǔ)充。事實表明，不但液體會產(chǎn)生浮力，氣體也會產(chǎn)生向上的浮力。 你能舉例說明氣體浮力的存在嗎？二、阿基米德原理。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？【提出問題】當(dāng)人躺在浴缸的水中時，人會有什么感覺？水發(fā)生了什么變化？（人會 有一種變輕了的感覺。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。)那么，你認(rèn)為浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)？(物體所排開水的多少)【建立假設(shè)】【探究實驗】P21圖145，將物體逐漸浸入水中時，物塊排開水的體 積逐漸增多，測力計的讀數(shù)逐漸變小，浮力逐漸增大。結(jié)論：物體受到的浮力跟物體排開水的多少有關(guān)，排開的水越多，浮力 越大。那么，如何定量的證實這個結(jié)論呢？【設(shè)計實驗】要測量浮力的大小，還要測量物體排開水的多少(體積)。如何測？利用圖145的實驗器材，討論：如何利用這些器材進(jìn)行實驗？怎么樣 安排實驗的步驟？應(yīng)當(dāng)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；(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 =G-F浮物塊排開的 水受到的重 力【得出結(jié)論】F=G排水【推廣】F=G排液(一)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，即F =G = p gV浮排液液呂排液同樣，阿基米德定理可以推廣到氣體上面。(學(xué)生描述)(二)阿基米德原理的理解和運用。1、對阿基米德定理這個公式的理解應(yīng)注意：(1) 公式中Q亠是液體的密度，而不是浸入液體的物體的密度。液(2) 公式中V排水是浸入液體時，排開液體的體積。排水(3) 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?zé)o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(dāng)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(bǔ)充說明。2、用阿基米德原理進(jìn)行計算。（注意計算過程中單位要統(tǒng)一）1.關(guān)于浸在液體里的物體所受的浮力，下列說法中不正確的是（）A. 浮力的方向豎直向上；B. 浮力的施力物一定是水C. 浮力的大小與排開液體的質(zhì)量成正比；D. 實心的鐵球也能浮在液面上2.用手將一個木球放入水中某一深度后，松開手，木球上浮，在木球 未露出水面的時候，下列說法中正確的是A.木球所受的重力、浮力都不變B.木球所受的重力不變，浮力變大C.木球所受的重力、浮力都變??；D.木球所受的重力不變、浮力逐漸變小 3、二個體積相同的立方體a、b、c分別浮在同種液體的液面上，如圖所 示，若它們所受的浮力分別為Fa、Fb、Fc,則這三個力由小到大的順序是VV；物體的質(zhì)量是ma、mb、mc則這三個質(zhì)量由小到大的順序是VV4、酒精的密度是0.8x103千克/米3,把體積為500厘米3的鐵塊浸沒在酒精中，它受到的浮力是牛.5、一個體積為1000厘米3的物體浮在液面上，受到的浮力大小為4.9 牛，畫出這個物體的受力示意圖，并求出這個物體的密度，這個物體是什么 材料做的？三、物體沉浮條件。討論1：浸沒液體中的物體會受到液體的浮力作用，但是，有的物體會 上浮，有的物體會下沉，這是什么原因？演示圖148雞蛋在不同的鹽水中觀察得出，一只上浮出水面，一只下沉到水底，一只懸浮在水中 問：既然浸入液體中的物體都會受到液體向上的浮力，為什么有的物體 在液體中會上浮，有的物體在液體中會下沉，有的能夠靜止在液體內(nèi)部呢？原因：三只球所受到的重力不同，如果全部浸入受到水的浮力相同。根 據(jù)力和運動關(guān)系：（用課件演示）浸在液體中的物體，當(dāng)它受到的浮力大于所受的重力時，物體上??； 當(dāng)它受到的浮力小于所受的重力時，物體下沉；當(dāng)它受到的浮力等于所 受的重力時，物體懸浮在液體中。F浮vG下沉F浮6 上浮F浮-G懸浮或漂浮注意：上浮和下沉都是不穩(wěn)定狀態(tài)，上浮的物體最終會浮出液面，而處 于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力；下沉的物體最終則會沉到液底處于靜止?fàn)顟B(tài)。 漂浮和懸浮時，物體都是受到兩個力而處于平衡狀態(tài)。（沉到水底：F浮+ F 支持力=G）問：知道了物體沉浮的條件，那你平時常見到哪些物體在水中會上??？ 下沉？（木頭上浮，石塊在水中下沉）問：你能不能根據(jù)木頭、石頭和水的密度大小關(guān)系，猜測物體在液體 中的沉浮跟物質(zhì)密度之間的關(guān)系呢？（密度比液體小的上浮，密度比液體大的下沉）問：那一樣的呢？（懸浮或漂?。?閱讀23頁討論：四、物體浮沉條件的應(yīng)用。物體浮沉條件不但可以用來解釋許多生活中的現(xiàn)象，而且在生產(chǎn)或生活 中也有許多重要的應(yīng)用。我們已做過測量鹽水密度的實驗。液體的密度能否用一種儀器直接進(jìn)行 測量呢？活動4：第24頁圖1 51模擬密度計的實驗1、密度計把模擬密度計分別放入水中和鹽水中，問：為什么將吸管放入不同的液 體中，液面所對的位置會不同？（因為不同的液體密度不同，受到的浮力也 不同）注意：密度計的下端裝有鉛丸或水銀；密度計上所標(biāo)的數(shù)值是純數(shù)，這 個純數(shù)代表被測液體的密度與水的密度的比值。（下大上小，刻度不均勻）活動5、第24頁圖1 53模擬得輪船的實驗2、關(guān)于輪船問：捏成一團(tuán)的橡皮泥會沉入水底，而做成空心的橡皮泥卻為什么會漂 浮在水面？做成空心的目的是調(diào)節(jié)浮力和重力的關(guān)系，即把橡皮泥做成空心，它受 到的重力沒有改變，而因為空心的橡皮泥可以排開更多的液體，獲得更大的 浮力，從而使橡皮泥漂在液面。輪船也是如此，Titanic的沉沒，進(jìn)水。（p25閱讀）有多條載重線（吃水線），因為浮力的大小不僅與船只排開水的體積有 關(guān)，而且和水的密度有關(guān)。3、關(guān)于潛水艇活動6、第25頁圖1 55潛水艇浮沉的模擬的實驗注意觀察：當(dāng)注射器將氣體壓入玻璃球時，或?qū)⑶騼?nèi)的氣體吸出時，玻 璃球內(nèi)的水量和玻璃球沉浮的狀態(tài)。當(dāng)注射器將氣體壓入玻璃球時，球內(nèi)的水量減少，球（和球內(nèi)的水） 受到的重力變小，一旦重力小于浮力，球?qū)⑸细?；反之，?dāng)注射器將球內(nèi)的 氣體吸出時，球內(nèi)的水量增多，球（和球內(nèi)的水）受到的重力變大，一旦重 力大于浮力，球?qū)⑾鲁??！菊n件演示】潛水艇的結(jié)構(gòu)和沉浮原理。先用手托一下懸掛在空氣中的物塊，使測力計的讀數(shù)變小。（物塊受到 手對它向上的托力）；將物塊浸沒在水下，測力計的讀數(shù)也變小。（水對物塊 有一個向上托的力）小結(jié)：略布置作業(yè)：作業(yè)本 教學(xué)反思：