【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道浮力的概念、產(chǎn)生原因及浮力的方向.
2.知道漂浮在液面上的物體和浸沒在液體中的物體都受到浮力作用，會用稱重法計算浮力.
3.知道大氣對浸沒在其中的物體也有浮力作用.
4.通過實驗觀察，了解浮力是怎樣產(chǎn)生的.
【教學(xué)重點】
1.影響浮力大小的因素
2.浮力的計算.
【教學(xué)難點】
計算浮力.
【教具準(zhǔn)備】
多媒體課件、體積較小且大小相同的鐵塊和鋁塊、體積較大的鐵塊、彈簧測力計、溢水杯、量筒、燒杯、水、鹽水、細線等.
【教學(xué)過程】
一、鞏固復(fù)習(xí)
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的[課后作業(yè)]（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固.
二、新課引入
師：同學(xué)們，我們經(jīng)常看到節(jié)日放飛的氫氣球會浮在空中；人游泳時可以漂浮在水面上；鴨子、輪船能漂浮在水面上；潛水艇可以在水中自由地上升和下潛等事例，你們思考過它們?yōu)槭裁茨苓@樣呢？
生：因為它們受到了浮力.
師：物體在哪些情況下會受到浮力呢？請大家自己舉例子說說.
學(xué)生踴躍發(fā)言：還可以發(fā)現(xiàn)，不僅浸在液體中的物體會受到浮力，浸在氣體中的物體也會受到氣體對它的浮力.
師：同學(xué)們，你們想知道關(guān)于浮力的哪些知識呢？
學(xué)生展開想象，分組交流、討論，各抒己見，提出一系列問題.
生1：什么是浮力？它有方向嗎？
生2：漂浮的物體受到浮力，那么下沉的物體會受到浮力嗎？
生3：如何計算浮力的大小……
三、進行新課
浮力
1.浮力的存在
如圖甲所示，將一鋁塊懸掛在彈簧測力計下端，鋁塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)等于鋁塊所受的重力大小.
如圖乙所示，當(dāng)我們用手向上托鋁塊時，會看到彈簧測力計的示數(shù)變小.
師：如圖丙所示，將鋁塊浸在水中時，你會看到什么現(xiàn)象？
生：彈簧測力計的示數(shù)比圖甲中小.
師：此鋁塊是否也受到一個向上托的力？
生：是的.
師：這個力的施力物體是什么？
生：水.
師：將鋁塊浸在煤油或酒精等液體中時，會有類似的現(xiàn)象發(fā)生嗎？
生：也會.
物體不論漂浮在水面上還是浸沒在水中，都會受到水對它是施加的向上托的力.用其他液體代替水，也可以得出同樣的結(jié)論.
2.浮力
(1)定義:浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對它向上托的力,這個力叫作浮力.
(2)施力物體:液體(或氣體)
(3)受力物體:浸在液體(或氣體)中的物體.
3.浮力的方向
浮力的方向總是豎直向上的,與物體的形狀、物體是否運動以及容器的擺放方式等無關(guān).
4.稱重法測浮力
師 大家想想如何利用彈簧測力計來測量浮力呢？
學(xué)生交流、討論，提出實驗方案：把物體掛在彈簧測力計下，讀出物體在空氣中的重量F1，再將物體浸入水中，讀出測力計的示數(shù)F2，則浮力=F1-F2.
教師鼓勵學(xué)生，并演示實驗.
(1)如圖甲所示,用彈簧測力計測量出物體的重力G.
(2)如圖乙所示,將物體浸在液體中,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F 拉;
(3)物體所受的浮力F浮=G-F拉中物體的重力 G=3N,物體浸在液體中時彈簧
測力計的示數(shù) F拉=2.4N,則物體所受的浮力F浮=G-F拉=3N-2.4N=0.6 N.
[教師總結(jié)]這種利用彈簧測力計測浮力的方法叫稱重法，它是通過等效轉(zhuǎn)換的思想來測出浮力的.
例題1（用多媒體展示）一個重7N的石塊，掛在彈簧測力計上，將它浸沒在盛滿水的溢水杯中時彈簧測力計的示數(shù)是4.3N，則石塊受到的浮力是 N，浮力方向是 .
解析：石塊浸在水中時，對石塊進行受力分析，受到彈簧測力計向上的拉力F1、水對它的浮力F浮、向下的重力G，石塊處于平衡狀態(tài)，因此，有F1+F浮=G，則浮力F浮=G-F1=7N-4.3N=2.7N，浮力方向豎直向上.
答案：2.7 豎直向上
浮力的成因
師：浸在液體中的物體為什么會受到向上的浮力呢？
1.探究浮力的成因
在玻璃圓筒的兩端蒙上繃緊程度相同的橡膠膜，將其浸沒在水中，如圖所示.
師：你會看到什么現(xiàn)象？
生：圖甲中，橡皮膜向內(nèi)凹，程度一樣.圖乙中上面的橡皮膜向下凹，下面的橡皮膜向上凹，且下面的程度更大.
師：這些現(xiàn)象說明了什么？
生：水對橡皮膜產(chǎn)生了一定的壓力.
當(dāng)玻璃圓筒沿水平方向放置時，如圖甲，水對玻璃圓筒左、右兩側(cè)的壓力F左和F右的大小關(guān)系是F左＝F右，其合力F水平=0.
當(dāng)玻璃圓筒沿豎直方向放置時，如圖乙，水對玻璃圓筒上、下兩端的壓力F上和F下的大小關(guān)系是F上＝F下，其合力F豎直=F下－F上，方向豎直向上.
師：通過上述實驗，你認(rèn)為浮力是怎樣產(chǎn)生的？將你的想法與同學(xué)交流.
生 浸在液體中的物體受到液體對其壓力的合力，就是液體對物體豎直向上的浮力.
浮力產(chǎn)生原因的分析(以浸沒在水中的正方體為例)
2.兩種特殊情況下的浮力大小
教師用多媒體播放課件“兩種特殊情況下的浮力大小”.
兩種特殊情況下的浮力大?。ǘ嗝襟w課件）
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，我們應(yīng)了解兩種特殊情況下的浮力.
(1)當(dāng)物體部分浸入液體中時,如圖甲所示,其上表面不受液體的壓力,所以物體受到的浮力等于其下表面受到的液體向上的壓力,即F浮=F向上.
(2)當(dāng)浸在液體中的物體下表面和容器底部緊密接觸(密合)時,如圖乙所示,液體對物體向上的壓力F向上為0,物體將不受浮力的作用,只受到液體向下的壓力,物體會被緊緊地壓在容器底部.如水中的橋墩、深陷淤泥中的沉船等,都不受浮力作用.
注意：1.物體下方有無液體是有無浮力產(chǎn)生的決定性條件.
2.浮力是物體所受液體壓力的合力，不是除壓力外的一個新的力，不能說物體既受到液體的壓力又受到浮力.
3.通常將浮力看作一個力，力的作用點一般畫在物體的重心上.
例題2 如圖所示，將一個去蓋、去底的飲料瓶的瓶口朝下，將乒乓球放入瓶內(nèi)并注水，看到有少量水從瓶口流出，此時乒乓球 (選填“會” 或“不會”，下空同)浮起來；再用瓶蓋將瓶口堵住，過一會兒，乒乓球 浮起來.該實驗說明，浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體上、下表面存在 .
解析：圖中乒乓球上表面有水、 下表面無水，下表面受到水的壓力為０，上表面受到水的壓力不為０，乒乓球不受浮力，不會浮起來.堵住瓶口后，乒乓球下面積滿了水，此時乒乓球受到水向上的壓力大于向下的壓力，因此受到浮力的作用，會浮起來.
答案：不會 會 壓力差
影響浮力大小的因素
探究浮力大小與哪些因素有關(guān)
見教材P93圖8.6-5所示，在水槽中裝入一定量的水，用手把空的塑料瓶緩慢按入水中.隨著塑料瓶浸入水中的體積逐漸增加，把塑料瓶按下去的力也在增大.
師：這是否意味著塑料瓶所受浮力的大小與它浸入水中的體積有關(guān)？
生：是的.
師：請同學(xué)們猜想下，浮力的大小與哪些因素有關(guān)呢？
生：浮力可能與液體的密度、浸入液體的深度、物體排開液體的體積、物體的密度、物體的形狀等因素有關(guān).
教師引導(dǎo)學(xué)生分組探索：
（1）利用測力計探究浮力與液體密度的關(guān)系；
（2）利用測力計探究浮力與物體浸在液體中的深度的關(guān)系；
（3）利用測力計探究浮力與物體排開液體體積的關(guān)系；
（4）利用測力計探究浮力與物體密度的關(guān)系；
（5）利用測力計、橡皮泥探究浮力與物體形狀的關(guān)系.
師：實驗中需要測量哪些物理量？如何測量物體所受的浮力？當(dāng)浮力變化時要關(guān)注哪些物理量的變化？
各小組根據(jù)所研究的課題，設(shè)計實驗.教師指導(dǎo)完善，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)表格，并進行探究實驗.
參考示例：（多媒體課件）
實驗1：探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系
控制變量：物體浸在液體中的體積（物體排開液體的體積）相同，同一物體.
圖示：
現(xiàn)象：乙、丙兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)不同.
分析：根據(jù)F浮=G-F拉，物體在水中和酒精中所受浮力不同，說明物體受到的浮力與液體的密度有關(guān).
實驗2：探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系.
控制變量：液體的密度相同，同一物體.圖示：
現(xiàn)象：兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)不同.
分析：根據(jù)F浮=G-F拉，兩種情況所受浮力不同，說明物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關(guān).
實驗3：探究浮力的大小與物體的密度的關(guān)系.
控制變量：物體的體積相同，浸沒在液體中的體積相同，液體的密度相同.
圖示：
現(xiàn)象：兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)變化差相同.
分析：物體所受的浮力與物體的密度無關(guān).
實驗4：探究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系. 控制變量：物體的密度、液體的密度、物體的體積、物體浸在液體中的體積
圖示：
現(xiàn)象：兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)變化差相同.
分析：物體所受的浮力與物體浸沒在液體中的深度的無關(guān).
實驗5：探究浮力的大小與物體的形狀的關(guān)系. 控制變量：物體的密度、液體的密度、物體的體積
圖示：
現(xiàn)象：兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)變化差相同.
分析：物體所受的浮力與物體的形狀無關(guān).
師：通過實驗探究，你得出的影響浮力大小的因素有哪些？你猜想的哪些因素對浮力大小沒有影響？將你的結(jié)論與同學(xué)進行交流，看看你們的結(jié)論是夠一致.如果不一致，分析其中的原因是什么.
教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)，得出結(jié)論.
實驗結(jié)論:
1.物體在液體中所受浮力的大小,跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān),物體排開液體的體積越大、液體的密度越大,物體所受的浮力就越大.
2.浮力的大小與物體的密度、體積、形狀以及物體浸沒在液體中的深度等因素?zé)o關(guān).
例題3 同學(xué)們探究“影響浮力大小的因素”，實驗步驟和彈簧測力計的示數(shù)如圖所示.(１)物體Ｐ的重力為 Ｎ，其中實驗ｂ中物體Ｐ所受浮力大小為 Ｎ.
(２)分析ａ、ｃ、ｄ三次實驗，可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度 (選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).(３)分析 三次實驗，可知浮力大小與物體浸在液體中的體積有關(guān).當(dāng)液體的密度一定時，物體浸在液體中的體積越大，受到的浮力越 .(４)分析ａ、ｄ、ｅ 三次實驗，可知物體浸在液體中的體積一定時， 越大，物體受到的浮力越大.(５)請你寫出能夠支持(３)中結(jié)論的一個生活現(xiàn)象： . 答案：(１)４.８ １.４ (２)無關(guān) (３) ａ、ｂ、ｃ(或 ａ、ｂ、ｄ) 大 (４)液體的密度 (５)人越往泳池深處走時，會感覺身體越來越輕[教師結(jié)束語]
通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了浮力產(chǎn)生的原因，知道了浮力的方向是豎直向上.還知道浸在液體中的物體所受的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，與物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、質(zhì)量、體積、物體的形狀等無關(guān)，我們還學(xué)會用稱重法測浮力.好，謝謝大家！
[課后作業(yè)]
完成本課時對應(yīng)練習(xí).
第2課時 阿基米德原理
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道驗證阿基米德原理實驗的目的、方法和結(jié)論.
2.理解阿基米德原理的內(nèi)容.
3.會用阿基米德原理計算浮力.
【教具準(zhǔn)備】
多媒體課件、彈簧測力計、細線、金屬塊、燒杯、水、酒精、煤油、小桶等.
【教學(xué)過程】
一、鞏固復(fù)習(xí)
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的[課后作業(yè)]（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固.
二、新課引入
師：同學(xué)們認(rèn)識了浮力，那么物體在什么情況下受到的浮力比較大，什么情況下受到的浮力較小，浮力的大小和什么因素有關(guān)呢？
生：浮力的大小和液體的密度和排開液體的體積有關(guān).
師：同學(xué)們說得很對，那我們試著再想想浮力的大小是否和排開液體的重力有關(guān)呢？
學(xué)生討論，并產(chǎn)生疑問.
師：大家別著急，我們下面就來探究浮力的大小和排開液體的重力的關(guān)系.
三、進行新課
阿基米德原理
1.阿基米德原理
(１)內(nèi)容:浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力.
(２)公式
（3）適用范圍
阿基米德原理不僅適用于液體,同樣適用于氣體.
(4)對阿基米德原理的理解
①阿基米德原理闡明了浮力的三要素:浮力作用在浸在液體或氣體)中的物體上,其方向豎直向上,其大小等于物體排開的液體(或氣體)所受的重力.
②物體“浸在液體中”包括“全部浸入(即浸沒)”和“部分浸入”兩種情況,這兩種情況下物體都會受到浮力.
③物體排開液體的體積(V排)等于物體浸入液體中的那部分體積:全部浸入時,V排=V物(如圖甲);部分浸入時,V排

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第六節(jié) 浮力

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