2/2學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究――影響浮力大小的因素教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)（1）了解浮力的概念，知道浮力的方向。（2）理解浮力產(chǎn)生的原因。（3）經(jīng)歷探究影響浮力大小因素的過程。（4）掌握阿基米德原理，會(huì)運(yùn)用阿基米德原理解決相關(guān)問題。（5）嘗試用阿基米德原理解釋生活中的相關(guān)問題。（6）勇于根據(jù)已有事實(shí)或知識(shí)提出自己的設(shè)想或作出相應(yīng)的判斷。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：浮力產(chǎn)生的原因、影響浮力大小的因素教學(xué)難點(diǎn)：浮力產(chǎn)生的原因、影響浮力大小的因素課的類型新授課教學(xué)方法講授法、談話法、討論法教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、水槽、彈簧測(cè)力計(jì)、鋁塊教學(xué)過程新課引入教師活動(dòng)：展示冰山、輪船、鴨子的圖片。教師活動(dòng)：展示任意一張冰山的圖片，讓學(xué)生對(duì)冰山進(jìn)行受力分析。教師口述：我們前面已經(jīng)學(xué)過了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。請(qǐng)大家結(jié)合冰山的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)屏幕上的冰山進(jìn)行受力分析。教師講解：冰山是靜止的，因而得出冰山受力是平衡的。因?yàn)楸綍?huì)受到重力的作用，所以冰山還會(huì)受到一個(gè)向上的大小與重力的大小相等的力的作用。內(nèi)容講解一、浮力（一）浮力浸在液體中的物體受到向上的力，這個(gè)力叫做浮力。教師設(shè)問：漂浮在液面的物體，我們結(jié)合這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析，即可判斷出這個(gè)物體受不受浮力。但是，對(duì)于沉入在水中的物體，如沉沒在水中石塊，沉沒在水中的鐵塊受不受浮力的作用呢？教師活動(dòng)：演示測(cè)量鋁塊浸沒在水中所受的浮力的實(shí)驗(yàn)。（1）在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)鋁塊，并讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。這個(gè)讀數(shù)的大小即為此鋁塊所受重力的大小。（2）將這個(gè)鋁塊放入水槽中，直至完全浸沒在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。（3）讓學(xué)生比較兩次的讀數(shù)，并作解釋說明。應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋁塊浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)變小。原因：鋁塊浸入水中時(shí)，受到了水對(duì)它的浮力的作用。鋁塊在水中靜止時(shí)，所受的浮力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小之和等于鋁塊所受重力的大小。師生活動(dòng)：師生共同對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。（1）沉入到液體的物體也會(huì)受到液體對(duì)它的浮力。（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)也展示了測(cè)量物體所受浮力的一種方法，即稱重法測(cè)量浮力。（二）浮力產(chǎn)生的原因教師設(shè)問：為什么浸入液體的物體會(huì)受到浮力的作用？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生之間討論教師所提問題。教師活動(dòng)：講解浮力產(chǎn)生的原因。長(zhǎng)方體前后兩個(gè)面的深度相同，受力面積相等。又因?yàn)殚L(zhǎng)方體的前后兩個(gè)側(cè)面所受的壓強(qiáng)的方向均指向物塊內(nèi)部，即液體對(duì)這兩個(gè)面因壓強(qiáng)而產(chǎn)生的壓力的方向是相反的，又因?yàn)檫@兩個(gè)面的大小相同、深度相同，故液體對(duì)這兩個(gè)面的壓力是相平衡的。同理可得左右兩面由液體壓強(qiáng)而產(chǎn)生的壓力也相互抵消。長(zhǎng)方體上、下表面所處的深度分別記為h1、h2，h2>h1。因此，液體對(duì)長(zhǎng)方體下表面的壓強(qiáng)要大于液體對(duì)上表面的壓強(qiáng)。正是這個(gè)壓強(qiáng)差產(chǎn)生了壓力差。這就是浮力產(chǎn)生的原因。由于在氣體中，物體的上面兩個(gè)表面同樣會(huì)受到壓強(qiáng)，同樣會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差，故在氣體中也會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)。按：氣體對(duì)浸入其中的物體也會(huì)產(chǎn)生浮力的作用，可按本教案所用的從浮力產(chǎn)生的原因推導(dǎo)出來，也可演示實(shí)驗(yàn)《氫氣球》來講解說明。二、浮力的大?。ㄒ唬┯绊懜×Υ笮〉囊蛩貛熒顒?dòng)：教師提示學(xué)生猜想影響浮力大小的因素。猜想的因素包含但不限于物體浸沒的深度、物體浸沒的體積、液體的密度。教師活動(dòng)：演示探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)：（1）將物塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，從物塊未接觸液面開始，逐漸增加物塊浸入水的體積，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)求數(shù)的變化。（2）當(dāng)物塊完全浸入水后逐漸增加物塊浸入水的深度，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和變化。（3）將液體由水換成酒精。將物塊完全浸入液體中，記下（計(jì)算）此時(shí)物塊所受的浮力。實(shí)驗(yàn)分析：（1）讓學(xué)生分析物塊從位置1→2→3的過程中，物體所受浮力的變化，哪些可能影響浮力大小因素的量變了，哪些沒變？說明了什么？（2）讓學(xué)生分析物塊從位置3→4的過程中，物體所受浮力的變化，哪些可能影響浮力大小因素的量變了，哪些沒變？說明了什么？（3）讓學(xué)生分析將液體由水換成酒精后，物體所受浮力的變化，哪些可能影響浮力大小因素的量變了，哪些沒變？說明了什么？師生活動(dòng)：總結(jié)影響浮力大小的因素。物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)、跟液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。物體浸入液體的體積等于物體所排開的液體的體積。因此，影響浮力大小的因素可以表述為：（1）液體的密度；（2）物體排開的液體的體積。同時(shí)，可得液體的密度越大、排開的液體的體積越大，物體所受的浮力就越大。由于液體的密度與所排開的液體的體積的乘積等于物體排開的液體的質(zhì)量。同時(shí)，還因?yàn)槲矬w所排開的液體的重力與這部分液體的質(zhì)量與正比。因此，可以猜想，浮力的大小與物體所排開的液體所受的重力有某種關(guān)系。（二）浮力的大小教師活動(dòng)：演示探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。師生活動(dòng)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生之間討論實(shí)驗(yàn)方案。浮力的大小用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出。物體排出的液體所受的重力可用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出。物體所排出的液體可用溢水杯和小桶收集。（1）用測(cè)力計(jì)測(cè)出鋁塊1所受的重力。（2）把被測(cè)物體浸沒在盛滿水的溢水杯中，讀出這時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)。同時(shí)，用小桶收集物體排開的水。（3）測(cè)出小桶和物體排開的水所受的總重力。（4）測(cè)出小桶所受的重力。（5）換用不同的鋁塊重復(fù)上面的操作。次數(shù)鋁塊所受的重力/N鋁塊在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)/N浮力/N小桶和排開的水所受的重力/N小桶所受的重力/N排開的水所受的重力/N123師生活動(dòng)：學(xué)生之間計(jì)算出表格中第4列、第7列的數(shù)值。師生活動(dòng)：學(xué)生之間分組討論物體所受的浮力與物體所排開的液體所受的重力的關(guān)系。教師活動(dòng)：講解阿基米德原理。浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。數(shù)學(xué)式為F浮=G排如果液體的密度為ρ，物體排開液體的體積為V，則物體所受的浮力還可表示為F浮=ρ液gV排典題剖析例1中國茶文化博大精深，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，以下是小亮飲茶時(shí)觀察到的現(xiàn)象，其中正確的是（）A.打開茶杯蓋，聞到茶香四溢，說明分子在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.飄在水面的茶葉受到浮力，沉在杯底的茶葉不受浮力C.倒水沖茶時(shí)，茶葉隨水旋轉(zhuǎn)，停止倒水，茶葉仍然運(yùn)動(dòng)，是由于茶葉受到慣性的作用D.沖茶所用的熱水有內(nèi)能，涼水不具有內(nèi)能答案：A例2兩物體分別掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，將它們同時(shí)浸入水中，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的減小值相同，由此可以判斷（）A.兩個(gè)物體一定是等重的B.浸在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是相同的C.兩個(gè)物體受到的浮力一定相同D.兩個(gè)物體一定處在液體中相同的深度處答案：C例3在探究“影響浮力大小的因素”時(shí)，同學(xué)們做了如圖所示的一系列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你根據(jù)圖中給出的信息，回答下列問題：（1）物體A浸沒在水中所受浮力為________N。（2）根據(jù)圖乙和圖________可知，浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)。（3）根據(jù)圖丙和圖丁可知，浮力的大小與液體________有關(guān)。答案：（1）1（2）丙（3）密度例4將重6N的物體浸沒在裝滿水的杯中，溢出了4N的水，物體受到的浮力是()A．10N B．6N C．4N D．2N答案：C例5如圖所示，懸吊的實(shí)心金屬球緩慢浸沒于傾斜的盛滿水的大燒杯中，則從大燒杯溢出流入小桶中的水和此金屬球的關(guān)系是()A．兩者體積相等，質(zhì)量相等B．兩者體積相等，小桶中水的質(zhì)量較大C．金屬球受到的浮力等于小桶中水的重力D．金屬球受到的浮力大于小桶中水的重力答案：C例6將一個(gè)體育測(cè)試用的實(shí)心球和一個(gè)乒乓球同時(shí)沒入水中。放手后發(fā)現(xiàn)：實(shí)心球沉入水底，而乒乓球浮出水面，如圖所示。比較實(shí)心球和乒乓球沒入水中時(shí)受到的浮力大小，則()A．實(shí)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．不能確定答案：A例7如圖所示，為了驗(yàn)證“阿基米德原理”，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：甲 乙 丙(1)如圖甲，在彈簧的下端掛一個(gè)小桶，小桶的下面吊一個(gè)石塊，記下彈簧伸長(zhǎng)后下端到達(dá)的位置O，將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力計(jì)為T1，小桶與石塊的總重記為G，則T1________G(選填“＞”“＜”或“＝”)。(2)如圖乙，在溢水杯中盛滿水，當(dāng)石塊浸沒在水中時(shí)，排出的水便流到旁邊的小水杯中，將排出的水的重力記為G排。(3)如圖丙所示，把小杯中的水全部倒入彈簧下方的小桶中，彈簧的下端又會(huì)到達(dá)原來的位置O，將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力記為T2，則T2________T1(選填“＞”“＜