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一、引入新课
问:在操场上踢足球时一不小心把球踢到了河里,球就能漂浮在水面上,它受到什么力的作用?
二、新课教学
(一)1.举例说明生活、生产中有哪些物体受到浮力,
2.学生边学边实验,感受浮力的存在。
问题1:物体浸没在水或盐水中时是否受到浮力?方向如何?能否用测力计来测量其大小?
分析学生设计的实验步骤:
(1)物体在空气中的重为___________N。
(2)把重物浸没在水中或盐水中,弹簧测力计的示数为_________N。
分析数据可得:
浮力的概念:液体对浸在其中的物体的竖直向上的托力叫浮力。
测量浮力大小的一种方法:悬吊法F浮=G-F
问题2:当物体部分浸入液体中时是否受到浮力?能否测出大小?
步骤A:在空气中用弹簧测力计测出物体的重G
步骤B:把物体浸在液体中,测出弹簧测力计的示数为F
步骤C:浮力的大小为F浮=G-F
观察在物体缓慢浸入液体的过程中,弹簧测力计的示数变化情况,由此可以得出什么结论?
分析:在物体逐渐浸入液体的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明物体受到的浮力逐渐变大。
(二)学生进行猜测:物体受到的浮力大小与哪些因素有关?
1.实验2:浮力的大小与哪些因素有关?
2.演示:石头与浮力;浸入液体中的体积不同时,物体受浮力大小的变化;浸没在液体中的深度不同时,浮力大小的变化。
分析并完善学生的实验表格
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物体进入液体中的体积V浸
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物体排开的液体的体积V排
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物体排开的液体的重力G排
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弹簧测力计的示数F'
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物体在液体中受到的浮力F
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3.总结:
物体受到的浮力大小与物体的排液体积有关,与其浸没的深度无关。
(三)探究阿基米德原理
从以上实验初步可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小与它排开的液体的多少有关,并且排开液体越多,受到的浮力越大。
读读议议有关“曹冲称象”的故事,再次说明上述现象。
学生边学边实验验证这个观点。
(1)设计实验方案
需要解决的两个问题:
①如何测量物体受到的浮力。
②如何测量被物体排开的液体的重力。
实验所需的器材:弹簧测力计,重物,盛有液体的烧杯,溢杯,空杯等。
(2)进行实验,分析总结
分析课本所给出的实验方法
分析数据可得:
物体全部浸没于液体中时F浮=G排。
问题3:如果物体只是部分浸入液体中时,那么它所受的浮力是否还等于它排开液体的重力呢?
分析数据可得:
物体部分浸入液体中时F浮=G排。
阿基米德原理:
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小。
测量浮力的另一种方法:排液法:F浮=G排。
(3)进一步讨论阿基米德原理:
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
浮力的大小与ρ液,V排有关,且成正比关系。
讨论V排和V物的大小关系:
物体全部浸没于液体中时V排=V物
物体部分浸入于液体中时V排<V物
问题4:浮力的大小与物体的密度、质量、形状以及物体浸入液体中的深度是否有关?
学生课后设计实验方案,探究上述问题。
(三)当堂巩固
(四)布置作业。
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学生回答。
给足球做受力分析,判断受理情况。
学生实验,把乒乓球放水中,并向下压,感受浮力的存在和方向,并对球进行受力分析,归纳浮力的方向。
学生讨论,设计实验,记录并分析实验数据,得出有关结论。
学生猜想答案,简述利用弹簧测力计测量浮力大小的步骤和公式。
学生观察弹簧测力计的示数变化,分析数据得出结论。
设计实验步骤和实验表格,记录实验数据。
分析实验数据,总结实验结论。
学生根据前面所总结的内容自行设计实验,可分组讨论。
进行实验,记录有关实验数据。
设计实验有困难的学生可参考课本所给的方法。
改进实验方案,进行分组实验,观察现象,记录数据,归纳出结论。
师生共同总结出“阿基米德原理”。
学生结合以前所学的相关公式,进一步推导阿基米德原理。
学生通过本节课的探究结果回答问题。
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通过生活实例,复习相关内容,同时引入新授课──浮力。
通过实验让学生感受浮力的存在,自己总结知识点,加深学生对知识的理解。
培养学生的实验设计能力、观察能力和语言表述能力。
体验科学探究的过程,培养学生的科学兴趣。
培养、提高学生的观察能力、语言表达能力。
培养学生认真、严谨的科学态度和科学精神。
应用所学知识解决问题,提高学生理论联系实际的能力。
根据学生的具体情况,采取不同的教学方法,努力使不同学习水平的学生都有所收获。
通过分步讨论,加深学生对知识的理解,培养学生的归纳总结能力。
让学生自己推导出相关公式,既有利于学生记忆,又可以增强学生学习的信心,进一步激发学生的学习兴趣。
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