認(rèn)識(shí)浮力解析實(shí)用教案

1、下面的現(xiàn)象我們(w men)(w men)并不陌生人可以躺在死海(s hi)(s hi)海面上閱讀第1頁/共43頁第一頁，共43頁。遼寧艦可以(ky)(ky)浮在海面上第2頁/共43頁第二頁，共43頁。飛艇飛艇(fitng)(fitng)可以飛到空中可以飛到空中第3頁/共43頁第三頁，共43頁。產(chǎn)生這些現(xiàn)象(xinxing)(xinxing)的原因是什么呢？它們(t men)(t men)都受到了浮力的作用一、什么一、什么(shn me)(shn me)是浮力是浮力體驗(yàn)浮力 將瓶蓋旋緊的空礦泉水瓶壓入水中時(shí)，有什么感覺？第4頁/共43頁第四頁，共43頁。鋁塊鋁塊 從前面的例子可以知道，浮在液面

2、上的物從前面的例子可以知道，浮在液面上的物體會(huì)受到浮力體會(huì)受到浮力(fl)(fl)的作用的作用 , , 那么金屬塊、那么金屬塊、石塊等在水中下沉的物體受不受水的浮力石塊等在水中下沉的物體受不受水的浮力(fl)(fl)呢？呢？怎樣(znyng)(znyng)來驗(yàn)證呢？第5頁/共43頁第五頁，共43頁。 活動(dòng)(hu dng)1(hu dng)1：比較金屬塊在空氣和水中稱量時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)器材(qci)：彈簧(tnhung)測力計(jì)、金屬塊、細(xì)線、燒杯、水等步驟： (1) (1)把金屬塊掛在彈簧測力計(jì)下，稱出金屬塊在空氣中的重力G G。第6頁/共43頁第六頁，共43頁。 (2) (2)用手輕輕地豎直

3、向上托金屬(jnsh)(jnsh)塊，觀察測力計(jì)的示數(shù)變化第7頁/共43頁第七頁，共43頁。在空氣中彈簧測在空氣中彈簧測力計(jì)的讀數(shù)力計(jì)的讀數(shù)G G（N N）物體浸在液體中彈物體浸在液體中彈簧測力計(jì)讀數(shù)簧測力計(jì)讀數(shù)F F（N N） 158水水 (3) (3)將金屬(jnsh)(jnsh)塊浸沒在水中，觀察測力計(jì)的示數(shù)變化，并讀出測力計(jì)示數(shù)F F。實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)數(shù)據(jù)記錄第8頁/共43頁第八頁，共43頁。比一比：(1)(1)彈簧測力計(jì)的示數(shù)怎樣(znyng)(znyng)變化？(2)(2)這個(gè)(zh ge)(zh ge)變化說明了什么？浸在水中的金屬(jnsh)(jnsh)塊也受到了向

4、上托的力的作用第9頁/共43頁第九頁，共43頁。 浸在液體浸在液體(yt)(yt)(或氣體或氣體) )中的物體會(huì)受到液體中的物體會(huì)受到液體(yt)(yt)(或氣體或氣體) )豎直向上的托力，這個(gè)托力叫做浮力豎直向上的托力，這個(gè)托力叫做浮力（F F?。└。?。定義定義(dngy)(dngy)：液體或者液體或者(huzh)(huzh)氣體氣體托力托力豎直向上，豎直向上，總與重力的方向相反?？偱c重力的方向相反。交流與合作交流與合作2 2、浮力的施力物體是什么? ?1 1、浮力在感覺上是一個(gè)什么樣的力? ?3 3、浮力的方向又如何呢? ?第10頁/共43頁第十頁，共43頁。0510所以(suy)(su

5、y)，F(xiàn) F浮 + F + F = G= GGFF浮F F浮浮 = G= GF F通過剛才的活動(dòng)(hu dng)，你能知道浮力的大小嗎？ 由于(yuy)金屬塊受到三個(gè)力平衡受力分析：第11頁/共43頁第十一頁，共43頁。 2. 2.將金屬塊浸沒入水中，將金屬塊浸沒入水中，記下彈簧記下彈簧(tnhung)(tnhung)測力計(jì)此測力計(jì)此時(shí)的示數(shù)時(shí)的示數(shù)F F。 通過通過(tnggu)(tnggu)上面的分析上面的分析, ,你能找到一種用彈簧測力你能找到一種用彈簧測力計(jì)測量浮力大小的方法嗎計(jì)測量浮力大小的方法嗎? ?水水 1. 1.用彈簧測力計(jì)測出金屬塊在空氣(kngq)(kngq)中的重力G G

6、。第12頁/共43頁第十二頁，共43頁。在空氣中彈簧測在空氣中彈簧測力計(jì)的讀數(shù)力計(jì)的讀數(shù)G G（N N）物體浸在液體中彈簧物體浸在液體中彈簧測力計(jì)讀數(shù)測力計(jì)讀數(shù)F F（N N）物體受到的物體受到的浮力浮力F F浮?。∟ N） 1587用彈簧測力計(jì)測量浮力(fl)(fl)大小數(shù)據(jù)記錄F F浮浮 = G - F= G - F這種測量浮力大小的方法叫做(jiozu)(jiozu)稱重法第13頁/共43頁第十三頁，共43頁。浮力浮力(fl)水水豎直豎直(sh zh)向上向上4N5N鞏固鞏固(gngg)練習(xí)：練習(xí)： 1 1、輪船、鴨子、木塊能浮在水面，這是因?yàn)樗鼈兪艿搅怂?_，施力物體是_，方向 _.

7、_. 2 2、用彈簧測力計(jì)在空氣中稱一物塊，測得重為20N20N，當(dāng)把這個(gè)物塊的一部分浸在水中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為16N16N，這時(shí)物塊受到的浮力是_ N._ N.若將物塊全部浸沒在水中，物塊所受浮力為15N15N，這時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變?yōu)開 N._ N. 3 3、稱重法測浮力是一種重要的浮力測量方法，你能說出稱重法測浮力的測量步驟嗎？ （2 2）. .將物體浸入液體中，記下彈簧測力計(jì)此時(shí)的示將物體浸入液體中，記下彈簧測力計(jì)此時(shí)的示數(shù)數(shù)F F。（1 1）. .用彈簧測力計(jì)測出物體在空氣中的重力G G。第14頁/共43頁第十四頁，共43頁。浮力(fl)消失了嗎？ 1874 1874年8 8月

8、的一天，在大西洋亞速爾群島的西南方，有一艘深海考察潛艇，為研究海底礦產(chǎn)資源的分布，正在向深處下潛。艙內(nèi)的考察人員被海底迷人的景色陶醉了，致使下潛速度過大，船體猛然撞到海底，陷入海底的沉積物中了。船員把潛艇水艙中的水全部排出，企圖上浮。奇怪的是，潛艇絲毫不動(dòng)，像被海底“吸”住一樣(yyng)(yyng)。這是為什么？難道浮力真的消失了嗎？ 立在河床(hchung)(hchung)上的橋墩、陷在河中泥里的腳會(huì)受到浮力嗎？ 浸在液體中的物體到底在什么情況下才會(huì)受浮力作用呢？第15頁/共43頁第十五頁，共43頁。觀察(gunch)與思考： 把乒乓球放入如圖所示的塑料(slio)礦泉水瓶中，然后往瓶中注

9、水，乒乓球能浮起來嗎？ 把塑料(slio)礦泉水瓶的瓶蓋旋上，乒乓球能浮起來嗎？那么浮力是怎樣產(chǎn)生的呢？二、浮力是怎樣產(chǎn)生的二、浮力是怎樣產(chǎn)生的第16頁/共43頁第十六頁，共43頁。h1h2F向向上上(xingshng)F向下向下(xin xi)F F浮浮=F=F向上向上(xingshng)F(xingshng)F向下向下活動(dòng)2 2：討論浮力產(chǎn)生的原因 采取理想模型法進(jìn)行研究，假設(shè)在水中放一個(gè)正方體物體作為研究對(duì)象。浸在水中的正方體有4 4個(gè)側(cè)面，2 2個(gè)上、下表面。側(cè)面都在同一深度，側(cè)面均為平衡力上面淺、下面深， 上、下表面存在壓力差浮力就是這樣產(chǎn)生的第17頁/共43頁第十七頁，共43頁。上

10、上下下壓力壓力(yl)差差浮力(fl)(fl)的實(shí)質(zhì): :浮力就是液體(yt)(yt)對(duì)物體向_和向_的_ _ 。思維拓展： 當(dāng)一塊底部平整的臘塊緊貼燒杯的底部，加入水，臘塊會(huì)上浮嗎？然后撥動(dòng)臘塊，使之不再緊貼燒杯底，臘塊會(huì)上浮嗎？ 由浮力的實(shí)質(zhì)可知，水對(duì)臘塊的底部沒有向上的壓力，臘塊沒有受到向上的浮力，F(xiàn) F浮=0=0第18頁/共43頁第十八頁，共43頁。輪船輪船(lnchun)(lnchun)與大鯨魚所受浮力產(chǎn)生原因示與大鯨魚所受浮力產(chǎn)生原因示意圖意圖: :根據(jù)F F浮=F=F向上(xingshng)F(xingshng)F向下可知， F F向上(xingshng)=0(xingshng)

11、=0時(shí)， F F浮=0=0評(píng)估(pn )(pn )與小結(jié)F F向下=0=0時(shí)， F F浮=F=F向上第19頁/共43頁第十九頁，共43頁。 鋁塊放入水中，鋁塊下沉；鋼鐵制成的軍艦浮在水面上；游人悠閑地躺在死海(s hi)中閱讀。同學(xué)們想一想，浮力的大小可能跟哪些因素有關(guān)？三、浮力三、浮力(fl)(fl)大小與哪些因素有關(guān)？大小與哪些因素有關(guān)？第20頁/共43頁第二十頁，共43頁。 從井中提水，盛滿水的桶露出水面(shu min)越多，提桶的力就越大。你有何猜想呢？生活(shnghu)中的感受 浮力的大小可能與物體浸入液體(yt)的體積有關(guān)；浮力的大小還可能與物體的體積物體的密度液體的密度有關(guān)？

12、浮力的大小也可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)。猜想與假設(shè)活動(dòng)3 3：探究浮力大小與哪些因素有關(guān)？第21頁/共43頁第二十一頁，共43頁。 “控制變量法”是一種重要的科學(xué)思維方法，也是一種重要的實(shí)驗(yàn)(shyn)手段。：研究浮力與某個(gè)(mu )因素的關(guān)系時(shí),需要控制哪些量不變?改變哪個(gè)物理量?怎樣改變?制定計(jì)劃(jhu)與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 既然浮力的大小可能和上述的幾個(gè)因素都有關(guān)系，那么怎樣來驗(yàn)證這些猜想是否正確呢？ 怎樣比較浮力的大小？需要什么器材? ?記錄哪些數(shù)據(jù)? ?第22頁/共43頁第二十二頁，共43頁。水水酒精酒精濃鹽水濃鹽水彈簧測力計(jì)彈簧測力計(jì)圓柱體圓柱體實(shí)驗(yàn)(shyn)器材第23頁/共43頁

13、第二十三頁，共43頁。進(jìn)行進(jìn)行(jnxng)(jnxng)實(shí)驗(yàn)、收集證實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)據(jù)（1 1）探究浮力與物體浸入液體(yt)(yt)中的體積的關(guān)系第24頁/共43頁第二十四頁，共43頁。結(jié)論：在同一(tngy)液體中，物體浸入液體中的的體積越大，浮力越大。物體浸入液體中的物體浸入液體中的體積體積V V/ / 格格 1/3 1/2 2/3重力重力G G / N/ N彈簧測力計(jì)示數(shù)彈簧測力計(jì)示數(shù)F F/ N/ N浮力浮力F F浮浮/ N/ N實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(shj)(shj)記錄表格4.04.04.03.63.23.40.80.40.6第25頁/共43頁第二十五頁，共43頁。（2 2）探究浮力與物體浸

14、沒在液體(yt)(yt)中深度的關(guān)系第26頁/共43頁第二十六頁，共43頁。深度深度h h / cm/ cm重力重力G G / N/ N彈簧測力計(jì)示數(shù)彈簧測力計(jì)示數(shù)F F / N/ N浮力浮力F F浮浮/ N/ N結(jié)論： 物體浸沒在液體(yt)中，浮力的大小與浸沒的深度無關(guān)。 1.21.21.22.82.84.04.04.03.02.01.02.8實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄(jl)(jl)表格第27頁/共43頁第二十七頁，共43頁。水水酒精酒精濃鹽水濃鹽水（3 3）探究浮力(fl)(fl)與液體密度的關(guān)系第28頁/共43頁第二十八頁，共43頁。液體種類液體種類重力重力G G / N/ N彈簧測力計(jì)示數(shù)彈簧測

15、力計(jì)示數(shù)F F / N/ N浮力浮力F F浮浮/ N/ N結(jié)論： 物體浸入液體(yt)中的體積一定時(shí)，液體(yt)密度越大，浮力越大。酒精(jijng)4.04.04.0水濃鹽水2.73.02.81.01.21.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄(jl)(jl)表格第29頁/共43頁第二十九頁，共43頁。使用體積不等的鐵塊可以檢驗(yàn)使用體積不等的鐵塊可以檢驗(yàn)(jinyn)哪一個(gè)猜想？哪一個(gè)猜想？交流(jioli)與合作使用體積(tj)相等的鐵塊和鋁塊可以檢驗(yàn)?zāi)囊粋€(gè)猜想？浮力的大小與物體密度的關(guān)系浮力的大小與物體體積的關(guān)系 浸在液體中的物體受到浮力的大小，跟物體浸入液體的體積有關(guān)，跟液體的密度也有關(guān)；全部浸沒在同種液

16、體中的物體所受浮力則跟物體浸入液體中的深度無關(guān)。第30頁/共43頁第三十頁，共43頁。我的體積我的體積(tj)大，受到的浮大，受到的浮力大力大我們我們(w men)在在深處，受到的浮深處，受到的浮力大力大 請(qǐng)你說說哪個(gè)(n ge)魚說得正確？為什么？反饋反饋第31頁/共43頁第三十一頁，共43頁。 游泳者感覺到在潛入水中時(shí)比在水面游泳時(shí)受到游泳者感覺到在潛入水中時(shí)比在水面游泳時(shí)受到的浮力大，其原因的浮力大，其原因(yunyn)是什么是什么?第32頁/共43頁第三十二頁，共43頁。 將充足氣的籃球和套扎將充足氣的籃球和套扎在氣針尾端的氣球一起在氣針尾端的氣球一起(yq)(yq)掛于杠桿左端掛于杠

17、桿左端, ,調(diào)整杠桿右端調(diào)整杠桿右端的鉤碼的鉤碼, ,使杠桿平衡。使杠桿平衡。 將扎在氣球上的氣針將扎在氣球上的氣針頭插入籃球的氣門內(nèi)，在頭插入籃球的氣門內(nèi)，在氣球逐漸膨脹的過程氣球逐漸膨脹的過程(guchng)(guchng)中，氣球端逐中，氣球端逐漸向上翹起，說明什么？漸向上翹起，說明什么？浸在氣體浸在氣體(qt)(qt)中的物體也會(huì)受到氣體中的物體也會(huì)受到氣體(qt) (qt) 的的_力。力。豎直向上豎直向上托托第33頁/共43頁第三十三頁，共43頁。答：金屬答：金屬(jnsh)(jnsh)塊受到的浮力為塊受到的浮力為4.9N 4.9N 。 例1 1：彈簧測力計(jì)下吊著重(zhuzhng)

18、(zhuzhng)為14.7N14.7N的金屬塊，當(dāng)金屬塊浸沒在水中時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為9.8N9.8N，則金屬塊受到的浮力多大？已知：G= 14.7N F= 9.8NG= 14.7N F= 9.8N求： F F浮= =？F F浮= GF= 14.7N9.8N = 4.9N = GF= 14.7N9.8N = 4.9N 解：第34頁/共43頁第三十四頁，共43頁。 例2 2：一個(gè)邊長為0.1m0.1m的立方體物體放入水中，物體靜止時(shí)上表面(biomin)(biomin)距離水面0.1m0.1m。（g=10N/Kgg=10N/Kg）求: :（1 1）物體上下表面(biomin)(biomin)受

19、到的壓力大小及浮力大?。唬? 2）若使物體上表面(biomin)(biomin)距離水面的距離為0.2m,0.2m,則物體上下表面(biomin)(biomin)受到的壓力大小及浮力大小。h1h0液體對(duì)上表面(biomin)(biomin)的壓力液體對(duì)下表面的壓力液g g（h h1 1 + h + h0 0 ）液g g（h h1 1 + h + h0 0 ）液ghgh1 1 液g hg h0 0 液g Vg V排分析：第35頁/共43頁第三十五頁，共43頁。鹽水鹽水水水水水水水 例3 3：分析下面(xi mian)(xi mian)的探究過程。體積(tj)密度深度第36頁/共43頁第三十六頁，

20、共43頁。 1 1、在水中搬石塊覺得比在岸上搬輕些，這說明、在水中搬石塊覺得比在岸上搬輕些，這說明(shumng)(shumng)石塊在水中受石塊在水中受 的作用。的作用。 2 2、木塊浸沒在水中受到兩個(gè)、木塊浸沒在水中受到兩個(gè)(lin(lin )力的作力的作用，一個(gè)是重力，方向用，一個(gè)是重力，方向 ，一個(gè)是，一個(gè)是 ，施力物體是施力物體是 ，方向，方向 ，木塊會(huì)上浮，是，木塊會(huì)上浮，是因?yàn)橐驗(yàn)?。浮力浮力(fl)(fl)豎直向下豎直向下浮力浮力水水豎直向上豎直向上浮力大于重力浮力大于重力課堂練習(xí) 3 3、一個(gè)小組在實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測力計(jì)在空氣中測一個(gè)鐵塊的重是3.5N3.5N，當(dāng)把這個(gè)鐵塊的一

21、半浸在水中稱時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是2.8N2.8N，則此時(shí)鐵塊受到的浮力是；如果把這個(gè)鐵塊全部浸沒在水中時(shí)，鐵塊受到的浮力應(yīng)該是1.4N1.4N，那么彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該是 。0.7N0.7N2.1N2.1N第37頁/共43頁第三十七頁，共43頁。 5 5、如圖所示，彈簧測力計(jì)的下端掛著一個(gè)金屬、如圖所示，彈簧測力計(jì)的下端掛著一個(gè)金屬(jnsh)(jnsh)塊，示數(shù)為塊，示數(shù)為10N10N，此時(shí)金屬，此時(shí)金屬(jnsh)(jnsh)塊受塊受_力和力和_力的作用，大小分別是力的作用，大小分別是_和和 _ _；當(dāng)把金屬當(dāng)把金屬(jnsh)(jnsh)塊浸沒在水中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)塊浸沒在水中時(shí)，

22、彈簧測力計(jì)的示數(shù)為為8N8N，此時(shí)金屬，此時(shí)金屬(jnsh)(jnsh)塊受塊受_力力_力和力和_力的力的作用，大小分別為作用，大小分別為_,_,_._,_,_.重重拉拉10N10N拉拉浮浮重重8N2N10N 4 4、小魚口中吐出的氣泡(qpo)(qpo)在升至水面的過程中，體積會(huì)逐漸變大，則氣泡(qpo)(qpo)受到的浮力和氣泡(qpo)(qpo)內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化情況是: :（ ） A. A.浮力不變，壓強(qiáng)不變 B. B.浮力變小，壓強(qiáng)變小 C. C.浮力變大，壓強(qiáng)變大 D. D.浮力變大，壓強(qiáng)變小D D第38頁/共43頁第三十八頁，共43頁。100010豎直豎直(sh zh)向下向下20

23、002010豎直豎直(sh zh)向上向上 6 6、邊長10cm10cm的正方體金屬塊沉沒在水中，它的上下表面(biomin)(biomin)與水面平行，上表面(biomin)(biomin)與水面距離10cm 10cm 。金屬塊上表面(biomin)(biomin)受到水的壓強(qiáng)是 _ _ PaPa，壓力是_N_N，方向是_；金屬塊下表面(biomin)(biomin)受到的水的壓強(qiáng)是_Pa,_Pa,壓力是_N _N ，方向是_ _ ；金屬塊受到的浮力是_N_N，方向是_ _ 。 豎直向上 7 7、浸沒在湖水中的物體，隨著浸沒深度的增加，下列說法中正確的是 （ ）A A物體受到的壓強(qiáng)增大 B B物體上、下表面受到的壓力增大C C物體上、下表面受到的壓力差增大 D D物體受到的浮力不變ABD第