八年级科学上册1_3水的浮力教案新版浙教版

课题：1.3水的浮力

教学目标：1、确认水及其他的液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用，确认空气也有浮力。

2、能通过实验方法，探究浮力大小跟哪些因素有关，并概括出阿基米德原理。

3、能用测力计测量浮力，能用阿基米德原理计算浮力。

4、能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件，并会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。

重点难点：1、物理知识得出的公式比较多，一多学生就感觉摸不到头脑，所以，在教学过程中对公式代表的字母含义要一直强调，先中文再字母的方式。在得出阿基米德定理的时候，按照科学探究的步骤进行渗透。

2、对物体在水中的状态，漂浮，悬浮，下沉等字的规范表达要强调。实验比较多，引导学生进行实验思考非常重要，如实验的目的，为什么要这样做等等。

3、密度计的原理应该让学生自己摸索出来，这样对前面的知识也是种巩固。

教学课时：3课时

教学过程：

一、浮力的存在和测量

1、液体的浮力。

船能浮在水面上，但有时候确会沉入大海呢？有些人游泳会淹死，而有些人确可以在死海上看书呢？（除了游泳的技巧）

答：有浮力的作用，死海的浮力更大。

【实验】P19，水的浮力是水对浸入其内的物体向上托的力。

得出：※在水中会上浮的物体受到水的浮力。

【实验】p20，图1－43，先用手托一下悬挂在空气中的物块，使测力计的读数变小。（物块受到手对它向上的托力）；将物块浸没在水下，测力计的读数也变小。（水对物块有一个向上托的力）

这个向上托的力就是浮力，得出：※在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。F浮＝F-F ‘。（条件：物体在水中会下沉）

推广：所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。

2、气体的浮力。

气体对进入其内的物体是否也有浮力呢？有什么事实可以说明气体对物体也有浮力呢？（热气球、烟上升等等）

【实验】P21图1－44，问学生该怎么做才能证实气体浮力的存在。

（现在状态下，打气针还没有完全插入篮球的气孔，排球不会漏气）

把打气针插入，气会从排球跑到气球里面，可以得出什么？

（杠杆左边的质量不变，但由于排球里的气体压强大，传到了气球里面，这样排开大气的体积增加了，浮力也增加了，所以杠杆失去了平衡。）

※气体也会产生向上的浮力。

二、阿基米德原理。

【提出问题】既然气体和液体都会对浸入其内的物体产生向上的浮力，但浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？

当人躺在浴缸的水中时，人会有什么感觉？水发生了什么变化？（人会有一种变轻了的感觉。浴缸的水面会上升。）

人为什么会变轻？水面为什么会上升？（人变轻是因为人受到水的浮力。水面上升是因为人浸入水中后，排开了一部分水。）

【建立假设】那么，你认为浮力的大小可能跟什么因素有关？（物体所排开水的多少）【实验】P21图1－45，将物体逐渐浸入水中时，物块排开水的体积逐渐增多，测力计的读数逐渐变小，浮力逐渐增大。

结论：物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关，排开的水越多，浮力越大。

那么，如何定量的证实这个结论呢？

【设计实验】要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少（体积）。如何测？

利用图1－45的实验器材，讨论：如何利用这些器材进行实验？怎么样安排实验的步骤？应当设计怎样的实验数据记录表？（然后交流讨论，给出实验步骤。）

【实验步骤，收集证据】

（1）在溢杯中盛满水，将小烧杯放在溢杯的出水口下；

（2）将物块悬挂在测力计上，用测力计测出物块的重G；

（3）将物块浸没在溢杯的水中，读出测力计的读数F；

（4）将溢杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水;

（5）将上述数据填入下面的实验数据登记表内。

物块的重G 物块浸入水中后

测力计的读数F

物块排开水

的体积

V排水

物块受到水的

浮力

F浮＝G-F

物块排开的水受到的

重力

【得出结论】F浮＝G排水【推广】F浮＝G排液

阿基米德定理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，即F浮＝G排液。

同样，阿基米德定理可以推广到气体上面。

三.阿基米德原理的理解和运用

1、对阿基米德定理这个公式F浮＝G排水=ρ液gV排的理解应注意：

（1）公式中ρ液是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。

（2）公式中V排是浸入液体时，排开液体的体积。物体完全浸入；物体部分浸入。

（3）浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素无直接关系。

※与物体浸入液体的深度无关：把物体压入水中，感觉浮力变大，这时候是从水面压入水下，当完全浸入后，就不会感觉到更吃力了，用物块挂在测力计下的实验来说明；※与物体的形状无关：用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。

2、用阿基米德原理进行计算。（注意计算过程中单位要统一）

课堂练习：

1．关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中不正确的是（）

A．浮力的方向竖直向上 B．浮力的施力物一定是水

C．浮力的大小与排开液体的质量成正比 D．实心的铁球也能浮在液面上。

2．用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是……………………A．木球所受的重力、浮力都不变；B．木球所受的重力不变，浮力变大；C．木球所受的重力、浮力都变小；D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．

3.酒精的密度是0.8×103千克/米3，把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中，它受到的浮力是______牛．

4、一个体积为1000厘米3的物体浮在液面上，受到的浮力大小为4.9牛，画出这个物体的受力示意图，并求出这个物体的密度，这个物体是什么材料做的？

四、物体沉浮条件。

【实验】观察P22图1-48得出，一只上浮出水面，一只下沉到水底，一只悬浮在水中问：既然浸入液体中的物体都会受到液体向上的浮力，为什么有的物体在液体中会上浮，有的物体在液体中会下沉，有的能够静止在液体内部呢？

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。根据力和运动关系: F浮

F浮>G 上浮

F浮=G 悬浮或漂浮

注意：上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态。（沉到水底：F浮＋F支持力=G）

问：知道了物体沉浮的条件，那你平时常见到哪些物体在水中会上浮？下沉？

（木头上浮，石块在水中下沉）

问：你能不能根据木头、石头和水的密度大小关系，猜测物体在液体中的沉浮跟物质密度之间的关系呢？（密度比液体小的上浮，密度比液体大的下沉）

举例生活中大量的例子并相互作出解释：如：煮汤圆和泄漏的石油

五、物体浮沉条件的应用。

1、密度计

把模拟密度计分别放入水中和盐水中，问：为什么将吸管放入不同的液体中，液面所对的位置会不同？（因为不同的液体密度不同，受到的浮力也不同）

注意：密度计的下端装有铅丸或水银；密度计上所标的数值是纯数，这个纯数代表被测液体的密度与水的密度的比值。（下大上小，刻度不均匀）

2、关于轮船

问：捏成一团的橡皮泥会沉入水底，而做成空心的橡皮泥却为什么会漂浮在水面？

做成空心的目的是调节浮力和重力的关系，即把橡皮泥做成空心，它受到的重力没有改变，而因为空心的橡皮泥可以排开更多的液体，获得更大的浮力，从而使橡皮泥漂在液面。

轮船也是如此，Titanic的沉没，进水。（p27阅读）

有多条载重线（吃水线），因为浮力的大小不仅与船只排开水的体积有关，而且和水的密度有关。

3、关于潜水艇

【实验】注意观察：当注射器将气体压入玻璃球时，或将球内的气体吸出时，玻璃球内的水量和玻璃球沉浮的状态。

当注射器将气体压入玻璃球时，球内的水量减少，球（和球内的水）受到的重力变小，一旦重力小于浮力，球将上浮；反之，当注射器将球内的气体吸出时，球内的水量增多，球（和球内的水）受到的重力变大，一旦重力大于浮力，球将下沉。

潜水艇的结构和沉浮原理。P25