伊犁哈萨克自治州网络研修平台

浮力

[学习目标]

1.科学探究

①把石块挂在弹簧测力计上，探究石块分别在空气中和浸入水中时，弹簧测力计读数的差异，感知浮力。

②探究浮力大小的因素

   2.知识与技能

①能从生活和实验中知道浸入液体的物体受到液体对它向上的浮力。

②知道浮力的产生根源及相关因素

3.科学态度、情感与价值观

    ①关注日常生活中的现象，并学会用科学知识来解释说明。

②以实验为依据，得出符合实验事实的结论才是科学的。

4.科学技术与社会的关系

    知道浮力在生产、生活中的应用。

[教材分析]

1.教学重点：让学生体验探究的过程，掌握探究的方法，培养科学的态度，能根据实验归纳出影响浮力大小的因素

    2.教学难点：探究浮力大小因素，掌握实验方法——控制变量法

[教学资源开发]

    弹簧测力计、体积相同的石块、铁块、水、盐水、烧杯、细线等

[教学过程]

1、情景导入：师：我们看这几幅图片：王姓农民能躺在水面上好几个小时，在社会上引起了很大的轰动，人们一致都认为老王有特异功能。这件事引起了科学界的重视，有关部门组织专家在北京给他做了一系列的科学实验，实验结果证明这并不是什么特异功能？

师：以及轮船，鸭子，潜水艇，飞艇，热气球·····为何能自由遨游？

学生：因为他们都受到浮力了。

教师：别人躺在同样的水中也受到浮力，为什么很难做到呢？

教师：这里请同学们注意到一个现象：就是每次他躺在水面上睡觉时都只是露出面部，并且躺的姿势也都一样。他为什么要这样做呢？要弄清这个问题，我们必须知道浮力的大小与哪些因素有关。

学生：可能与老王所躺的水的密度有关，学生：可能与老王的体重有关，学生：也可能与老王身体的体积有关等。

教师：浮力大小可能和物体的体积、物体的密度、液体的密度、浸入液体的深度、排开液体的体积有关。既然浮力大小可能与上述因素有关，那么是和其中的一个因素有关，还是和其中几个因素有关或是和它们都有关系呢？怎样来验证这些猜想是否正确呢？

2 自主学习：（出示幻灯片）注意学习指导

阅读教材49页···52页 （重点分析插图）看看浮力大小与谁有关？注意探究思想和方法，注意和同学讨论交流并回答问题：

（1）定义：（2）方向：（3）根源：（4）大小：

3、展示提升（设计实验方案）

师：浮力的大小可能与上述因素都有关系？但我们研究浮力的大小与其中一个因素的关系时，应该怎样进行呢？

学生讨论得出结论：必须控制其它因素，使其保持不变以排除这些因素的影响和干扰。即采用《控制变量法》进行实验。

（1）验证浮力的大小与物体的密度是否有关

学生甲：用弹簧测力计测出相同体积的石块和铁块受到的重力，

学生乙：把石块和铁块分别浸没在水中，观察弹簧测力计读数

学生丙：根据力的平衡原理，求出石块、铁块分别受到的浮力。

列表记录实验数据：

比较实验结果：学生得出结论：浮力的大小与物体的密度无关。

（2）验证浮力的大小与液体的密度是否有关

教师：如何验证与液体的密度是否有关？

学生甲：控制其它因素都相同，选用不同密度的液体实验。

学生乙：

①
      弹簧测力计测出石块受到的重力G；

 ②把石块分别浸没在水中和硫酸铜溶液里，静止时观察弹簧测力示数F、F′；

③根据力的平衡原理求出石块浸没在不同液体中所受的浮力   F_浮=G-F           F′_浮=G-F′

比较实验结果，学生得出结论：物体浸入液体中的体积相同时所受的浮力与液体的密度有关，且液体的密度越大，所受的浮力越大。

（3）验证浮力的大小与物体的体积、浸入液体的深度是否有关？

学生设计实验：同一石块浸入水中不同的深度时，比较所受浮力的大小。

①用弹簧测力计测出石块受到的重力G；

②把石块分别浸没在水中和硫酸铜溶液里，静止时观察弹簧测力计示数；

③把石块浸没在水中不同深度处，测出弹簧测力计的示数。

列表记录实验数据：

表一

表二

学生分析表一:  石块的体积不变，浸入水中不同的深度，所受的浮力不同。

教师：浮力的大小与物体的体积无关。

学生分析表二得出结论：物体浸没在水中不同深度时，浮力相等。

教师：物体浸入液体中不同深度时，排开液体的体积不同，浸没在液体中不同的深度时，排开液体的体积相同，那么浮力的大小和排开液体的体积是否有必然的关系呢？

（4）浮力的产生根源  

物体的下表面：

F上=P1S = ρ液gh1S

物体的上表面：

F下=P2S= ρ液gh2S

 F浮=F上-F下

浮力是由于物体的上下表面产生的压力差

教师：物体受到浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度，在液体中是否运动、液体的多少无关。石块浸入水中的深度不同，浮力不同，本质上是因为排开水的体积不同；浸没水中后不同深度，浮力相同是因为排开水的体积相同。

学生回答：他之所以能浮在水面，是因为他能够使他尽可能排开更多的水，从而增大浮力，并通过调整身体在水中的姿势，使得他所受的重力与浮力平衡。

教师：生活中的现象，都是可以通过科学知识加以说明的。

4 、测评反馈：（出示幻灯片 看问题）

小明在大海里游泳时，发现身在比在淡水里游泳更轻，在大海里游泳更容易。他猜想：这种感觉可能还与海水中的盐有关。他设计了一个实验:实验的主要器材有：一个装有水的烧杯、一块比水的密度稍大的小塑料块、一包盐、一根玻璃棒等。实验过程：把小塑料块放入装有水的烧杯中，小塑料块沉入水底（完全浸没），然后慢慢向水中加入食盐并搅拌，直到小塑料块悬浮且静止在水中。通过这个实验得到的结论是：

物体    （填“质量”或“重力”或“排开液体的体积”）一定时，

   越大，物体所受的浮力越大。由此证明他的这种感觉确实与海水中的盐有关

5、课堂小结：

可让学生先归纳，然后教师补充，并对学生的实验设计和实验参与给予积极的评价。

6、作业：

    动手动脑学物理   3 . 4题