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物體在水中是沉還是浮范文1
《沉浮的秘密》一課是鄂教版小學科學四年級下冊第三單元十七課。在此之前,學生們已經學習了玩“潛水艇”,這為過渡到本課的學習起到了鋪墊作用。本課在一系列的觀察研究活動中,讓學生自己去解決關于沉與浮的有關問題,引導學生在活動過程中學習科學觀察,科學實驗,體驗科學研究的樂趣,保持和發展探究周圍事物的興趣和好奇心,指導學生應用實驗的方法,研究物體在水中沉浮的現象。
一、目標教法分析
本課的教學目標是:1.知識與技能目標:知道影響物體沉浮的因素,初步感知“大小一定的物體,比水輕的會浮,比水重的會沉?!?.過程與方法目標:引導學生制作簡易的科學模型,用簡單的器材做簡單的觀察實驗,嘗試用不同的方式分析和解讀數據,對現象作出合理的解釋。3.情感與價值觀目標:使學生樂于學到科學知識,改善生活,意識到科學技術會給人類和社會發展帶來好處。
本著小學科學課程標準,在吃透教材的基礎上,我確定了以下教學重點和難點:重點是研究物體在水中是沉還是?。侩y點是影響物體沉浮的因素。在水中有的物體下沉,有的物體上浮,這是學生們都親眼見過的,是身邊時時發生的自然現象,但是是什么原因引起的這就需要學生通過推測、驗證,層層推進,由果推因。
考慮到四年級學生的現狀,我在教學設計中分三個層次展開:(1)觀察下沉和上浮的物體,提出問題,在水中物體的沉浮與輕重有關,和物體的大小有關,和物體是否空心有關,這里,學生頭腦中的輕重、大小概念是生活中的模糊概念,所以他們的這種推測與實際觀察結果肯定會發生矛盾,這是我們教學的最佳時機;(2)通過實驗獲取事實,對此實驗,將砂鹽、鋸末分別裝在三個體積相同裝有水的塑料瓶中,用天平對四個瓶子進行稱量,然后放入水中,觀察它們的沉浮現象,并做好記錄;(3)在小結時,結合學生的實驗,啟發學生舉例,重在引導學生深入了解沉浮的因素。
在教學中,注意充分發揮學生的主體性,盡可能讓學生自己觀察,自己解決問題,自己動手做一做,自己聯系實際說一說,以其最大限度地拓展學生發散思維的空間。引導學生用木塊和螺母進行實驗,他們會發現大小不同的木塊都會上浮,而大小不同的螺母都會下沉。此時預想的結果與實際觀察的現象產生了矛盾,讓學陷入“矛盾”之中,那么物體的沉浮到底與什么有關呢?用天平稱物體,物體在水中時和在空氣中時,天平的量有什么變化,這種變化與物體的重量有什么關系?在學生全面、充分地感知事實、描述事實的基礎上,引導學生自己對事物進行分析,大膽發表自己的意見,最后形成他們以為較科學的意見。
二、過程分析
1.提出的問題
(1)教師提問:玩潛水艇時,我們發現潛水艇里水的多少決定潛水艇的沉浮,一般物體的沉浮又與什么有關呢?
(2)推測我們準備的這些材料如鐵釘、氣球、石子等放入水中是沉還是浮?
(3)觀察物體在水中是沉還是浮。把物體入水中觀察,看看有沒有推測錯的物體,把水中上浮的物體和水中下沉的物體分成兩堆,并記錄。
2.制定研究計劃,進行研究
(1)小組討論:物體在水中浮與沉,可能與哪些因素有關?(學生分小組討論推測)
(2)教師出示并介紹本次科學探究活動的實驗器材及名稱。
(3)教師演示實驗:兩塊大小不同的木塊放入水中都浮了起來,兩個重量不同的螺母放入水中都沉了下去。
教師提問:這和同學們的推測一樣嗎?有的同學說大的會浮,小的會沉,可是小木塊也浮起來了;有的說重的會沉,輕的會浮,可輕的螺母也沉下去了。這是怎么一回事呢?我們怎樣來研究?
(4)小組討論并制定研究計劃和方案,教師引導各小組商討,制定盡量完善、有效的觀察、測量、記錄方法。
(5)各小組匯報研究計劃,教師可以就學生制訂的方案中的不足進行指導。
3.觀察記錄,總結交流
(1)各小組按照自己制訂的計劃,進行一次物體沉浮的實驗活動,并做好記錄。
(2)實驗完成后將實驗情況記錄通報全班。
(3)聯系實驗中觀察到的現象,討論物體沉浮的影響因素是什么。
(4)學生匯報本課的研究與發現,并做好記錄。同時讓學生對比自己此前的猜測,并進行分析、討論,找出自己認知上的誤區,修正自己的思維。
4.拓展與應用
(1)說一說潛水艇沉浮的道理。
(2)在水中,鐵塊會下沉,可萬噸巨輪為什么會浮在水面上?學生討論、匯報,看看自己的答案有沒有科學道理。
5.板書設計
物體: 鐵釘 氣球 玻璃 石子 燈炮 木塊 螺母
上浮或下沉:
1.物體為沉浮與自身的質量和體積有關。
2.不同材料構成的物體,如果體積相同,重的物體容易沉,如果質量相同,體積小的物體容易沉。
3.體積大,質量小的物體容易沉。體積小,質量大的物體容易沉。
三、課后反思
1.對教材內容的處理
根據新課程標準要求和學生的認知水平,我對教材內容中的教具有所改變,對實驗過程和實驗方法有所改進。
2.教學策略的選用
物體在水中是沉還是浮范文2
一、考慮不周
例1.一艘輪船從河里開到海里,是下沉一些還是上浮一些?為什么?
錯解:由于海水的密度比河水的密度大,輪船在海水中受到的浮力比在河水中受到的浮力大,因此輪船在海水中比在河水中要上浮一些。
剖析:上述錯解錯在只看到了問題的一個方面,僅憑海水的密度比河水的密度大,便得出輪船在海水中受到的浮力比在河水中受到的浮力大,這是片面的。事實上物體受到的浮力大小不僅與液體的密度有關,還與物體排開液體的體積有關。輪船從河里開到海里,會導致上述兩個因素都發生變化,因而不能僅用阿基米德原理簡單地比較浮力的大小。
正解:在輪船從河里開到海里的過程中,它受到的重力不變,根據物體的漂浮條件易知,輪船受到的浮力等于輪船的重力,因此輪船受到的浮力不變。根據阿基米德原理F浮=ρ液V排g,由數學知識可知,當浮力F浮一定時,V排與ρ液成反比。因為海水的密度大于河水的密度,因而輪船從河里開到海里,輪船會上浮一些。
二、原理不清
例2.一潛水艇在水下潛行,它先下沉再上浮,但始終在水面下。兩種情況下潛水艇所受的浮力哪一次大?請你說出其中的道理。
錯解:潛水艇上浮時受到的浮力大。這是因為潛水艇所受的重力是一定的,它之所以能夠上浮,是因為它受到的浮力大于重力,下沉時它受到的浮力小于其重力。故此可知,潛水艇上浮時受到的浮力大。
剖析:上述錯解錯在對潛水艇浮沉的原理不理解。潛水艇的上浮與下沉是靠改變自身的重力來實現的,由于潛水艇的體積不變,只要它沒有浮出水面,它所受的浮力也就不變,它的重力大小是由兩側水箱的水量來調節的,這樣就可確保潛水艇既可以上浮、下沉,還可以懸浮在水中。
正解:兩種情況下潛水艇受到的浮力相同,因為兩種情況下潛水艇排開水的體積相同。
三、生搬硬套
例3.有一橋墩浸在河水中的體積為50 m3,則該橋墩所受的浮力為多少?
錯解:根據阿基米德原理F浮=ρ液V排g有:F浮=1.0×103 kg/m3×50 m3×9.8 N/kg=4.9×105N。
剖析:上述e解非常普遍,究其原因是由于對浮力的實質理解不透,生搬硬套阿基米德原理。產生浮力的實質是:浸在液體中的物體受到向上和向下的壓力差。由于橋墩是打入河底的,其與河床的土壤或土壤下的巖石層是緊密接觸的,不受水向上的壓力,因而也就不受浮力。
其實由于橋墩都是下粗上細,不僅不受河水的浮力,還會受到河水對其向下的壓力,正是因為如此,才使得整座橋穩穩地立在河面上。
正解:橋墩所受的浮力為零。
諸如此類的問題還有:(1)底部開孔的開口容器,在底孔中塞入軟木塞,然后倒入水,此時軟木塞是否受到浮力?(2)將蠟燭底部熔化安在容器的底面,然后向容器中緩慢倒入水,使得蠟燭浸在水中,此時蠟燭是否受到浮力作用?
四、分析不全
例4.一個空心銅球與一個木球質量相等,投入水中后,則兩球所受浮力的大小關系是( )
A.木球受到的浮力大
B.銅球受到的浮力大
C.兩球受到的浮力相同
D.難以確定
錯解:A(或C)。
剖析:有些同學之所以會誤選A,是由于習慣地認為木球漂浮,銅球下沉,忽視了“空”的含義。有些同學會誤選C,則是由于將空心銅球判定漂浮所致,僅憑“空”字就將銅球判定為漂浮是不準確的。銅球在水中究竟是處于漂浮、懸浮還是下沉,應根據物體的浮沉條件進行判斷:當ρ球>ρ水時,銅球下沉;當ρ球=ρ水時,銅球懸?。划敠亚?/p>
正解:D。
五、主觀臆斷
例5.有一邊長為10 cm的正方體鐵塊,浸沒在桶里的水中,鐵塊受到的浮力是多少?
錯解:鐵塊在水中下沉到與桶底緊密接觸,其下表面不受水向上的壓力,因而鐵塊所受的浮力為零。
剖析:題中并沒有告訴我們鐵塊與桶底緊密接觸,在客觀上也不一定是緊密接觸,因此認為鐵塊與桶底緊密接觸純屬主觀臆斷。
正解:F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×0.13 m3×9.8 N/kg=9.8 N。
六、亂套結論
例6.有一充氣薄壁橡皮球,自水池底上升,皮球自池底上升至露出水面之前所受浮力情況是( )
A.逐漸增大 B.逐漸減小
C.不變D.無法確定
錯解:C。
剖析:上述錯解的原因在于沒有從具體情況出發,亂套“物體所受的浮力與其浸沒在液體中的深度無關”這一結論。其實“物體所受的浮力與浸沒在液體的深度無關”是有條件的:一是液體密度不隨深度改變;二是排開液體的體積也不隨深度改變。而題中皮球是充氣薄壁橡皮球,其在水面下上升,其在所處的水的深度減小,由液體內部壓強公式p=ρgh可知,皮球所受的壓強減小,皮球會膨脹,導致其體積增大,即V排增大,則由阿基米德原理F浮=ρ液V排g易知,皮球所受的浮力增大。
正解:A。
七、錯誤聯想
例7.當物體浸沒在液體中的時候,它所受到的浮力與浸入的深度有關嗎?
錯解:由于液體內部的壓強是隨著深度的增加而增大的,因此浮力的大小也隨著物體浸入深度的增加而增大。物體浸入液體內部越深,所受的浮力也就越大。
剖析:上述錯解的原因在于沒有弄清楚浮力的物理意義,將前面學過的壓強公式p=ρgh與浮力公式F浮=ρ液gV排混淆在一起,沒有弄清楚兩個公式的區別,產生了錯誤的聯想。
正解:當物體全部浸沒在水中時,它所受的浮力與物體浸沒在液體中的深度無關。這是因為此時物體上、下表面所受的壓力差不變的緣故。
八、脫離實際
例8.一個體積為0.05 m3的救生圈,重為9.8 N,問它在水中能否使體重為500 N的人不致沉沒?
錯解:因為救生圈所受到的最大浮力為F浮=ρ液V排g=1.0×103 kg/m3×0.05 m3×9.8 N/kg=450 N。
救生圈所能承受向下的力為F=F浮-G圈=490 N-9.8 N=480.2 N。
物體在水中是沉還是浮范文3
語文數學自做主,科學實驗必合作;
不是想象說了算,必去操作親手干;
反復實驗加探究,實踐當中出結果。
該文有無微價值,同仁來函急告知;
同意與否無所謂,文章價值才實惠。
【關鍵詞】課改 小學科學課
1.導語
科學課不比語數課,會用豐富的詞匯、還有暢利的語言,他的語文水平就棒;只要善于分析數據的關系,更有精確的計算能力,他的數學就好。但科學畢竟是科學,小學科學課是以培養學生科學素質為宗旨,它的學科特點決定我們實施探究式的科學教育,從而最有效的達到培養學生科學素質的目的。本人已近退休之時,但卷入了課改的浪潮之中,哪怕在浪潮中搞得暈頭轉向,但也要面對課改的現實。陳舊的教學方式以流去不返。新的教學改革已是轟轟烈烈。把學生當成課堂中的主體,并以學生為中心建立自主合作,探究學習的新模式。在我的教學中曾有一堂探究課--鐵的沉浮。
2.實驗器材準備
在實驗桌上各小組都備有:一盆水,一塊寬為10 厘米的"十字"形的鐵皮。一個沒有上好蓋的(蓋拆下在桌)底面直徑為5厘米,高為10 厘米的圓柱體鐵皮桶,一塊長方體木塊,一卷膠布。
3.實驗,探究
實驗(一):請同學們將木塊和"十字"形鐵皮一同放入水盆中,看有什么現象發生。經過各組的合作實踐,匯報的都是同樣的結果"木塊浮在水面,鐵皮沉入水中。""同學們,這塊鐵皮真的只能沉嗎?我們現在看一看哪個小組,將桌上具備的器材,無論用什么辦法能將鐵皮浮在水面?請各小組合作探究,操作實驗。"這時每個小組的成員爭論不休,弄個不停,把"十字"形鐵皮四邊扳過去,扳過來,翻過去,翻過來。過了幾分鐘,我檢查了幾個小組的合作探究情況,他們都將"十字"形的鐵皮的四邊往同一個方向扳起來,就形成了一個小盒子,放在水中,有的小組盒子浮在水面,有的小組盒子慢慢沉入水中。我請他們沉入水中的小組找一找原因,他們觀察了一會,"哦"!我知道了,原來盒子的四個棱角在往里面浸水,盒子里浸滿了水以后,盒子就慢慢地沉下去了。然后經過小組成員合作探討,用膠布將四面棱角縫巴好。這時鐵盒子才浮在了水面。
實驗(二):"同學們,前面我們已探究了原來的鐵皮定會沉入水中,又將鐵皮改變了它的形狀,它會浮在水面。"現在我們再來做一下實驗;將拆蓋的(蓋在實驗桌上)圓柱盒子放入水中,看看在水中的情況;各個小組的成員爭論著實驗,有的橫著放,有的豎著放,由的倒轉放,柱體盒子始終慢慢沉入水中。"同學們,小組合作探究一下,為什么同樣物體,同樣像盒子,它總是沉入水中?"有的小組代表說:|"它要高些。"有的小組代表說:"它下面要小些"等各種不同的說法。"同學們,現在將桌上具備的材料用上去,如何使柱體盒子也浮起來?"各個小組的成員激烈的討論起來。發表自己的見解和操作方法。他們將拆下的蓋子還原蓋上,并用膠布巴好周圍縫隙,這時,圓柱鐵皮盒子浮在了水面上。"同學們,你們的做法和想法,雖能知道一些物體沉浮原因,但無法用確切的語言來表達。那么,物體的沉浮究竟與那些因素有關?"
4.教師點撥
同學們,其實前面各小組的合作探究結果都是很棒的,都是自己在試驗活動中找到的結果,但只是語言表達的方式不同,實際上物體的沉浮原因有:①同質量的物體在水中沉浮與它的形狀有關;②同質量的物體在水中的沉浮與它接觸水面的大小有關;③物體在水中的沉浮與它們本身密度有關。
5.拓展
"同學們,通過我們前面的探究和實驗,你們說鐵在水中是沉還是?。?有的同學說:"會沉。"有的說:"會浮",有的說:"不一定。"有各種不同的說法。"那么你們還知道哪些鐵類的物體在水中有沉有???"有的說:"軍艦"浮、"萬噸巨輪"浮、"水上坦克"??;有的說:"小鐵釘:沉水"。每個小組回答很好。同學們,萬噸巨輪能浮在水面,而一顆小小的鐵釘卻沉沒水中,是因為鐵釘受到水面的浮力比船受到的浮力小,船的體積不僅比鐵釘體積大,還有浸入水下空氣的體積。就是船比鐵釘密度小,排開水的體積比同體積鐵釘排開的水多,浮力就大,所以"鐵釘下沉,巨輪上浮"。
物體在水中是沉還是浮范文4
浮力這部分內容在初中物理力學部分所占分量較重,既是重點,也是難點。筆者在教學中發現,一些學生對這部分內容中的概念認識比較模糊,理解得不透徹,因此,在教學過程中,筆者借助物理實驗,啟發、幫助學生加深對重點、難點問題的理解,收到了較好的效果。
1 認識浮力
筆者講到浮力這一節時,首先讓實驗桌上的水槽浮著四種不同的物體,學生早己按捺不住了,于是,筆者抓住他們的心理,對他們說:“浮著什么?想不想玩?我們一起來試一種新的玩法。先用手按住塑料泡沫。慢慢向下壓,壓到水底慢慢松手,反復幾次,體會手的感覺。在玩的過程中,發現了什么?”話音剛落,學生們就玩了起來,盡情地用這四種浮著的物體實驗。實驗后,學生很自然地回答出來:把這些東西按到水底再輕輕松手時,感覺到水里有什么東西向上頂手……同時,通過演示平衡尺變化的實驗,讓學生實實在在地感覺到水的浮力的存在,而且其方向是向上的。在盡情地“玩”的過程中有所體驗,有所發現,學生的動手能力和探究能力也隨之得到培養。
2 產生浮力的原因
浮力的產生可用浸沒在液體內的正立方體的物體來分析。該物體系全浸之物體,受到四面八方液體的壓力,而且是隨深度的增加而增大的。所以這個正立方體的前后、左右、上下六個面都受到液體的壓力。因為作用在左右兩個側面上的力由于兩側面相對應,而且面積大小相等,又處于液體中相同的深度,所以兩側面上受到的壓力大小相等,方向相反,兩力彼此平衡。同理,作用在前后兩個側面上的壓力也彼此平衡。但是上下兩個面因為在液體中的深度不相同,所以受到的壓強也不相等。上面的壓強小,下面受到的壓強大,下面受到向上的壓力大于上面受到的向下的壓力。液體對物體這個壓力差,就是液體對物體的浮力。這個力等于被物體所排開的液體的重量。當一個浮體的頂部界面接觸不到液體時,則只有作用在底部界面向上的壓力才會產生浮力。至于一個位于容器底面上的物體,并和容器底面密切接觸,那它就只能受到向下作用于物體表面的液體壓力下,所以這個物體不受浮力作用(這是正確的,浮力存在的條件就是固體下方有液體或氣體,這樣上下才會有壓力差)。換句話說:物體與容器底部密切接觸,則物體無法對水產生一個豎直向下的彈力。那么此時不存在浮力(壓力差)的反作用力,因此浮力(壓力差)就不存在。(力的作用是相互的)
3 對物體的浮沉問題的了解
對于物體的浮沉的一些物理現象,筆者向學生提出:兩個不同的物體浸沒在水中,當撤去外力后,哪個下沉?哪個上浮?“A同學答道:“重者下沉,輕者上沉。”B同學則說:“受浮力大者上浮,受浮力小者下沉?!?/p>
筆者對這兩位同學的回答先不作結論,而是針對A同學的答案做實驗:將一大木塊和一小鋼針浸沒于水中(G木>G針)松手后,實驗現象是:重者上浮,輕者下沉。針對B同學的說法做實驗:將一石塊和一木塊浸沒于水中(V石>V木)提問:“哪個受浮力大?”多數學生回答:“石塊受的浮力大?!边@時將石塊和木塊松開后,觀察到的現象與B同學的說法恰好相反。
于是筆者就引導學生展開分析討論,然后師生共同總結出物體浮沉的條件。這樣課堂氣氛活躍,學生興趣高漲,不僅使學生正確理解了物體沉浮的條件,而且印象深刻。
4 浮力大小與浸沒深度的關系
學生認為,物體處在液體中越深,受浮力越大。處理這個問題時,筆者將其分為兩種情況來分析,用實驗來回答,用阿基米德原理來解釋。
4.1用演示實驗研究物體露出液面前,浮力的大小與浸沒深度的關系
用彈簧秤稱出鉤碼的重量G,然后將鉤碼拴在彈簧秤下端并浸沒于水中不同深度處,彈簧秤的示數G′不變。由F?。紾-G′得知,浮力不變。由阿基米德原理F?。溅裧V排知,物體浸沒于水中不同深度處總有V排=V物,所以浮力大小不變。實驗說明,當物體浸沒于液體中時,浮力的大小與浸入深度無關。
4.2通過實驗說明物體露出液面后,浮力的大小與浸沒深度的關系
在上面實驗中,拉著彈簧秤使物體漸漸露出水面,在露出部分越來越多的過程中,觀察到彈簧秤的示數G′逐漸增大,由F?。紾-G′知,浮力減小。由阿基米德原理F?。溅裧V排知,V排減小,則浮力減小。說明浮在液面上的物體受到的浮力的大小隨著物體浸沒深度的增大(或減?。┒龃螅ɑ驕p?。?/p>
5 船在河水與海水中沒入的深淺問題
在“浮力的應用”這部分內容中,涉及到輪船由河里駛向海里或由海里駛向河里時沒入水中的深淺問題,因學生在生活中很難有機會觀察到這樣的現象,對此設計了這樣的實驗:用橡皮泥捏一個小船(代替輪船),準備一杯清水(代替河水)和一杯鹽水(代替海水),將小船放入清水杯里,并在其上放一重量適中的小物體,記下船沒入清水中的深度h1,再將小船及小物體一同放入鹽水杯里,記下小船沒入鹽水中的深度h2,比較發現h1>h2。實驗表明:船在清水里比在鹽水里沒入得深。
用浮力知識來分析這個問題:輪船不管是在河里還是在海里(航行)都是漂浮,則有F浮河=G=F浮海,又因F浮=ρgV排,所以ρ河gV排河=ρ海gV排海,而ρ海水<ρ海水,則V排河>V排海,也就有h河>
物體在水中是沉還是浮范文5
石頭放入水中,沉下去了;木塊放入水中,浮起來了。物體的沉浮現象與什么有關呢?鐵塊放在水中是沉的,可為什么用鋼鐵建造的大客輪卻能浮在水面上,還能裝載許多貨物?從井中提水時,同樣是盛滿水的桶,離開水面后要比在水中的感覺重很多,這有什么原因呢?
今天上科學課,王老師讓我們在塑料盆里打滿水,說是要給我們搞一個小實驗“沉和浮”。“嘿嘿,聽起來覺得還很有意思!”
“開始了,開始了!”這時候周玲瓏樂得差點兒沒蹦起來。忽然,聽見“轟”的一聲,同學們象馬蜂一樣擠到了講臺旁,眼睛一動不動地注視著王老師的手。王老師拿起一塊小橡皮問:“我把這橡皮放入水中,它會沉下去嗎?”“會!”大家異口同聲地說。“哇,小橡皮沉了!”“老師,您試試我的小剪刀吧!”“不,先試我的透明膠?!薄袄蠋?,試我的水筆。”“還是我的鉛筆先來吧!”大家七嘴八舌地,誰也不知先試哪個。老師干脆讓邊上的幾個同學自己上手,“哇,我的剪刀沉了!”“哎,水筆也沉了!”“瞧,鉛筆浮起來了,浮起來了!”大家紛紛拿自己的各種文具做試驗:尺子、筆、鉛筆盒子……
經過這個實驗,我還發現了一個小秘密:如果把尺子輕輕地放在盆子的水面上,“它能浮”,如果從稍微高一點的地方丟到水中,“它就沉!”。我還發現,水的表面好象有一層很薄的膜,比如,我們可以把一枚硬幣輕輕的把在水面上不沉下去,但如果是用力過大,它就會把水表面的這層膜弄破而沉下去。
物體在水中是沉還是浮范文6
(二)[教學目標](1)知道什么是浮力;(2)理解物理物體的浮沉條件;(3)理解浮力產生的原因。
(三)[重點難點]物體的浮沉條件和浮力產生的原因
(四)[教學方法]觀察、分析、歸納
(五)[教學用具]兩端扎上橡皮膜的透明圓筒、彈簧秤、石塊、細線、木塊、水槽、水、酒精、煤油、鹽、乒乓球、雞蛋、石蠟塊、玻璃塊、氫氣球。
(六)[教學過程]
一、復習提問:二力平衡條件是什么?
物于光滑的水平桌面上,如圖1所示,當物體受力F1>F2時,這個物體還能保持平衡嗎?學生們很快答出:“不能”。教師接著提問:“物體將要向哪個方向運動?”(學生答):“向F1方向運動”。接著,教師小結:“當F1>F2或F1
二、新課引入:
演示:木塊浮在水面;用手將乒乓球壓入水中,放手后乒乓球能浮上來,這是為什么?(學生答):“這是因為它們都受到了水的浮力?!蹦敲丛谒锵鲁恋氖瘔K是否也受到水的浮力呢?這節課我們就來研究這個問題。
第一節浮力
三、講授新課
演示:用細線拴住石塊掛在彈簧秤上,彈簧秤讀數表示石塊的重力。此時我用手向上托一下石塊,并向學生發問:彈簧秤的讀數如何變化?學生答:“減少”。教師追問:減少的原因是什么?學生:石塊受到手向上托的力。
演示:課本12-2實驗,學生觀察彈簧秤的讀數有何變化?學生觀察后回答:“減少”,減少的原因是:石塊受到了水向上托的力,這個托的力也就是水對石塊的浮力,所以在水中的物體要受到水的浮力。浮力的大小等于物重G減去物體在水中時彈簧秤的示數F。
F浮=G-F(板書)
演示:將燒杯中的水換成酒精或煤油,重做上面實驗。實驗表明了石塊在酒精或煤油中也受到了浮力作用,由此我們可以得出:
(一)浮力:一切浸入液體內的物體,都受到了液體對它豎直向上的浮力。(板書)
既然浸在水中的物體都受浮力。為什么有的物體在水中下沉;有的物體在水中上浮呢?
(二)物體的浮沉條件(板書)
讓學生思考:在水中下沉的石塊受到哪幾個力的作用?學生答:“受浮力和重力兩個力的作用”。石塊下沉說明了浮力小于重力,所以浸入液體的物體當浮力小于重力時,物體下沉。由此對于浸入液體的物體得出結論
當浮力小于重力,物體下沉(板書)
再讓學生思考:浸入水中的木塊受到哪幾個力的作用?學生答:“受浮力和重力這兩個力的作用”。木塊上浮說明了浮力大于重力,所以
浮力大于重力,物體上浮(板書)
演示:將雞蛋放入已配好的鹽水中,使它懸浮在鹽水中不動時,讓同學們自己分析:雞蛋受哪幾個力的作用?雞蛋不動說明這兩個力大小如何關系?學生答:“受浮力和重力作用,這兩個力大小相等?!彼詫τ趹腋≡谝后w中的物體得出結論
懸浮在液體中的物體,浮力等于重力(板書)
演示:繼續往鹽水中加鹽,觀察現象。雞蛋將漂浮在液面上,同學們思考:雞蛋受哪些力的作用?學生答:“受浮力和重力這兩個力的作用。”這兩個力的大小如何?學生答:“大小相等。”所以對于漂浮在液面上的物體得出以下結論
漂浮在液面上的物體,浮力等于重力(板書)
由此可知:判斷一個物體在液體中是上浮還是下沉取決于它所受的重力和浮力的大小。
[學生練習一]第141頁圖12-3(寫在小黑板上)
通過前面學習我們知道,只要物體在液體中,都要受到浮力的作用,那么浮力是怎樣產生呢?
三、浮力產生的原因(板書)
演示浮力產生的原因:
演示一:用一個兩端開口的透明圓筒,兩端扎上橡皮膜,先將圓筒水平浸沒入水中(如圖2),橡皮膜受到水的壓力向里凹,可以看到兩邊橡皮膜凹進程度比上端明顯(如圖3),這說明上、下表面受到的壓力不相等,這個壓力差就是物體受到的浮力。
下面我們根據壓強知識,分析浮力產生的原因:
設想有一個立方體的浸沒在水中它的六個表面都受到壓力(圖4)。它的左右兩側受到的壓力有何關系?學生答:“受到的壓力大小相等,方向相反,互相平衡。前后兩側面受到的壓力有何關系?(學生答):“是一對平衡力”。它的上、下面受到的壓力是否也相等?(學生答):“不相等”。哪個表面受到的壓力大?為什么?(學生答):“下表面受到的壓力大,因為下表面距液面的深度大,受到的壓強大,壓力就大?!鄙媳砻媸艿降膲毫π。@兩個壓力的差,就是液體對物體的浮力。
F浮=F''''-F(板書)
因為向上的力大于向下的力,所以,浮力方向總是豎直向上的。
浮力方向;豎直向上(板書)
演示二把表面很光滑的石蠟塊緊貼在玻璃片上,將玻璃片及蠟塊放入水槽,讓蠟塊與水槽底部緊密結合,蠟塊并不上浮(如圖5),輕輕撥動蠟塊,讓水進入蠟塊底部。蠟塊就會上浮(分析解釋這個現象可使學生加深理解“浮力產生的原因是液體對物體上、下表面的壓力差”。)
所以,要判斷一個物體在液體中是否受浮力,關鍵是看清這個物體是否受到來自液體向上的壓力,浮力的大小等于向上和向下的壓力差,這個壓力差方向是否豎直向上。
[學生練]
如圖6示,兩個正方體物體分別與容器底部和側壁緊密接觸,往容器中倒水,兩物體是否受到浮力作用?學生回答:“側壁上的物體受浮力、底部物體不受浮力?!?/p>
物體不僅在液體中受浮力,在氣體中也受浮力。
演示:氫氣球脫手后上升,就是因為受到空氣對它的浮力。
讓學生思考:吹了空氣的氣球是否受浮力?(學生答):“受浮力”,為什么氣球不上升呢?學生答:“因為受到重力大于它受到的浮力?!?/p>
四、課堂小結:(1)浮力;(2)物體的浮沉條件;(3)浮力產生的原因。
五、課堂練習:第142頁1、3、4題。