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1、人教九年级物理 第十章浮力复习 教案第十章浮力复习课 1、知道浮力产生的原因和浮力的方向，了解浮力现象；会探究浮力的大小和哪些因素有关。 2、 经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，深刻理解阿基米德原理并能书写其数学表达式，能应用公式F浮=G排和F浮=液gV排计算浮力问题。 3、知道物体的浮沉状态，会用重力与浮力之间的大小关系、物体的密度与液体的密度之间的比较来判断物体的浮沉状态。 4、知道浮力的应用，能利用物体的浮沉条件说明轮船、潜水艇、热气球的工作原理；认识浮力在生产、生活中的应用价值。 5、正确选择公式进行浮力计算；会从图像中分析出和浮力有关的信息。 重点：1、理解阿基米
2、德原理，学会研究物理问题的科学方法和学习方法。 2、理解物体的浮沉条件和浮力的应用，加强浮力知识的系统性。 难点：从众多计算浮力的一般方法中正确选择出合适的公式进行分析解决问题，提高应用浮力知识解决相关问题的能力， 多媒体课件、弹簧测力计、铝块、细线、小石块、溢水杯、水、烧杯、盐、小桶、鸡蛋、橡皮泥、密度计、导学案 一、创设情境、引入复习 多媒体展示图片： 提出问题：看过上面几幅图片，你知道我们本节课要复习什么内容吗？你能说出 哪些有关浮力的知识吗？ 引导学生观察、思考，回答所学过的浮力知识，从而引出复习的内容：浮力 设计意图：通过设置情景，密切联系学生实际生活;通过对生活现象的观察分析，把各
3、知识点涉及的内容、问题展示给学生；通过学生思考回答，把浮力知识串联起来，明确复习目标。 二、专题复习 浮力的基础知识 知识点聚焦: 1浸在液体中的物体受到_的力，这个力叫做浮力，浮力的方向是_。 2称重法测量浮力的公式：_。 3浸没在液体中的物体，其上下表面受到液体对它的 不同，这就是浮力产生的原因，计算公式为 4实验结果表明：浸在液体中的物体所受浮力的大小与 和 有关。 参考答案：1向上；竖直向上 2F浮GF示 3压力；F浮F向上F向下 4排开液体的体积；液体密度 设疑：浸在液体中的物体受到浮力，如何测量出浮力的大小？浮力的大小跟哪些因素有关呢？ 实验探究： 1实验探究一：用称重测量浮力 根
4、据下图的实验探究过程回答下列问题： 如图甲所示，用弹簧测力计测出铝块的重G=_N。 把它挂在弹簧测力计下，在它渐渐地浸入水中的过程中，弹簧测力计的读数将变_，这说明铝块受到的浮力逐渐变_。 如图乙所示，当铝块浸没在水中时，弹簧测力计F示 =_N，则物体受到的浮力为_N。 参考答案：4 小；大 3；1 2实验探究二：探究浮力大小跟哪些因素有关 请你下图的实验探究过程回答下列问题： 在C与E两图中，保持了_不变，研究浮力与 的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 N。 在B与C两图中，保持了_不变，研究浮力与 的关系； 小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力
5、的大小有时与深度有关，有时与深度又无关对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而_，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度_。 探究结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开的液体的体积有关。并且物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 参考答案：排开液体的体积；液体密度； 2.4N 液体密度；排开液体的体积 增大；无关 设计意图：通过实验探究一，让学生掌握计算浮力的一种方法称重法；通过实验设计二强化学生对决定浮力大小因素的理解，同时渗透研究方法-控制变量法。 反馈练习 1如图，一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面 上图上画出了
6、几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 AF1 BF2 CF3 DF4 2一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为5N，底部受到水的压力为13N，此物体受到的浮力为_N。 3根据下图回答问题： A B C D 由_三图说明：物体_越大，物体所受浮力越大，当物体浸没在水中时受到的浮力是_N。 由_三图说明：液体的_越大，物体所受浮力越大，当物体浸没在盐水中时受到的浮力是_N。 本题用到的物理研究方法是_。 参考答案：1C 27 N 3.ABC；排开液体的体积；1 ACD；密度；1.2 控制变量法 设计意图：第1题让学生在研题中，感受浮力，从定义中分析浮力方向是竖直向上的。第2题及时练
7、习 ，掌握称重法测浮力和理解决定浮力大小的因素。 设疑： 物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有什么定量关系？ 阿基米德原理的理解及应用： 实验探究：引导学生回忆阿基米德原理实验的过程，教师利用实验器材再现实验过程： 用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等器材进行如图所示实验，实验步骤如下： 步骤一：如图甲，用弹簧测力计测出石块的重力为F1； 步骤二：如图乙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2； 步骤三：如图丙，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该空烧杯承接从溢杯里被排出的 水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3； 步骤四：如图丁，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。 甲
8、乙 丙 丁 根据上述实验回答下列问题： 1小石块受到的浮力是由 两幅图测量得到的，F浮=_；小石块排出水的重力由 两幅图测量得到的，G排= _；如果关系式 成立，就可得到著名的阿基米德原理。 2阿基米德原理的内容是：_。表达式 。 3阿基米德原理公式拓展：F浮 = = ，由此可知浮力的大小只与 和 有关，与物体的形状，物体的体积等 。 4阿基米德原理的适用范围： 和 。 参考答案：1甲丙；F1 F3； 乙丁；F4F2 ；F1 F3 =F4F2 2浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力；F浮=G排 3F浮 =G排 =液gv排；排开液体的体积；液体密度；无关 4液体；
9、气体 典例剖析 如图1所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图2是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的阻力，g=10 N/kg，则下列说法正确的是 图1 图2 A石料没入水中后，受到的浮力为500 N B石料的密度为2.3103 kg/m3 C石料的密度为2.8103 kg/m3 D石料受到的重力为900 N 分析：AB段物体匀速下降，未接触水面，因此石料的重力G =F=1400 N；BC段逐渐浸入水中，V排增大，F 浮增大，F减小；CD段表示物体浸没， F浮不变，浸没时所受浮力F浮=G-F=1400N-900N=500N。物体体积V石=V排=F浮/水g=
10、500N /1.0103 kg/m3 10N/kg=0.05m3，石料密度石=G/gV石=1400N/10N/kg0.05m3=2.8103 kg/m3，因此正确答案为A、C。 设计意图：通过实验及拓展应用深化学生对阿基米德原理内容的理解，灵活应用阿基米德原理公式进行运算，同时渗透运用数学工具-图像研究物理问题的方法。 反馈练习 1、 图中的铁块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，现匀速缓慢向上提弹簧测力计，使物体上升，直到其下底面恰好离开水面，在这个过程中弹簧测力计的读数 ( ) A一直变大 B一直变小 C先保持不变，然后逐渐变大 D先保持不变，然后逐渐变小 2体积是200的石块浸没在水中，它排开
11、水的体积是_ ，它受到的浮力是_N，它排开的水重_N。(g=10 N/kg) 3 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N。当把零件浸没在密度为0.83310 kg/m的油中时，测力计的示数是6.6N，金属零件的体积是多大？ 参考答案：1C 2210-4 ；2；2 3110-4 m3 设计意图：第1题的练习，让学生理解浮力的大小与排开液体体积有关，与浸没的深度无关；第2题结合专题前的实验复习，加深对浮力公式的理解；第3题在第2题的基础上，练习浮力变形公式的应用。 演示设疑：将新鲜鸡蛋放入水中，鸡蛋处于什么状态？向水中逐渐加盐，并不断搅拌，你看到什么现象？ 这是为什么呢？ 物体的浮沉条件
12、物体的浮沉条件： 请根据示意图完成填空： G G F浮 F浮 F浮 F浮 G G 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G 液 物 液 物 液 物 液 物 温馨提示：当F浮 G时，物体上浮，上浮的最终状态是漂浮，所以飘浮时液物； 当F浮 G时，物体下沉，下沉的最终状态是沉底，所以沉底时液物。 典例剖析 把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中，当物体静止时，下列说法正确的是(g=10 N/kg) A物体上浮，F浮= 6N B物体悬浮，F浮= 5N C物体漂浮，F浮= 5N D物体沉在水底，F浮= 6N 分析：要计算物体投入水中后所受的浮力，首先要判断出物体投入水中后的最
13、后状态，因为物=G/gV物=5N/10N/kg0.6m3 =0.83103 kg/m3水，根据物体的浮沉条件可知，物体最终漂浮，此时物体受到的浮力F浮= G=5N。 方法指导：此题的关键在于根据物与液之间的关系判断出物体的浮沉状态，再选择合适的方法计算出浮力。 反馈练习 1生产绿豆芽时，将绿豆倒入盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，下列几种说法中正确的是： A漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力 B沉底的绿豆受到的浮力比漂浮在液面的绿豆受到的浮力小 C沉底的绿豆受到的浮力小于所受的重力。 D沉底的绿豆受到的浮力大于所受的重力 2三个完全相同的实心铜球，分别在如
14、图所示的水、盐水、水银三种液体中静止，所受浮力分别为F甲、F乙、F丙，下面判断正确的是 AF甲= F乙F丙 BF甲F乙F丙 CF甲= F乙F丙 DF丙F甲F乙 甲 乙 丙 3把一个体积是250cm3的物体，放入一个盛满水的容器中，结果溢出水的体积是200 cm3.那么，这个物体在水中所受浮力是多少牛？物体的密度为多少kg/m3? 参考答案：1、C 2、B 3、1.96N；0.8103 kg/m3 设计意图：第1、2两题让学生会根据物体的浮沉状态判断所受浮力的大小；第2题训练学生利用物体的浮沉条件灵活地解决问题。 设疑：通过本章的学习我们发现，计算浮力的公式较多，公式的联系比较密切，公式的选择非
15、常关键，目前为止，你学到了几种计算浮力的方法？怎样才能运用自如呢？ 浮力的计算方法 1称重法 先用弹簧称称出物体在空气中的重量G，再用弹簧称称出物体浸入液体中时的重量F示，两次的示数差，就是物体受到的浮力，这种计算浮力的方法称为称重法。公式为：F浮GF示，这种方法一般用于在液体中下沉的物体。 典例：如图所示，用弹簧秤测出铁块在空气中的重力为4N，浸没在水中称时弹簧秤的示数为2N，则石块受到的浮力为_N 2压力差法 浮力的大小等于下表面受到的向上压力减去上表面受到的向下压力，这种计算浮力的方法称为压力差法。公式：F浮F向上F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。 典例： 如图所
16、示，一个半球形物体浸没在水中，受到水向下的压力30N，半球受到水向上的压力是20N，则半球受到的浮力为 N。 3公式法 根据阿基米德原理，浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力，这种方法称为公式法，其公式为F浮=G排=液gV排，对任何受到浮力的物体都适用 。 典例：有一个重7.9N的实心铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10 N/kg 4平衡法 如下图所示，当物体在液体中处于悬浮和漂浮状态时， 物体受到向下的重力和向上的浮力是一对平衡力，重力的大小等于浮力的大小，这种方法称为平衡法。公式： F浮G，此式只适用于计算漂浮或悬浮物体所受到的浮力。 典例：一物
17、体其质量为5kg，体积为5dm3，求：(1)当把它投入水中后，静止时它所受到的浮力多大？当把它投入水银中后，静止时它所受到的浮力多大？ 参考答案：12 210 31 450；50 分析计算浮力的一般步骤： 分析物体的状态；注意题目中的隐含条件：例如“浸没”、“漂浮”、“悬浮”等； 对物体进行受力分析； 选用合适的公式进行计算； 设计意图：通过总结和练习，让学生在解决有关浮力问题时不但牢记公式，还要知道公式使用的条件，会熟练选择什么公式 。 演示设疑：把一块橡皮泥团成球形放入盛水的烧杯中，橡皮泥下沉。再把这块橡皮泥做成碗状放在水中却能漂浮在水面上，这是为什么呢？浮力在生活中有哪些应用呢？ 浮力的
18、应用 知识点聚焦： 1.为了使密度比水大的物体浮在水面上，可采用 的办法增大体积从而增大浮力，轮船就是利用这个原理制成的。轮船的大小用 表示。排水量是指轮船满载时排开水的 。 2. 潜水艇是靠改变 实现上浮和下潜的，潜水艇在水中下潜时，所受的浮力大小 ，所受水的压强 。当潜水艇要上浮时，必须向外排水，使本身的重力 水产生的浮力。 3. 气球和飞艇内充有密度_空气的气体，利用空气的_升空的，并通过改变自身_从而改变浮力来实现上升和下降的。 4、当密度计漂浮在液体中时，其重力_所受到的浮力，它在液体中浸入越深，说明液体密度_。 参考答案：1空心；排水量；质量 2自身重力；不变；变大；小于 3小于；
19、浮力；体积 4等于；越小 反馈练习 1某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是 A潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的 B向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉 C向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮 D潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定 2.一艘为1000t的货轮满载时在长江航行，船及所装货物共重_N,轮船受到的浮力是 N，从长江驶入大海，船身要 一些. 3三国时代，诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼，后人称其为“孔明灯”，它上升的主要原因是：灯笼内的热空气密度_空气密度，导致灯笼受到的浮力_灯笼的重力，所以灯笼才上升。 4如图，这支密度计在两种不同的
20、液体中的状态是 ，密度计在两种不同的液体中受到浮力关系是 的，_种液体的密度大。 参考答案：1B 21.0107；1.0107；上浮 3小于 大于 4、漂浮；相等；甲 设计意图：本专题主要是对浮力公式的应用，通过潜水艇、轮船、空气浮力、密度计四道典型的习题的应用，加深学生对它们工作原理的深层理解。 三、课堂检测 1. 轮船上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的印度洋载重线，当船从北大西洋驶入印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋海水密度北与印度洋海水密度印的关系是 C浮力不变，北印 D浮力不变，北印 A浮力增大，北=印 B浮力减少，北=印 2将重为6N物
21、体全部压入水中，物体排开的水重为8N，此时物体受到浮力为_N；放开物体，物体将_；3待物体静止时所受浮力为_N，物体的体积为_m(g=10 N/kg) 3将重为4N，体积为610-4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g。若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是 A物体上浮，F浮= 6 N B物体悬浮，F浮= 4 N C物体漂浮，F浮= 4 N D物体沉在水底，F浮= 6N 4A、B是两个完全相同的物体，物体C与A、B体积相等，将它们放入同种液体中，静止时的状态如图所示.若它们所受的浮力大小分别为FA、FB、FC，则FA FB，FB FC. 5有一潜水艇悬浮在水中当用压缩空
22、气把水舱中的水排出一部分时，潜水艇将_(填“上浮”或“下沉”)在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力将_(填“变大”“变小”或“不变”)。 6在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： A：可能与物体浸没在液体中的深度有关； B：可能与物体的密度有关；C：可能与物体的体积有关；D：可能与物体浸在中液体的体积有关；E：可能与液体的密度有关。 为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如下图所示的实验。器材为：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳。 分析比较实验，可以验证猜想 是正确的；分析比较实验，可以验证猜想 是错误的。 分析比较实验与，可以验证猜想 是错误的。
23、 分析比较实验 可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 该实验探究主要运用的科学探究方法是： 。 7如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱休，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处。右图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。已知 水=1.0103kg/m3 ，g=10N/kg。 求：(1)圆柱体的重力； 圆柱体浸没时受到的浮力； 圆柱体的密度. (4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强. 参考答案：1C 28；上浮；6；810-4 3C 4=； 5上浮；不变 6D；A ；B；控制变量
24、法 7解:：由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N； 图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=4N， 则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N。 圆柱体完全浸入水中时根据F浮=水gV排得： V物=V排=F浮/水g =8N/1103kg/m310N/kg=810-4 m3， 由公式G=mg可求出物体的质量m=G/ g =12N / 10N/kg =1.2kg， 则圆柱体密度物=m /V物 =1.2kg/ 8104m3 =1.5103kg/m3 由图象可知，不考虑水面上升，圆柱体在刚浸没时，物体
25、又下降4cm，则下表面所处的深度为h=4cm=0.04m，因此刚浸没时下表面受到的液体压强P=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.04m=400Pa 四、板书设计 第十章浮力复习 浮力的基础知识：概念、方向、影响浮力大小的因素 阿基米德原理：内容、公式及拓展式 物体浮沉条件：上浮 F浮 G 液物 悬浮 F浮 = G 液=物 下沉 F浮 G 液物 漂浮 F浮 =G 液物 浮力计算方法：称重法、压力差法、公式法、平衡法 浮力的应用：轮船、潜艇、气球和飞艇、密度计 五、课堂小结 本节课你有那些收获?有什么疑惑？师生共同讨论解决问题。 教学反思 一、案例的“亮点” 1、本节课是浮力的专题复习
26、，浮力题中综合了有关质量、密度、重力、合力、平衡力和压强等许多物理知识，内容相对而言有点多，所以要分两课时来完成。 2、浮力单元是力学中较难的部分，本节课每个专题中首先进行“知识点聚焦”环节，注重基础知识的复习，夯实双基。 3、采用多媒体和实验相结合，以实验为主导引领学生重温浮力相关知识，可以有效地突出教学重点及突破教学难点，同时可以提高教学效率，激发学生学习兴趣。 4、注重解题方法的指导，通过对典型例习题的分析，增强学生分析问题和解决问题的能力，增强知识应用的灵活性和准确性；精选反馈练习题和检测题，做到覆盖面广，考察的知识点全。 二、教学中易出现的问题 少数基础知识较差学生找不到解题的切入点，不会分析问题，不能熟练正确的选择公式，发散思维不强，对综合浮力题目望而生畏。
