初中物理《浮力》教学案例分析.docx

初中物理《浮力》教学案例分析 第一篇 【目的和要求】 　　研究物体浸入液体所受浮力大小与哪些因素有关及浮力产生的原因。 【仪器和器材】 　　测力计（J2104型），圆柱形药瓶（带软木塞），沙粒，玻璃缸2个，刻度尺，水，煤油，细线。 【实验方法】 　　1．在药瓶内装沙粒，以使药瓶能浸没水中。给药瓶塞紧软木塞，在软木塞上端中心处固定一小环，将小环用细线系在测力计下。用刻度尺测出药瓶底面直径，算出药瓶底面积。 　　2．在玻璃缸内分别装上水和煤油，先观察在空气中测力计上的示数。再先后将药瓶浸没在水中、煤油中，观察两次测力计上示数的变化量，分别求出药瓶在水中、煤油中所受浮力，比较两次浮力的大小可说明什么问题？（在水中受到的浮力大于在煤油中受到的浮力，因为水的密度比煤油的密度大；这说明同一物体浸没在液体中所受的浮力与液体密度有关）。 　　3．手持测力计，缓慢地将药瓶浸入水中成煤油中，观察测力计上示数的变化（逐渐变小）。当全部浸没水中或煤油中后，改变浸入的深度和位置，看测力计上示数是否还改变？这说明了什么？（浮力的大小与物体浸入液体的体积有关，在物体全部浸没在液体中以后，浮力与物体所在的深度和位置无关）。 　　4．当药瓶浸入水中或煤油中某一深度后固定不动，用刻度尺量出药瓶上下底各距水面的深度。 　　5．由液体压强公式求出药瓶上下底面上所受压强各是多少？再求出上下底面压力的大小和方向，最后求出上下底面的压力差，看压力差与浮力有什么关系？ 　　6．改变药瓶浸入的深度，药瓶上下底面的压力及压力差是否都在改变？浮力是否改变？为什么？ 【注意事项】 　　1．测力计上下移动时必须缓慢，否则将会影响实验效果。 　　2．药瓶勿与玻璃缸底、壁接触。 　　3．在药瓶内加沙粒能使测力计上示数变化明显。 【参考资料】 　　一、取两只相同的塑料碗或搪瓷碗，甲碗盛半碗水，乙碗盛不到四分之一的水。把甲碗放入乙碗内，甲碗便漂浮起来，如果把甲碗用手轻轻一转，它便转个不停。 　　上述实验表明，少量水能浮起比它多的水。看起来稀奇但并不奇怪，因为阿基米德定律告诉人们，物体浸在液体里所受浮力的大小等于物体所排开的液体所受的重力，“排开的液体”并不是指产生浮力的哪一部分液体，实验证明，它可以等于、小于或大于产生浮力的液体所受的重力。只要实验设计得好，1千克水可浮起2千克、3千克的物体。 　　对于上述实验也可以从液体产生的压强来考虑。液体的浮力是作用在物体上下底面上的压力差，液体压强只与深度有关，与液体的体积和总重无关。当甲碗放入乙碗后，乙碗中的水面升高，而对甲碗产生较大的向上压力，因而使甲碗漂浮起来。 　　二、浮力与密度关系的实验 　　取二硫化碳、水银及水各若干毫升，先后倒入同一只平底玻璃杯中，不论按怎样的次序倒入，它们都会自动地划分出很清楚的层次：水银在底层，二硫化碳居中，水在上面。如果再倒一些煤油，则它漂在水面上。 　　另取铁片、橡皮、木块、蜡块各一块，投入装有四种液体的杯子里。铁片经过煤油、水、二硫化碳，最后浮在水银面上；橡皮浮在二硫化碳上，蜡块浮在水上，软木浮在最上面的煤油上。 　　我们只要看一下上述各种物质的密度就不难理解了（单位：千克／米3）：水银13．6×103、铁7．8×103、二硫化碳1．29×103、硬橡胶1．15×103、水1．0×103、蜡0．9×103、煤油0．8×103、软木0．1－0．4×103。 　　三、浮力产生的原因 　　1．在透明塑料筒中卡入一块环形泡沫塑料板，要求塑料板卡紧在筒壁上，并且与筒壁间有一些孔洞，塑料板中间有一个洞，洞的大小略小于蜡烛即可，然后将蜡烛放在洞上，如图1．20－2所示。 　　2．将清水沿着筒的内壁缓缓倒入筒内，当水浸没塑料板时，蜡烛仍然直立着。继续倒水，当水浸没蜡烛的一半高度时，蜡烛仍然直立着。然后接着倒水，当水快浸到蜡烛的顶端时，看到蜡烛自己浮了起来。 　　四、物体的浮沉条件 　　1．将空塑料筒灌上半筒水，将一段蜡烛按入水中，放开手，可看到蜡烛浮起，而且有部分蜡烛露出水面，说明浸没时蜡烛所受到的浮力大于它受的重力。 　　2．在蜡烛上钉上一颗图钉，这时蜡烛沉入水中一些，再加钉大头针，直到蜡烛能悬浮在水中，这时蜡烛所受到的浮力等于蜡烛和它上面的图钉、大头针共同受到的重力。 　　3．在蜡烛上再加1－2颗大头针，这时蜡烛沉入杯底，说明这时它们共同受到的重力已大于浮力。 　　因此，物体的浮沉条件决定于它受到的浮力和重力大小。  第二篇 目 标 1．知识与技能 了解浮力是怎样产生的。 理解浮力的大小等于什么？ 知道浮力的应用。 2．过程与方法 通过观察，了解浮力是怎样产生的。 通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。 3．情感、态度与价值观 初步认识科学技术对社会发展的影响。 初步建立应用科学知识的意识。 说明与建