第1节浮力名师教学实录

地区： 重庆市 - 重庆市 - 渝中区

学校：重庆市大坪中学校

第1节　浮力 初中物理       人教2011课标版

1. 知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。浮力的方向是竖直向上的。

2. 会用弹簧秤法测浮力。

3. 知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差。

4. 知道阿基米德原理的探究过程

5. 会对物体进行简单的受力分析，并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。

学生通过认识了重力、弹力，摩擦力的过程，已经构建了认识力的基本框架，并且学生已经熟练掌握了二力平衡的知识，对浮力的学生，已经具备了良好的基础。

1 会用弹簧秤法测浮力。

2. 知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差。

3. 知道阿基米德原理的探究过程

多媒体展示游泳的图片，提问：1、人怎么会浮在水上？2实际生活中，还有哪些物体受到浮力的作用？

学生带着问题阅读课文，并感知什么的是浮力。

获得知识：1浮力施力物——液体     2浮力受力物——浸在液体中的物体

提问;浮力的方向是什么样？

一个学生用弹簧测力计在空中吊起一铁块，分析受力情况。（重力和拉力是一对平衡力，且明确的指出拉力的方向竖直向上）

一个学生用弹簧测力计在空中吊起一铁块，同时另一个同学用手托住铁块。分析受力情况，看到什么现象？（弹簧测力计的示数变小了。）

2. 分析变化原因，手对铁块的托力多大？如何求得？

学生实验：

将弹簧测力计吊着铁块，放入水中浸没，观察到什么现象？（弹簧测力计的示数变小了。）

问：这个现象说明了什么现象？（浸没在水中的物体受到水对它向上托的力，且浮力的方向竖直向上）。

学生实验：

将乒乓球投入水中，设法将它按入水中，有何感受？这说明了什么问题？

说明：（一切浸入液体中的物体，都要受到液体对它竖直向上的托力，这就是浮力。）

获得知识  一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力
                                          分析：（力是物体对物体的作用，任何一个都有施力物体和受力物体。浮力的施力物体是液体，受力物体是浸入液体中的物体，浮力的方向是竖直向上的。）另外对浸入的理解，它包含两种情况：①部分浸入；②浸没。

讨论：

1. 给你弹簧测力计、水、烧杯、铁块和铝块，如何测出铁块或铝块浸入水中的浮力？

（1）先测钩码在空气中的重力G 。

（2）物体浸入水中看弹簧测力计的示数F拉。

（3）求浮力

(注:这一问题的解决要引向用弹簧测力计测出浮力进行比较,使学生养成通过实验研究问题的习惯)

请你对浮力的大小与哪些因素有关提出猜想,并说出猜想的依据。
(注:说出猜想依据是为了保证猜想的科学性,避免出现胡猜乱想的现象)
[学生一般会从浮力的受力物体与施力物体———液体入手进行猜想,浮力大小可能与物体有关,也可能与液体有关。
学生可能猜想出的因素一般有,
①物体的体积;②物体的密度;③物体在液体中的深度。⑵与周围物体有关的因素:①液体的密度;②液体的多少;③被排开的液体体积。]
过分析,我们可以把上述猜想归结为以下4个:
物体的密度;物体浸没在液体中的深度;液体的密度;物体排开的液体的体积。
(注:要引导学生对提出的这些猜想进行分析、归类,去伪存真,以便实验探究更加顺利)
为了验证我们的猜想是否正确,我们应该怎样来设计这一实验呢?(注:引导学生注意为保证实验结果的可靠性,要控制变量)
将学生分成若干小组,自主选择探究以上的一个或几个猜想,并注意这些因素是怎样影响浮力的大小的。
(注:因为课堂时间有限,不必每个人都要进行完全的探究,藉此引导学生意识到合作的重要性)巡视中对学生的实验情况进行指导,兼顾学生对猜想的选择情况,进行正确引导,保证每个猜想都有多组学生来验证。
(注:要让学生感受到大量实验得出的结论才可靠,体会团结起来力量大的道理)
实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。
(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)
通过大家的合作探究,我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是:浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的密度和物体浸没在液体中的深度无关。
请大家思考:
物体在密度大的液体中受到的浮力是否一定大?物体排开的液体体积大时,物体受到的浮力是否一定大?在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体可否受到相同的浮力?
[学生在思考的基础上,不难回答;况且也有学生在实验中已发现在密度小的液体中,物体排开液体的体积大的话浮力也可较大。]
(注:这是一个极具价值的问题,这样就等于在探究过程中发现了新的问题,可促使探究进一步的深入)
既然在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体受到的浮力的大小可能相同。再说“浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关”是否欠妥?那么,浮力大小到底跟什么因素有关?又是怎样的关系呢?
[学生可能会猜想浮力与排开液体的质量、重力有关;浮力与排开液体的重力相等或成正比]
(注:根据液体密度小、排开液体的体积大与液体密度大、排开液体的体积小的物体受到的浮力的大小可能相同,不难猜出排开液体的质量,进而猜出排开液体的重力;而浮力的大小更可能与排开液体的重力有关,因为它们都是力)
为了验证浮力的大小是否与排开液体的重力大小相等或成正比,又应当怎样来设计实验呢?
(注:要提醒学生在液体密度不同、排开液体的体积也不同的各种情况下,随机测出浮力的大小和排开液体的重力,然后进行比较)
[学生分成若干小组,用不同物体、不同液体定量探究浮力的大小与排开液体的重力大小的关系。]
(注:因为课堂时间有限,每个人只要随意测出一组数据即可)
巡视中对学生的实验情况进行指导,进行正确引导,保证每组学生都能得出正确结论。实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。
(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)
通过大家的合作探究,我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是:浮力的大小与物体排开的液体所受的重力相等。这就是着名的阿基米德原理。
(注:要对学生强调大量实验得出的结论才可靠,在全班同学的努力下,我们一节课解决了智者阿基米德几年都没解决的问题)

浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。讲述阿基米德洗澡发现阿基米德原理的轶事。阿基米德在洗澡时突然意识到浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有关。
通过本节课的探究,对你以后在科学探究中的猜想有什么启示?课下与你的同学一起讨论。
(注:这对提高学生在科学探究中的猜想能力有重要意义)
知识扩展:我们研究的是物体在液体中受到的浮力,物体在气体中是否也受到浮力呢?物体在气体中也会受到浮力。大量实验证明,阿基米德原理同样适用于气体。
2. 浸在液体中物体一定受到浮力吗？（有各种意见）

演示实验：

图1

（1）取一只去底的矿泉水透明塑料瓶，瓶口朝下，瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。

问：如果我往里面注水，乒乓球会浮起吗？（会。因为要受到水的浮力）

（2）往塑料瓶里面注水。现象：乒乓球被水压在瓶底，同时有水从塑料瓶口漏出。

（说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢？）

（3）用瓶塞（或手）堵住漏水的瓶口，注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生？

（现象：乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。）

（4）将水倒回烧杯，分析原因。

第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。

第二次乒乓球下积满了水，即受到水对它向下的压力，而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。 ＞

我们举特例来分析：立方体浸没在液体中的受力情况

立方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等，并且对应部位距水面的深度相同。

问：水给它们的压强是否相等？（相等）

问：水给它们的压力是否相等？（让学生讨论）（压力相等并且方向相反）

分析：（p =ρgh  p =F/S  S 一定，F =p·S）但是，上下两表面处的深度不同，下表面处的深度更深，压强更大，而上下两表面的表面积相同，据p = F/S F = P·S，所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即 ＞ 这就是浮力产生的原因。

板书：原因： ＞

而根据同一直线上二力的合成， = - ，这就是浮力。

板书：实质： = - ，方向竖直向上。

总结说明：浸入液体中的物体，上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。

引导学生就本次实验探究过程中在知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观方面的收获进行总结

第1节　浮力

第1节　浮力

多媒体展示游泳的图片，提问：1、人怎么会浮在水上？2实际生活中，还有哪些物体受到浮力的作用？

学生带着问题阅读课文，并感知什么的是浮力。

获得知识：1浮力施力物——液体     2浮力受力物——浸在液体中的物体

提问;浮力的方向是什么样？

一个学生用弹簧测力计在空中吊起一铁块，分析受力情况。（重力和拉力是一对平衡力，且明确的指出拉力的方向竖直向上）

一个学生用弹簧测力计在空中吊起一铁块，同时另一个同学用手托住铁块。分析受力情况，看到什么现象？（弹簧测力计的示数变小了。）

2. 分析变化原因，手对铁块的托力多大？如何求得？

学生实验：

将弹簧测力计吊着铁块，放入水中浸没，观察到什么现象？（弹簧测力计的示数变小了。）

问：这个现象说明了什么现象？（浸没在水中的物体受到水对它向上托的力，且浮力的方向竖直向上）。

学生实验：

将乒乓球投入水中，设法将它按入水中，有何感受？这说明了什么问题？

说明：（一切浸入液体中的物体，都要受到液体对它竖直向上的托力，这就是浮力。）

获得知识  一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力
                                          分析：（力是物体对物体的作用，任何一个都有施力物体和受力物体。浮力的施力物体是液体，受力物体是浸入液体中的物体，浮力的方向是竖直向上的。）另外对浸入的理解，它包含两种情况：①部分浸入；②浸没。

讨论：

1. 给你弹簧测力计、水、烧杯、铁块和铝块，如何测出铁块或铝块浸入水中的浮力？

（1）先测钩码在空气中的重力G 。

（2）物体浸入水中看弹簧测力计的示数F拉。

（3）求浮力

(注:这一问题的解决要引向用弹簧测力计测出浮力进行比较,使学生养成通过实验研究问题的习惯)

请你对浮力的大小与哪些因素有关提出猜想,并说出猜想的依据。
(注:说出猜想依据是为了保证猜想的科学性,避免出现胡猜乱想的现象)
[学生一般会从浮力的受力物体与施力物体———液体入手进行猜想,浮力大小可能与物体有关,也可能与液体有关。
学生可能猜想出的因素一般有,
①物体的体积;②物体的密度;③物体在液体中的深度。⑵与周围物体有关的因素:①液体的密度;②液体的多少;③被排开的液体体积。]
过分析,我们可以把上述猜想归结为以下4个:
物体的密度;物体浸没在液体中的深度;液体的密度;物体排开的液体的体积。
(注:要引导学生对提出的这些猜想进行分析、归类,去伪存真,以便实验探究更加顺利)
为了验证我们的猜想是否正确,我们应该怎样来设计这一实验呢?(注:引导学生注意为保证实验结果的可靠性,要控制变量)
将学生分成若干小组,自主选择探究以上的一个或几个猜想,并注意这些因素是怎样影响浮力的大小的。
(注:因为课堂时间有限,不必每个人都要进行完全的探究,藉此引导学生意识到合作的重要性)巡视中对学生的实验情况进行指导,兼顾学生对猜想的选择情况,进行正确引导,保证每个猜想都有多组学生来验证。
(注:要让学生感受到大量实验得出的结论才可靠,体会团结起来力量大的道理)
实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。
(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)
通过大家的合作探究,我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是:浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的密度和物体浸没在液体中的深度无关。
请大家思考:
物体在密度大的液体中受到的浮力是否一定大?物体排开的液体体积大时,物体受到的浮力是否一定大?在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体可否受到相同的浮力?
[学生在思考的基础上,不难回答;况且也有学生在实验中已发现在密度小的液体中,物体排开液体的体积大的话浮力也可较大。]
(注:这是一个极具价值的问题,这样就等于在探究过程中发现了新的问题,可促使探究进一步的深入)
既然在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体受到的浮力的大小可能相同。再说“浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关”是否欠妥?那么,浮力大小到底跟什么因素有关?又是怎样的关系呢?
[学生可能会猜想浮力与排开液体的质量、重力有关;浮力与排开液体的重力相等或成正比]
(注:根据液体密度小、排开液体的体积大与液体密度大、排开液体的体积小的物体受到的浮力的大小可能相同,不难猜出排开液体的质量,进而猜出排开液体的重力;而浮力的大小更可能与排开液体的重力有关,因为它们都是力)
为了验证浮力的大小是否与排开液体的重力大小相等或成正比,又应当怎样来设计实验呢?
(注:要提醒学生在液体密度不同、排开液体的体积也不同的各种情况下,随机测出浮力的大小和排开液体的重力,然后进行比较)
[学生分成若干小组,用不同物体、不同液体定量探究浮力的大小与排开液体的重力大小的关系。]
(注:因为课堂时间有限,每个人只要随意测出一组数据即可)
巡视中对学生的实验情况进行指导,进行正确引导,保证每组学生都能得出正确结论。实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。
(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)
通过大家的合作探究,我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是:浮力的大小与物体排开的液体所受的重力相等。这就是着名的阿基米德原理。
(注:要对学生强调大量实验得出的结论才可靠,在全班同学的努力下,我们一节课解决了智者阿基米德几年都没解决的问题)

浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。讲述阿基米德洗澡发现阿基米德原理的轶事。阿基米德在洗澡时突然意识到浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有关。
通过本节课的探究,对你以后在科学探究中的猜想有什么启示?课下与你的同学一起讨论。
(注:这对提高学生在科学探究中的猜想能力有重要意义)
知识扩展:我们研究的是物体在液体中受到的浮力,物体在气体中是否也受到浮力呢?物体在气体中也会受到浮力。大量实验证明,阿基米德原理同样适用于气体。
2. 浸在液体中物体一定受到浮力吗？（有各种意见）

演示实验：

图1

（1）取一只去底的矿泉水透明塑料瓶，瓶口朝下，瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。

问：如果我往里面注水，乒乓球会浮起吗？（会。因为要受到水的浮力）

（2）往塑料瓶里面注水。现象：乒乓球被水压在瓶底，同时有水从塑料瓶口漏出。

（说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢？）

（3）用瓶塞（或手）堵住漏水的瓶口，注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生？

（现象：乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。）

（4）将水倒回烧杯，分析原因。

第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。

第二次乒乓球下积满了水，即受到水对它向下的压力，而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。 ＞

我们举特例来分析：立方体浸没在液体中的受力情况

立方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等，并且对应部位距水面的深度相同。

问：水给它们的压强是否相等？（相等）

问：水给它们的压力是否相等？（让学生讨论）（压力相等并且方向相反）

分析：（p =ρgh  p =F/S  S 一定，F =p·S）但是，上下两表面处的深度不同，下表面处的深度更深，压强更大，而上下两表面的表面积相同，据p = F/S F = P·S，所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即 ＞ 这就是浮力产生的原因。

板书：原因： ＞

而根据同一直线上二力的合成， = - ，这就是浮力。

板书：实质： = - ，方向竖直向上。

总结说明：浸入液体中的物体，上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。

引导学生就本次实验探究过程中在知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观方面的收获进行总结