压强与浮力浮力教学案.docx
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压强与浮力浮力教学案
第十章压强与浮力（浮力）教学案
学习目标：
1.通过知识的回顾与整理，进一步理解浮力概念、阿基米德原理和物体的浮沉条件。
2.通过学习，讨论交流，发展学生的科学思维能力和解决简单实际问题的能力。
学习重点：
。
1.阿基米德原理及其应用。
2.发展学生的科学思维能力，探究能力和解决简单实际问题的能力。
学习难点：
培养分析、解决简单问题的能力．
复习设计
一、基本概念、规律复习
1.提出问题：
（1）什么是浮力？
浮力的方向如何？
在液体中下沉的物体是否也受到浮力的作用？
怎样用实验证明？
（2）探究：
如图是探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博士”为同学们所做的一系列试验。
请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。
探究的问题是：
选用的图是：
（填图中的序号）
探究的结果是：
（3）问题：
阿基米德原理的内容是什么？
2.整理、归纳
练习1：
甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图，它们中所受浮力最小的是（）
A、甲B、乙C、丙D、丁
练习2.小明利用一只量杯（装有适量的某种液体）、一根细线和一只弹簧测力计、一个形状不规则的固体物块（该物块不吸收任何液体），测量量杯内液体的密度，实验流程如图所示，根据图中测量值可计算出该液体的密度ρ液体=kg/m3。
二、浮沉条件及其应用
1.问题
（1）浸在液体中的物体，其浮沉与什么因素有关？
在什么情况下上浮、下沉、悬浮或漂浮？
（2）举例说明浮沉条件在日常生活中的应用。
2.归纳：
练习1：
我国“远望号”测控船从江阴出发执行任务，由长江进入海洋，下列有关测控船所受浮力的说法中正确是是（）
A、由于船始终漂浮在水面上，所以它受到的浮力不变
B、由于海水的密度大，所以船在海洋里的浮力大
C、由于船排开海水的体积小，所以它在海水里受到的浮力小
D、由于船排开海水的体积大，所以它在海洋里受到的浮力大
练习2：
如下情景，请你根据漫画提供的情景提出一个物理问题。
并利用物理知识作出简要回答。
问题：
回答：
三、小结（略）
复习测评
一、填空题
物质名称
密度ρ/kg·m-3
汽油
柴油
水
石蜡
1.阿基米德原理的内容是：
浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它，阿基米德原理也适用于各种体。
2.根据所给的密度表，判断下列情况中的实心石蜡球是上浮，下沉还是悬浮？
（1）石蜡球浸在水中，将会；
（2）石蜡球浸在柴油中，将会；
（3）石蜡球浸在汽油中，将会。
3.小红在家中做实验，将一玩具分别放入水、盐水中，玩具静止时位置如图所示，则玩具所受浮力的关系是FaFb（填“>”“=”或“<”），容器中装的是水。
4.有一小木块，把它盛在装满水的溢水杯中静止时，从杯中溢出2N的水；若把它浸在盛满酒精的溢水杯中静止时，木块处于状态（选填“悬浮”“漂浮”或“沉底”），会从杯中溢出N的酒精。
（ρ木<ρ酒精<ρ水，水与酒精足够多）
5.为防止燃气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，当报警器接触到一定量的泄漏气体时，会发出响声，有位同学家中所用的燃料是天然气；请判断报警器安装的位置应如图中（填“A”或“B”）所示，简述你判断的理由
（资料：
煤气和天然气，其密度比空气小；如果使用液化石油气，其密度比空气大）
二、选择题
6.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
7.如图所示：
a、b、c三个球体积相同，静止在水中，则（）
A、a球受到的浮力大B、b球受到的浮力大
C、c球受到的浮力大D、三球受到的浮力一样大
8.如图所示，大鱼和小鱼的争论中，鱼的说法正确，这是因为（）
A、大鱼体积大，且在浅处
B、大鱼体积大，排开的水所受到的重力也大
C、小鱼在深处受到水的压强大
D、小鱼在深处，且重力较小
9.一艘潜水艇保持深度不变从海里潜行到河里，则该潜水艇受到的（）
A、重力不变，浮力不变B、重力增加，浮力减小
C、重力增加，浮力增加D、重力减小，浮力减小
10.如图所示，一块00C的冰放在盛有水的容器中，已知冰块与容器底部接触并相互间有作用力，则当冰完全熔化为00C的水后，容器中水面的位置将（）
A、上升B、下降C、保持不变
D、水面的升降决定于冰和容器内水的体积
11.在以下情况中，物体所受浮力变化的是（）
A、江中的船漂流入海B、江中的石块被冲入大海
C、海面下的潜水艇逐渐浮出水面D、给停泊在海港内的货轮装货
三、试验探究
12.某实验小组在研究马铃薯浮在水中的浮沉情况时，通过往水中加盐，终于使马铃薯漂浮在水面上。
由于时间关系，当时并没有及时收拾实验器材，几天后他们回来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部，如图所示，他们决定对这一现象进行研究。
对此现象，他们提出了以下几种猜想：
猜想1：
可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉；
猜想2：
可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉；
猜想3：
可能是马铃薯在水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉；
经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定的理由是：
接着他们就猜想2和猜想3进行如下的实验操作：
1、取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积；
2、配置一大杯盐水；
3、将三块马铃薯放在盐水中，使其漂浮，几天后发现马铃薯都沉在容器的底部，将其捞出、擦干，分别测出质量和体积。
马铃薯的编号
质量m/g
体积V/cm3
放入盐水前
在盐水中下沉后
放入盐水前
在盐水中下沉后
A
40
33
B
50
41
C
69
57
实验数据如下表：
请分析上述实验数据后回答：
猜想2是（选填：
“正确”或“错误”）的；你认为导致马铃薯下沉的原因是
.
13.小红学习了浮力知识以后，想用以下器材对浮力的有关问题进行探究。
请你根据所给器材，帮助小红提出一个与浮力有关的物理问题，并按要求做答。
器材有自制测力计一个、小石块一个、装有足量水的塑料桶一个、细线若干。
示例：
物体在水中是否受到浮力？
探究的问题
试验的主要步骤
试验结论
14.学校旁边一河塘被沿河化工厂污染，为调查河水被污染的程度，初三（3）班的同学分成三个实验小组。
化学研究小组利用PH试纸检测河水的酸碱度。
生物研究小组舀起河塘里的水作饲养金鱼的水质调查。
物理研究小组测量河水密度，他们用一边长为的正方体木块制作简易的液体密度计，先将木块放入清水中漂浮，测得木块下表面在水中的深度为×103kg/m3×103kg/m3，一般就不在适合水产养殖。
）那么污水面将在该白线的（选填“上方”或“下方”）cm处，再将该处画上一周红线。
用此木块就可检测河水的密度是否超标准。
15.如图所示将一块重为3N，体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm（容器的重力和容器壁的厚度不计，g=10N/kg）求：
（1）石块所受的浮力；
（2）容器中水的重力；
（3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平面的压强。
四、中考回顾
1.用弹簧测力计在空气中称得一石块重1N，将石块完全没入水中后，弹簧测力计示数为0.6N，则石块在水中受到的浮力为N；石块的体积为cm3。
（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）
2.如图所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验的若干操作，根据此图请你回答下列问题。
（1）分析比较图①②③，说明物体所受浮力的大小与因素有关。
（2）在图③与图④中保持了不变，得到的结论是浮力大小与 有关。
这种研究问题的方法叫做。
请再举一个应用这种研究方法的实验：
。
3.刘星将一块重２Ｎ的橡皮泥放入水中后橡皮泥立即沉入水底；他取出橡皮泥将其捏成船状再放入水中，＂泥船＂却漂浮在水面上，他是利用了 的方法来增大浮力的，此时＂泥船＂所受的浮力为 Ｎ．
4.研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大。
一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇
A．在亚丁湾所受浮力较小B．在亚丁湾所受浮力较大
C．在两处所受浮力相等D．在亚丁湾所排开海水的重力较大
5.将一个鸡蛋分别放在装有盐水和水的两个容器中，发现鸡蛋仔盐水中漂浮，在水中沉到底部，如图所示，请比较鸡蛋在两种液体中静止时所受浮力的大小，并说明理由。
6.我国第一台自行设计的载人潜水器“蛟龙号”成功地进行了海试，在它从海平面以下潜到3000多米深处的过程中，潜水器的舱体受到水的压强逐渐，而潜水器受到的浮力（均选填：
“变大”、“变小”或“不变”）。
答案
一、基本概念、规律复习
2.整理、归纳
概念：
液体或气体对浸没在其中的物体向上的托力。
大小：
浸没在液体（气体）中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体（气体）所受的重力的大小。
练习1：
Ａ
练习2.点拨：
由弹簧测力计两次示数差得到固体物块排开的液体所受的重力G排液，由量筒两次示数之差得到固体物块的液体的体积V排液。
根据公式G排液=m液g=ρ液V排液g就可以算出ρ液。
二、浮沉条件及其应用
1.问题
（1）浸在液体中的物体，其浮沉与什么因素有关？
在什么情况下上浮、下沉、悬浮或漂浮？
（2）举例说明浮沉条件在日常生活中的应用。
2.归纳：
①：
Ｆ浮＞Ｇ物体，上浮
②：
Ｆ浮＜Ｇ物体，下沉
③：
Ｆ浮＝Ｇ物体，漂浮或悬浮
练习1：
Ａ
练习2：
启发：
先了解漫画描述情景：
女孩得到全部气球后身体离开地面上升。
然后提出与浮力有关的问题，再进行回答。
（参考答案：
问题：
女孩得到全部气球后身体为什么会离开地面上升？
回答：
气球和人受到的浮力大于重力。
）
复习测评
一、填空题
1.排开的液体受到的重力、气
2.
（1）上浮
（2）悬浮
（3）下沉
3.=、b
4.漂浮、2
5.B、天然气密度比空气小，在空气中受到的浮力大于其所受的重力
二、选择题
6.C
8.大、B
11.ＢＣＤ
三、试验探究
12.盐水的密度增大，马铃薯会上浮而不会下沉，与现象不符、错误、马铃薯的密度增大，大于盐水的密度，导致马铃薯下沉
13.浸没在水中的物体受到的浮力大小与所浸没的深度是否有关、将小石块吊在弹簧测力计挂钩上，然后浸入水中观察小石块在水中不同深度时弹簧测力计示数是否发生变化、物体在液体中受到的浮力大小与深度无关
14.
15.×103Pa
四、中考回顾
1.、40
2.
（1）物体排开液体的体积（或V排）
（2）物体排开液体的体积（或V排）液体的密度（或ρ液）控制变量法
3.增大排开水的体积、2
5.鸡蛋在盐水中受到的浮力比在水中受到的浮力大；因为鸡蛋仔盐水中漂浮，浮力等于重力；在水中下沉，浮力小于重力，而鸡蛋受到的重力不变，所以鸡蛋仔盐水中受到的浮力大。
6.变大不变
【内容标准分析】
压强和浮力是中学物理教学中的重要概念，都属于物质间的相互作用，它们之间有较紧密的内在联系，具有很强的规律性，它与生活、生产有密切的关系。
本单元内容包括：
固体压强、液体压强、大气压强、浮力以及流体压强与流速的关系。
一、单元知识结构
二、《课程标准》与《教学大纲》中教学要求的比照
教学内容
教学要求
教学大纲
课程标准
压力和压强
知道压力的概念；理解压强的概念
通过实验探究，学习压强的概念
能用压强公式进行简单计算
知道增大和减小压强的方法
液体内部压强
理解液体内部压强的规律和公式（不要求计算侧面压力，不讨论静液佯谬）
连通器
知道连通器的原理
大气压强
知道大气压强的现象
知道大气压强随高度的增加而减小
了解测量大气压强的方法
气体压强跟体积的关系
知道在温度不变的情况下，一定质量的气体的压强跟体积的关系
抽水机和水泵
选学
浮力
知道浮力产生的原因
通过实验探究，认识浮力，经历探究浮力大小的过程
阿基米德原理
知道阿基米德原理
知道阿基米德原理
物体的浮沉
条件
理解物体的浮沉条件
知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理
知道物体浮沉的条件
流体压强与流速的关系
选学
通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系
机翼的升力
选学
三、教学目标解读
1．通过实验探究，学习压强的概念。
能用压强公式进行简单计算。
知道增大和减小压强的方法。
压强是生活生产中应用广泛的一个概念。
因此可以通过学生自己的实验探究来学习。
对于“能用压强公式进行简单计算”，指的是如果知道压力、受力面积、压强这三个量中的两个，能够通过概念的理解或公式的变形计算出第三个，不要求与其他公式综合进行计算。
“知道增大和减小压强的方法”这项要求，既是为了使学生深入学习压强的概念，更是为了使学生能把知识应用于日常生活。
因此教学中要注意：
（1）加强实验。
在教学中尽量安排探究性学习活动，活动要具有实验操作方便、规律性强、结论容易获得的特点，适宜初中学生探究。
如：
压力的作用效果跟什么因素有关？
让学生通过进行自主研究，体验科学研究的过程，从中获得最直接的、生动的实验事实，使学生获得较多的感性认识，受到科学研究方法的教育；从收集的证据中，总结和归纳规律性的知识，初步学习归纳的方法，培养学生的思维能力；从实验的成功中获得愉悦，为提高学习能力和自信心打基础。
（2）注意教给学生综合运用知识分析解决问题的方法，特别要注意帮助基础较差的学生学好知识。
允许每个学生根据自己的特点获取或深或浅、这方面或那方面的知识，不仅不会使学生对物理产生为难情绪，而且培养了学生学习物理的兴趣。
如：
“液体内部压强规律”，这部分知识是学生必须知道的，但关于液体内部压强公式，可让学生根据自己的需要和能力选择学习，给学生一个自由空间。
（3）在教学中，都要从生活实际提出问题入手，使学生体会到物理来源于生活，服务于生活。
认识到：
物理学是有用的，知识渗透在社会生活的许多方面，成为现代社会的重要支柱，对社会的发展和人们生活水平的提高起重要作用。
基于这种考虑，教学中可多增加一些小实验、小制作等活动，习题中尽量设计一些结合社会生活实际的题目，为学生提供运用和巩固所学的知识的机会，使学生在多种形式的学习活动中成长。
2．了解测量大气压强的方法。
通过观察大气压强有关的现象，感知大气压强是一种客观存在。
托里拆利实验是物理学史上一个重要实验，不能做实验可通过看VCD，让学生知道实验的过程和事实，使学生了解大气压强大小的由来，并记住标准大气压强的数值。
通过实例计算和介绍大气压强的应用，使学生感悟大气压产生的压力大小，并认识物理及其相关技术对社会发展和人类生活的影响。
对于气体的压强跟体积关系的实验是一个定性实验，对基础较好的学生可利用注射器做实验，还可以结合生理卫生课列举人的呼吸运动，联系胸腔、肺气压变化进行简单的分析。
3．通过实验探究，认识浮力。
经历探究浮力大小的过程。
知道物体浮沉的条件。
浮力知识的内容综合性较高、能力要求也高。
在教学中，要注意复习力、二力平衡、密度及液体压强等有关知识；要利用学生已有的生活经验发展学生的认识；在实验探究的过程中，培养学生分析问题和推理能力。
（1）浮力是在学生生活经验的基础上，通过实验和观察来建立浮力的概念和研究浮力的规律。
通过实验让学生经历探究浮力大小的过程，体会和感悟实验的方法对物理学习的重要性，同时也加强了理论分析和推理判断的作用。
在教学中应注意学生掌握基础知识的程度和抽象思维能力发展的情况，积极引导学生自己应用已掌握的基础知识，用科学的观点和态度来研究浮力问题，认真思考，主动地学习。
（2）物体的浮沉条件有两个知识点：
一是物体的浮沉条件；二是轮船、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。
前者重在综合所学力学知识培养学生的分析能力，后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活生产中的应用及其重要意义，进一步了解物体的浮沉条件，能够说出在它们当中为实现漂浮、上浮、下沉、悬浮所采取的措施，了解它们的构造特点。
除课堂内、外安排一些小制作、小实验外，还可以安排学生查阅有关浮力知识的资料（如:
古代利用浮力的故事、长江三峡、深水打捞等），学生通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值，使学生开阔视野，培养发展获取信息的能力，并体会物理在科学、技术、社会中的作用。
4．知道阿基米德原理。
对阿基米德原理不要求计算繁难的综合题，突出用最基本的原理来分析问题。
在学生熟练掌握阿基米德原理的基础上，教师可引导学生推导出阿基米德原理的推导式，这对学生理解、掌握阿基米德原理，对综合运用前面学过的知识，对于学生形成知识结构、发展思维能力等都有很大的作用。
关于物体在气体中也受浮力，不要在认识浮力概念的时候学习，而应放在得出液体的阿基米德原理后再学习，这样可以使学生对“物体在液体中所受的浮力”有完整的学习过程，同时也保证了气体浮力知识的完整、思路连续。
5．通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。
介绍“流体的压强与流速的关系”是对前面所学知识的补充和延伸。
对于流体的压强与流速的关系，只需知道“流速越大的位置压强越小”就可以了，因为这里的要求是最低的，即“初步了解”。
要重在用来解释实际问题。
在教学中，应选取与日常生活和社会发展联系密切的实际知识，以学生能够接受的形式，展示物理学的魅力，培养学生乐于探索物理道理的兴趣，使之生动活泼、积极主动地参加学习活动，促进学生全面发展。
因此，不宜追求理论上的完备，应通过生动、鲜活的演示实验和随堂小实验，增加学生的感性知识，引导分析、归纳，概括出学生能够理解的知识要点。
还可以利用计算机课，来讲解“飞机升力的产生”等，或开展简便易行的探究和实践活动，使学生体验科学、技术、社会的紧密联系。
四、重点、难点分析
1．压强是贯穿这一单元的主干，是本单元的学习重点。
对初中学生学习难度比较大，原因是：
压强的知识比较抽象，特别是液体压强的知识需要较强的抽象思维能力；学生对这部分知识的感性经验较少；学习本单元知识又需要综合运用力的概念、密度、二力平衡等知识；解释有关现象、解答问题需要一定的分析表达能力。
由于固体、液体、气体它们的性质不同，因而对不同物态的压强量度和测量方法等都各不相同，那么，液体的压强是教学的难点。
在教学中注意：
（1）明确引入“压强”概念的物理意义。
理解压强的概念，关键在于认识压力产生的效果跟受力面积有关，相等的压力能产生不同的效果，日常生活中不少实例可以说明。
为了表示压力产生的效果，需要引入“压强”这一概念。
（2）在讲压力概念时，可采用对比方法进行学习。
如：
将压力和重力进行对比分析。
认识到压力和重力是两种不同性质的力，压力不一定是由物体的重力产生的，但将一个物体放在水平支撑面静止时，物体对支撑面的压力的大小与物体重力的大小相等。
在讲解时可以画力的示意图举例说明。
如：
手用力往墙上按图钉，墙壁受图钉尖的压力，压力方向与墙面垂直。
施力者是图钉，受力者是墙壁，与图钉受重力大小无关。
还可用列表说明，如：
以放置在斜面上的质量为m的木块对斜面产生的压力为例，说明这两个力的区别。
施力物体
受力物体
力的方向
力的大小
力的性质
重力
地球
木块
总是竖直向下
mg
引力
压力
木块
斜面
垂直于斜面
小于mg
弹力
因此，放在水平桌面上的物体，对桌面产生的压力的大小，等于物体本身重力大小的事实，仅说明压力在数值上等于物体的重力，方向相同，不能把它们混为一谈。
（3）明确由于固体和液体的性质不同，因此在计算压力和压强时，要采用不同的方法。
在归纳解题思路和方法时，不但要总结一般规律，还要找出它们的特性，简化分析和计算过程。
2．浮力这一知识牵连的概念多，需要综合运用知识分析、解决问题的能力较强。
认识浮力是教学的重点，探究浮力产生的原因是难点。
学生有不少生活经验干扰学习正确的知识，在教学中既要注意利用学生已有的经验和知识，又要注意纠正那些非科学的经验和观念。
如容易混淆的概念：
“浸在”和“浸没”的区别；“排开液体体积”和“物体体积”的关系；“悬浮”和“漂浮”的区别。
对于“浮力”的学习，要让学生经历探究浮力大小的过程。
在探究“浮力产生的原因”要运用二力平衡和液体内部压强等知识进行分析，有一定的难度。
可利用演示实验（或多媒体课件展示）来引发学生的思考，减少抽象性，增加学生的感性认识，降低难度。
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