初中物理北师大版八年级下册五、学生实验：探究——影响浮力大小因素教学设计及反思

第八章 第五节 学生实验：探究——影响浮力大小的因素

教学目标

1．知识与技能

(1)通过实验探究，认识浮力，知道浸在液体中的物体受到的液体对它向上托的力叫作浮力，知道浮力的方向是竖直向上。

(2)通过实验探究，知道浮力产生的原因是液体对物体有向上和向下的压力差。

(3)通过实验探究，知道浮力的大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理。

(4)能求出浮力的大小。

2．过程与方法

(1)通过实验探究认识浮力，引导学生学习用类比的方法认识浮力的方向和大小，培养学生的观察能力和分析概括能力。

(2)通过实验探究浮力产生的原因，培养学生的观察能力和运用知识分析归纳的能力。

(3)通过实验探究浮力的大小与哪些因素有关，培养学生的猜想假设、实验设计等科学探究能力，培养学生有步骤地进行实验的条理性。

3．情感态度与价值观

(1)通过实验探究，培养学生尊重科学、实事求是的科学态度。

(2)通过实验探究过程中的合作与交流，培养学生的交流意识、合作精神与能力。

教学重难点

重点：通过实验探究浮力的大小与什么因素有关。

难点：浮力产生的原因和浮力大小的计算。

教学过程

一、情景导入

如图所示，小鱼口中吐出的气泡在水中会逐渐上升，会受到一个向上的力，这个力就叫浮力。

由此引入新课。

二、进行新课

(一)认识浮力

先通过实验(比如木块漂浮在水面)或回忆生活中漂浮的例子，让学生总结出“漂浮在液面上的物体受到浮力”，引导学生通过对木块进行二力平衡的分析，得出“漂浮时浮力的大小等于重力，浮力的方向竖直向上”。

再让学生通过教材图8－36所示的实验得出“浸没在液体中的物体也受到浮力”。

该实验运用对比的方法：引导学生分析甲、乙两图得出“图乙中弹簧测力计的示数减小是由于受到手对它向上托的力”，对比甲、乙两图的分析，进而引导学生分析甲、丙得出“图丙中弹簧测力计的示数减小是由于受到水对它向上托的力”。

该实验涉及同一条直线上的三力平衡问题，教师要引导学生认真分析，不仅可以分析出浮力的方向，同时还可以得出浮力大小的计算方法，总结出用弹簧测力计测浮力的方法：F浮＝G－G′，其中，G为石块在水中受到重力，F浮为石块在水中受到的浮力，G′为弹簧测力计的拉力。

在知道浮力的概念后，要让学生阅读材料上的“实验探究”，指明浮力概念中“浸在”的物理含义包括“部分学浸入”和“完全浸没”两种情况。

(二)浮力产生的原因

实验：如图所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中。当玻璃圆筒沿不同方向放置时，玻璃圆筒两侧的橡皮膜可能处于水中不同的深度。

思考

问题1：这时你会看到什么现象？

问题2：这些现象说明了什么？

师生归纳总结：

1．浮力产生的根本原因是液体压强的存在。浸在液体中的物体所受的浮力实质是物体受到的向上的压力和向下的压力的合力，即F浮＝F向上－F向下。

2．浸在液体中的物体，由于上、下表面所处深度不同，受到水的压强不同，因此压力也不同，下表面受到的压力大于上表面受到的压力，向上和向下这两个压力的差就是液体对浸入其中的物体的浮力。

(三)阿基米德原理

教师先提出问题“浮力的大小与哪些因素有关呢”，然后让学生分组讨论，提出各种猜想。比如“与物体浸在液体中的深度有关”“与物体的形状有关”“与物体的密度有关”“与物体的体积有关”“与物体的质量有关”“与物体浸入液体的体积有关”“与液体的密度有关”等等。接着教师引导学生用控制变量的方法设计实验，选取合适的器材(教师预先要准备好足够的器材)，用弹簧测力计的示数差法来测浮力的大小，通过做实验检验自己的猜想。教师也可以先引导学生集体讨论出检验各个猜想的实验方案和器材，再将学生分组，把上面不同的检验猜想的实验分给不同的小组进行探究，然后由各小组向全班汇报各自的探究结果，这样可以节约课堂时间。最后教师引导学生在汇总各小组实验结果的基础上总结出。

实验：如图所示，先用弹簧测力计分别测量出小石块的重力G1和小桶的重力G2，再将小石块浸没在溢水杯中，溢出的水流入小桶，记下此时弹簧测力计的示数F，最后用弹簧测力计测量出小桶和水的总重G3。小石块所受的浮力大小为G1－F，小石块排开水的重力为G3－G2，比较两者大小发现，小石块所受的浮力跟它排开水的重力相等。换用其他的液体和固体(固体密度大于液体密度)，都能得到相同的结论。

思考

问题：浸入液体中的物体所受的浮力大小跟它排开液体的重力有什么关系？

小组分析实验数据讨论，师生归纳总结：

1．浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。这个规律叫阿基米德原理。

2．阿基米德原理的表达式为F浮＝ρ液gV排，由公式可以看出浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积两个因素有关，跟物体的体积和密度无关。

三、课堂小结

本节课主要通过一个个的实验总结得出了浮力的概念、浮力产生的原因和阿基米德原理。

四、布置作业

教材第79页作业1、2、3、4。

五、板书设计

1．浮力的概念

浸在液体中的物体受到的液体对它向上托的力叫浮力，浮力的方向总是竖直向上

2．浮力产生的原因

浮力就是液体对物体向上和向下的压力的合力

3．阿基米德原理

浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。这个规律叫阿基米德原理。其表达式：F浮＝ρ液gV排