浮力的复习及应用----解决台秤问题.docVIP

PAGE PAGE 3 浮力的复习及应用——解决台秤问题 复习课教学设计 设计思想：浮力问题是初中科学教学中的一个难点，模型复杂多变，计算方法灵活，是中考科学复习中的一块重点知识。学生在学习浮力的时候，往往存在囫囵吞枣的现象，通过死记硬背和大量的做题，应付了八年级浮力的学习，但是缺乏对于浮力的本质问题的认识。所以当进行中考第一轮复习时，遇到浮力的问题，学生面对略为复杂的情景，就不知道如何进行受力分析、如何找到问题的原型，自然也就无法从自己所掌握的知识中，概括出解题的方法。为解决对浮力有关知识的理解问题，增加学生解决实际问题的能力，本节课第一部分通过知识回顾、理论证明对浮力的基本知识进行复习巩固，第二部分主要是针对中考中常常出现的台秤问题，应用浮力的反作用力对此类问题进行方法的指导，提高学生解决实际问题的能力。 教学目标： 1、使学生对浮力的知识点有进一步的掌握，通过简单例题对浮力的计算方法进行回顾，增加学生解决台秤问题的信心。 2、通过对沉浮条件与物质密度关系的证明，使学生对已知结论的过程性内容，有深入的思考和认识。 3、以一个反作用力问题，引发学生思考，并由此找到正确解决台秤问题的一种方法。 教学设计： 一、知识梳理 1. 基本概念 浮力的定义：浸没在液体（气体）中的物体受到液体（气体）给它的一个向上托的力。 浮力产生的本质：上下表面的压力差 阿基米德原理：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被 该物体排开的液体的重力。 公式：F浮=G排=ρ液gV排 （气体中：F浮= ρ气gV排） 请根据右图证明：阿基米德定律F浮=G排 2. 液体中，物体所受浮力的计算方法 例1：某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此物块受到的浮力是 N。 称重法： F 浮 =G-F拉 (实验室测浮力) 例2：一个棱长为10cm的正方体物块，浸没在水中，上表面距水面5cm，该物体受浮力多少牛？ 压力差法：F 浮＝F向上－F向下 例3：将体积为20cm3的物体浸没在水中，该物体受到的浮力为多少牛？ 公式法：F浮=G排=ρ液gV排 例4：一个重20N的物体能漂浮在水面上，若将此物体放到盐水中，该物体所受浮力将发生怎么样的变化？ 平衡法： F浮=G （悬浮、漂浮） 3. 沉浮条件 证明：请从物体的沉浮状态推导浸在液体中的物体与该液体的密度关系 结论应用： ρ物＞ρ液，下沉，G物＞F浮 ρ物 =ρ液， 悬浮，G物=F浮 ρ物＜ρ液，上浮，G物 ＜ F浮 （静止后漂浮G物=F浮） 讨论：人站立在地上，地面受到的压力的作用，其反作用力是地面人的支持力，这样的例子有很多，那么浮力的反作用力又是什么？ 知识补充：浮力的反作用力是物体对液体的压力。 二、解决几个与台秤有关的问题 例1. 小强利用如图所示装置，探究“物体处于平衡状态时各力的关系”． 如图所示，他根据实验数据绘制了示数FN随弹簧测力计的示数FT变化的图象．请你根据图象分析：当弹簧测力计的示数FT=0.8N时，台秤的示数FN= N． 分析：该问题看似与浮力的知识没有关系，但是在没有浮力的环境下，这样的实验模型，帮助学生搞清楚了一个很重要的问题——台秤称量的其所受到的压力。 例2. 如图所示，在托盘上放有一个装水的烧杯，一个质量m=900g，体积V=200cm3的实心物体被用细线吊着浸在水中．（g=10N/kg） （1）计算物体受到的浮力，写出计算过程． （2）此时托盘的示数较物体放入前如何变化？数值等于哪几个力的大小之和？ 分析：在认清台秤的指示原理后，通过对浮力反作用力的应用，解决此题。在解决这个问题时，要时刻明确分析的对象，打破浮力与物体重力部分抵消的错误解题思路，明确物体受到平衡力的作用，作用力与反作用力是不等价的，绝对不能能混淆。 变式： 如图所示，水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙，盛有适量的水，把一个橡皮泥做的小船放入乙后，小船处于漂浮状态，此时两鱼缸内的水面刚好相平．然后把它们分别放在台秤上，则两次的示数（　　） A．甲放上时大 B．乙放上时大 C．甲和乙放上一样大 D．无法判断 分析：学生解决该题是，往往使用的方法是：液面高度相同，则液体对容器底部产生的压强相等，则整个容器对台秤的压力也相等。学生没有意识到这样的解题方法在特定的情况下是成立的，但是在处理有些问题中则可能会出现问题： 如： 左右两个相同的容器中分别装有水，右侧容器中有一个物体在容器中沉底，此时两容器液面高度相等，此时两容器的底部受到的压力是不相等的。因为此时F浮=G排液＜G物，显然右侧容器底部受到的压力大于左侧的容器。但是如果按照学生的理解，从液面高度产生的压强去计算