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第 十章 《浮力》 目 录 一、单元信息 …………………………………………………… 02 二、单元分析 …………………………………………………… 02 (一) 课标要求 ................................. 02 (二) 教材分析 ................................. 02 (三) 学情分析 ................................. 03 三、单元学习与作业目标 ……………………………………… 04 四、单元作业设计思路 ………………………………………… 05 五、课时作业 (含目标、内容、时间、评价、分析及意图) … 06 第一课时 浮力 .................................. 06 (一) 课前作业 .................................. 06 (二) 课堂作业 .................................. 06 (三) 课后作业 .................................. 10 (四) 实践作业 ................................... 14 第二课时 阿基米德原理 .......................... 15 (二) 课前作业 .................................. 15 (二) 课堂作业 .................................. 15 (三) 课后作业 .................................. 17 (四) 实践作业 ................................... 20 第三课时 物体的浮沉条件及应用 ................... 21 (三) 课前作业 .................................. 21 (二) 课堂作业 .................................. 21 (三) 课后作业 .................................. 23 (四) 实践作业 .................................. 26 六、单元质量检测作业 (含目标、内容、时间、评价、分析及意 图) .............................................. 29 (一) 单元质量检测作业内容 ....................... 29 (二) 单元质量检测作业分析 ....................... 32 第 1 页 共 32 页 第 2 页 共 32 页 第十章《浮力》单元作业设计 一、单元信息 基本信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称 物理 八年级 第二学期 人教版 浮力 单元组织方式 自然单元 重组单元 课时信息 序号 课时名称 对应教材内容 1 浮力 第十章第一节 2 阿基米德原理 第十章第二节 3 物体的浮沉条件及应用 第十章第三节 二、单元分析 (一)课标要求 本专题在《义务教育物理课程标准 (2022 年版) 》中属于五大一级主题之一 ——“运动和相互作用”中的二级主题“机械运动和力”，这部分内容涉及较多的 物理概念和规律，与生产生活密切相关。教学中要结合压强概念的建立和学生在生 活中对浮力现象的感性认识，来初步了解浮力的概念，并以实验探究为主要方式， 从定性到定量认识浮力大小的影响因素，最终解释生活中常见的与浮力相关的浮沉 现象，实现培养学生从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念。 具体内容要求如下： 1. 通过实验认识浮力，探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 2. 知道阿基米德原理，能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。 活动建议： 查阅资料，了解我国“奋斗者”号载人潜水艇的深潜信息，讨论影响其所受液 体压强和浮力大小的因素。 (二) 教材分析 1.知识框架 第 3 页 共 32 页 2.内容内在逻辑分析 本章主要学习浮力的概念、浮力产生的原因、浮力大小的影响因素、浮力的计 算方法、阿基米德原理，以及物体的浮沉条件及其应用。本章教材的编排由浅入深， 层层递进，符合知识的逻辑规律以及学生的认知规律。本章首先从学生的经验以及 课前实践活动出发认识浮力的概念，知道不论是漂浮的物体，还是沉底的物体，都 受到浮力的作用。然后认识浮力的方向、浮力大小的测量、浮力产生的原因以及浮 力大小的影响因素 (第一节) 。紧接着探究浮力大小与排开液体的重力的关系 (第 二节) 。在此基础上，在第三节中认识物体的浮沉条件，以及相关的应用，如轮船、 潜水艇、热气球等。本章设有两个重要实验，一是探究浮力的大小和哪些因素有关， 二是探究浮力的大小和排开液体的重力的关系。这两个实验侧重猜想和设计实验， 通过一系列的实验和推理推出浮力的大小可能和哪些因素有关的猜想，进而验证这 个猜想，得到阿基米德原理的结论。 (三) 学情分析 “浮力”对于八年级学生来说，可谓既熟悉又不熟悉。说熟悉，是因为在日常 生活的积累中，以及在小学自然常识课的学习中，学生对浮力的存在已有了一定的 感性认识。说不熟悉，是因为要把有关浮力的认识从感性提升到理性，需要综合运 第 4 页 共 32 页 用各方面的知识，如力的测量、重力、二力平衡、力的合成、密度、压力、压强等 重要知识；还需要进行科学的分析、推理、归纳等，这对初中学生来说是不熟悉的。 而综合分析能力是学生今后学习必须具备的，学习有关浮力的知识，可以培养学生 这方面的能力。 三、单元学习与作业目标 物理观念 1.知道什么是浮力，知道浮力产生的原因。 2.知道阿基米德原理，会用阿基米德原理分析、计算简单问题。 3.知道物体浮沉的不同状态，正确区分上浮、漂浮、悬浮和下沉。了解物体的浮沉 条件，知道通过改变浮力或重力可以控制物体的浮沉，能应用沉浮条件说明密度计、 轮船、潜水艇、热气球的工作原理。 科学思维 1.通过浮力大小影响因素的探究过程，领会和使用控制变量法。 2.会用弹簧测力计测量浮力 ( “称重法”) 。 3.结合压强知识的学习，知道浮力是液体 (气体) 对物体上下表面压力的差值 科学探究 1.通过生活实例和实验探究，感受浮力，认识浮力的存在。 2.经历探究浮力的大小与哪些因素有关的过程 3.经历探究阿基米德原理的实验过程。 4.通过观察实验，改变浮力或重力来控制物体的浮与沉，理解物体的浮沉条件。 科学态度与责任 1.通过观察和分析生活中与浮力有关的实例，形成对物理的兴趣，养成关注周围世 界的好奇心，意识到物理与生活的密切联系。 2.通过亲身参与一系列科学探究的过程，在活动中大胆提出自己的猜想，能实事求 是的记录数据，并根据实验数据提出自己的见解，养成与他人合作交流的习惯，体 会科学探究的乐趣和魅力。 3.通过“山东号”航母、“蛟龙号”探测器、“奋斗者”号载人潜水器、热气球等 第 5 页 共 32 页 事例，体验科学、技术与社会的密切联系，养成关注科技发展的意识和习惯。 四、单元作业设计思路 本章是初中力学内容的重点知识，而浮力的认识、求浮力的方式又是本章知识 结构的核心，因此本单元的作业设计要充分强调学生学习的主题，体现探究式学习 方式的理念，强调从生活实际出发，结合身边的小实验，在学习过程中贯彻从生活 走向物理，从物理走向社会的理念，培养学生观察生活、把所学知识运用于解决生 活中实际问题的能力。 1.变机械性为趣味性，避免作业设计的问题、形式和结果的单一性、枯燥性， 把作业设计与学生生活中常见的现象和生活体验结合起来，构成一个和谐的学习整 体，以巩固、应用、深化所学的知识，同时培养学生发现问题、解决问题的能力。 2.变盲目性为创新性，在本单元作业设计上，更多关注培养学生灵活运用知识 的能力，在运用中强化创新意识，克服缺乏个人见解，人云亦云，没有独创性的作 业设计。 3.变同一性为层次性，学生的知识基础、能力大小各不相同，个性千差万别， 个体差异体现在解决问题能力的不同，作业设计上要充分考虑到学生的这种差异的 客观性，从保护每个学生学习积极性的角度，设计分层作业，学生自主选择适合自 己的作业完成。 五、课时作业 第一课时 浮力 001 活动作业 5 分钟 准备一个乒乓球，用手将球按入水中，手有什么感觉？再准备 一个装满水的玻璃瓶，盖紧瓶盖，用手托住玻璃瓶静止在空气中， 再用手托住玻璃瓶浸没在水中，手感觉到有什么不同？谈一谈“浮 力”是什么？生活中还有哪些现象与浮力有关？ 答案合理即可 1.小组成员参与度； 优秀 □良好 □合格 2.学生对科学探索的兴趣度； 优秀 □良好 □合格 3.学生语言组织表达能力。 优秀 □良好 □合格 本题创设真实的问题情境，通过活动，引发学生深入思考“什么 是浮力？ ”，初步感知浮力。 ☑较易 □中等 □较难 □引用 □ 改编 ☑ 原创 002 练习作业 2 分钟 观察以下各图，思考讨论下面的问题： (1)上图中的物体，都受到了哪些力的作用？ (2) 这些力的施力物体是谁?受力物体是谁？方向如何？ 第 6 页 共 32 页 以上每个物体都受到重力和浮力的作用，重力的施力物体是地球， 方向竖直向下，浮力的施力物体是液体或气体，方向竖直向上。 乐于思考，具有探索自然的好奇心和求 知欲； 优秀 □良好 □合格 能独立思考对，相关浮力现象提出自己 的 见解； 优秀 □良好 □合格 通过对浮力现象分析，归纳出浮力的概 念，并能准确表达。 优秀 □良好 □合格 通过生活中常见的浮力现象，初步认识浸在液体的物体会受到液 体对其向上的力，称为浮力。 ☑较易 □中等 □较难 □引用 □改编 团原创 003 实践作业 3 分钟 做一做：木块在水面上漂浮，木块受到浮力， 铝块在水中沉 底，铝块受到浮力吗？如何证明沉入水中的物体受到浮力？ (器 材：弹簧测力计，铝块，细绳，烧杯，水) 取一铝块，用弹簧测力计测量其重力，再将铝块放入水中，如 图所示，读出此时测力计的示数，与铝块的重力做比较，我们会 发现测力计示数变小，则说明铝块也受到浮力的作用，且 F 浮=G－F 拉。 第 7 页 共 32 页 第 8 页 共 32 页 能积极参与，并通过亲自实践收集信 息； 优秀 □良好 □合格 能分析、处理信息，得出结论； 优秀 □良好 □合格 能书面或口头表述自己的观点。 优秀 □良好 □合格 进一步认识不管漂浮的物体还是沉底的物体，都受到浮力的作用， 并掌握间接测量浮力的方法。 □ 较易 ☑中等 □较难 □引用 改编 ☑ 原创 004 实践作业 3 分钟 做一做： (器材：去底空塑料瓶，乒乓球，水) (1) 将瓶盖去掉，倒立，将乒乓球放入瓶中，向瓶中倒水，观察 现象。 (2) 再用手堵住瓶口，观察现象。 说出你进行以上活动时观察到了什么现象？这说明了什么？ 瓶盖打开时乒乓球不浮起是因为在乒乓球的下表面没有水， 也就是没有受到水对其向上的作用力，此时乒乓球受到重力以及 水对其向下的压力作用，牢牢的固定在瓶口。堵住瓶口时，乒乓 球浮起，是因为此时乒乓球下表面有水，乒乓球受到了水对其向 上的压力，且大于乒乓球受到的向下的作用力，于是乒乓球浮起。 这说明了浮力产生的根本原因是液体对物体上下表面的压力差。 浮力本质上是物体受到的液体的压力的合力。 积极参与，并通过亲自实践收集信息； 优秀 良好 合格 能分析、处理信息，得出结论； 优秀 良好 合格 第 9 页 共 32 页 能书面或口头表述自己的观点。 优秀 良好 □合格 通过自己亲自操作，切身感受浮力，认识浮力产生的根本原因。 团 较易 □中等 □较难 □引用 □ 改编 团 原创 005 实践作业 8 分钟 做一做： (器材：容器，水，盐水，弹簧测力计，圆柱体) 1.探究浮力大小与物体浸入液体中的深度的关系 2.探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系 3.探究浮力大小与液体密度的关系 实验结论： 1.浮力大小与物体浸没后的深度无关； 2.液体的密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体所受的 浮力越大； 3.物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的 浮力越大。 能积极参与，并通过亲自实践收集信 优秀 良好 合格 第 10 页 共 32 页 息； 能分析、处理信息，得出结论； 优秀 良好 合格 能书面或口头表述自己的观点。 优秀 良好 □合格 通过自己亲自操作，切身感受，认识浮力大小的影响因素。 ☑ 较易 □中等 □较难 □引用 ☑ 改编 □ 原创 4 题 6 分钟 1. 下列物体中，不受浮力作用的是 ( ) A. 在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩 B. 漂在水面上的轮船 D.空中上升的气球 2. 如图 1 所示,将一重为 8N 的物块用细线系在弹簧测力计的 挂钩上，将它浸没在水中静止，弹簧测力计的示数为 5N,则物 块受到的浮力是____N。此力的施力物体是______。 图 1 图 2 3. 如图 2 甲所示是货轮在海面上匀速航行时的情形，如图 2 乙 所示是该货轮的简化示意图，请你在图乙中画出货轮所受浮力 的示意图。 (O 点为货轮的重心) 4. 如图 3 所示是某小组研究浮力问题的装置图，请根据图示回答 下列问题。 图 3 第 11 页 共 32 页 (1) 比较 B、C 两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小 与_________有关。 (2) C、D 两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体 积的液体时，所受浮力大小跟液体的_____有关。 (3) 比较 D 图和____图可说明物体浸在同种液体中，所受浮力大 小与浸在液体中的深度无关。 1. B； 2. 3,水； 3. 4. 物体排开液体的体积；密度；E 能 将 所 学 物 理 知 识 与 实 际 情 境 联 系 起来； 优秀 良好 □合格 能从物理学视角观察周围事物、解释有 关现象和解决简单的实际问题； 优秀 良好 □合格 初步形成浮力的概念。知道如何测量浮 力，以及如何研究浮力大小与哪些因素有 关。 优秀 良好 □合格 通过 4 道基础题，巩固基础知识，加深对浮力概念的理解。知道浸 在液体或气体中的物体会受到浮力的作用，知道浮力的方向始终是 竖 直向上的，知道如何测量浮力，以及如何研究浮力大小与哪些因素有 关。 较易 □中等 □较难 引用 改编 原创 第 12 页 共 32 页 1.如图 1 所示，A、B 是能自由移动的物体，C、D 是容器自身凹 进去的部分，现往容器里注入一些水，下列说法中正确的是 ( ) A.只有物体 A 受浮力作用 B.只有物体 A、B 受浮力作用 C.只有物体 A、B、C 受浮力作用 图 1 D. 物体 A、B、C、D 都受浮力作用 2.如图 2 所示,2020 年 11 月 10 日，我国自主研制的“奋斗者” 号万米载人潜水器，创造了 10909m 的中国载人深潜新纪录。假 设不同深度的海水密度相同，则该潜水器在水面下匀速下潜的 过程中 ( ) A.受到重力小于浮力 B.上下表面受到的压力差变大 C.受到的压强变大，浮力变大 D.受到的压强变大，浮力不变 图 2 3.如图 3 所示,将一长方体物块浸没在装有足够深水的容器中恰 好处于静止状态，它的上表面受到的压力为 1.8N，下表面受到的 压力为 3N，则该物体受到的浮力大小为___N。如将物体再下沉 5cm， 其上表面受到水的压力变为 3N，则下表面受到的压力为 ______N。 图 3 第 13 页 共 32 页 5. 在“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想 ： 猜想 1：浮力大小可能与液体的密度有关 猜想 2：浮力大小可能与物体的重力有关 猜想 3：浮力大小可能与物体的形状有关 猜想 4：浮力大小可能与物体浸在液体中的体积有关 (1) 如图4 所示，用手把易拉罐按入水中，饮料罐浸入水中 越 深，手会感到越吃力，这个事实可以支持猜想____。 (2) 为了研究猜想 1 和猜想 2，运用了体积相同的 A、B、C 三个 圆柱体，测得重力分别为 4N,4.5N,5N。然后进行如图 5 所以的实 验： 图 5 比较序号为_______ 三次实验，可得出初步结论：浮力大小与 液体密度有关。比较序号a b c 三次实验，可以得出浮力大小与 物 体的重力___关。 (填“有”或“无”) (3) 如果要继续研究猜想 3，请你设计一种方案：__________ 1. C； 2. D ; 3. 1.2；4.2； 4. 4；ade；无；用细线拴上一块橡皮泥，悬挂在弹簧测力计 下，测得重力，使橡皮泥缓慢地完全浸没在水中，读出测力计的示 数，计算出浮力 F1，改变橡皮泥的形状，重复上述步骤，测出浮力 F2，比较 F1 和 F2 的大小，若相等，则无关，否则有关。 能 将 所 学 物 理 知 识 与 实 际 情 境 联 系 起来。 优秀 良好 □合格 能从物理学视角观察周围事物、解释有 关现象和解决简单的实际问题； 优秀 良好 □合格 能运用物理知识解释有关现象和解决简 单的实际问题。 优秀 良好 □合格 通过 4 道题考，查学生运用物理知识解释生活中的现象以及解决 实际问题的能力，学以致用。 第 14 页 共 32 页 较易 中等 较难 引用 改编 原创 木棒，篮球，打气筒，气球，橡胶管，带有阀门的变径直通，细 绳，沙子，塑料袋 1.用打气筒将篮球打足气，气孔上插有打气针，打气针的另一端 连接橡胶管，利用变径直通连接气球，连接口用细线系紧； 2.将篮球放入一个塑料袋里，塑料袋侧面开孔，橡胶管从孔伸出， 气球放在塑料袋外侧； 3.用细绳拴在木棒中间，将木棒悬挂起来，塑料袋挂在木棒的一 端； 4.用塑料袋装沙子，挂在木棒的另一端，调节细沙质量，直至两 边大致水平平衡； 5 将变径直通的阀门打开，观察现象。 1.观察发现，气球体积______，挂有篮球的一端________。 2.这个现象说明放在气体中的物体_______浮力(填“受到”或“不 受到”)。 能独立按步骤完成制作； 优秀 良好 □合格 能仔细观察实验现象，并准确记录； 优秀 良好 □合格 基于实验现象，能进行简单分析。 优秀 良好 □合格 通过这个小实验，提高学生学习物理的兴趣， 激发学习欲望； 同时，通过自己亲自动手实验，认识到浸在液体或气体中的物体都会 受到浮力的作用。 第二课时 阿基米德原理 ( 一) 课前作业 题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 3 分钟 具体 内容 题目 用大小不同的矿泉水瓶浸没在盛满水的脸盆中，观 察剩下的水有什么区别，同时感受矿泉水瓶所受到的浮 力，从而进一步猜测浮力的大小与排开水的什么物理量 有关？ 答 案 答案合理即可 作业评价 1.小组成员参与度 □优秀 □ 良好 □合格 2.学生对科学探索的兴趣度 □优秀 □ 良好 □合格 3.学生语言组织表达能力 □优秀 □ 良好 □合格 设计意图 本题学生亲自通过探究活动，引发学生深入思考浮力的大小跟排 开水的体积、质量、以及其他可能的因素有什么关系？ 作业 分析 难度 团较易 中等 □较难 来源 引用 □ 改编 团原创 (二) 课堂作业 题目编号 002 作业性质 实践作业 完成时长 5 分钟 具 体 内 容 题 目 如图所示，用弹簧测力计拉住同一个铁球分别浸没在水和酒精中， 发现弹簧测力计示数不同； (1) 两次实验排开液体的体积________ (相同、不同) (2) 弹簧测力计示数不同说明两次情况下小球受到的浮力大小 ______ (相同、不同) (3) 实验说明小球受到的浮力与排开液体的体积_______ (无关、 有关) 答案 (1) 相同 (2) 不同 (3) 无关 作业评价 能熟练掌握利用称重法测浮力 优秀 □ 良好 □合格 能通过动手操作分析出正确结论 □优秀 □良好 □合格 第 15 页 共 32 页 第 16 页 共 32 页 设计意图 通过实验让学生进一步明白浮力的大小不是取决于排开液体的体 积 作业 分析 难度 团较易 □中等 较难 来源 □引用 □ 改编 团 原创 题目编号 003 作业性质 实践作业 完成时长 8 分钟 具 体 内 容 题 目 (1) 首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块完全 浸没入水中，但不与溢水杯底部接触，(如图甲 → 乙 → 丙)， 在此过程中，弹簧测力计示数：F 甲 F 丙 (填“>”、“= ” 或“<”) 。 (2)然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水 面 (如图丁) ，可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 _ ___N ，此时浮力的测量数值将比真实数值 (填“偏大” 或“偏小”) ，原因是 。 答案 (1) = ; (2)1.2 ；偏大；金属块完全离开水面时要带出一些小水滴，使重力 G 测的数值偏大 作业评价 乐于思考，具有探索自然的好奇心和求 知欲； 优秀 □ 良好 □合格 第 17 页 共 32 页 能独立思考，并且分析问题，得出结论。 优秀 良好□合格 设计意图 通过实验探究，完成对浮力大小与排开液体重力之间关系的论证， 从而得出阿基米德原理的数学表达式。 作业 分析 难度 □较易 团中等 较难 来源 引用 改编 团原创 题目编号 004 作业性质 练习作业 完成时长 5 分钟 具体 内容 题 目 “阿基米德辨别皇冠真假”的故事给了我们测不规则形状物体体 积的启示，从而可以帮助我们打开利用浮力来测固体密度的思路。 现在我们有下列器材：弹簧测力计，细线，烧杯，水，形状不规则 的小石子，请你测出这小石子的密度。 要求：写出简要的测量步骤以及要测量的物理量和符号。 (1) 用细线把小石子绑好。 (2) ____________________________________ (3) ____________________________________ 小石子的密度表达式ρ=________ 答案 (2) 用弹簧测力计测出金属块的重力，记为 G (3) 把金属块浸没在水中，测出弹簧测力计这时的拉力，记为 F。 ρ 物 = G ρ 水 作业评价 能积极思考，并提出解决问题的方法 优秀□良好□合格 能用所学知识解决实际问题 优秀□良好□合格 设计意图 了解“阿基米德鉴别皇冠”的故事，并且模仿阿基米德解决问题 的方法去测量不规则金属的密度，还发现与常规测固体密度相比， 这种方法操作更简单。 作业 分析 难度 □较易 □中等 团较难 来源 □引用 改编 团 原创 (三)课后作业 (A 组) 题 量 4 题 完成时间 6 分钟 1. 关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( ) A.浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大 B.物体的密度越大受到的浮力越小 C.物体没入水中越深受到的浮力越大 D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大 2.某物体重 0.5N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出 0.3N 的水，则 该物体受到的浮力 ( ) A.一定为 0.3N B.可能为 0.2N C.一定为 0.5N D.可能为 0.4N G 第 18 页 共 32 页 题 目 3.把甲、乙两个体积相等的物体放入水中，它们静止时的情况如图 1 所示，下列说法正确的是 ( ) A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力 B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力 C. 甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力 D.无法判断谁受到的浮力大 图 1 4.俄罗斯最先进的“北风之神”战略核潜艇近期在北极破冰而出， 引起了全世界关注，据悉，该潜艇最大排水量为 24000 吨，求该潜 艇在水下受到的浮力？ 图 2 答案 1.D；2.D；3.B ；4.F 浮 = G 排 = 2 .4 10 8 N 作业评价 能 将 所 学 物 理 知 识 与 实 际 情 境 联 系 起来 □优秀□良好 □合格 提高阿基米德数学表达式应用的熟练程 度 优秀 □ 良好□合格 进一步了解浮力大小与物体无关 优秀 □ 良好 □合格 设计意图 通过 4 道基础题，巩固基础知识，加深对阿基米德原理的理解，浮 力只跟排开液体的重力有关，跟物体体积，物体密度，是否漂浮于 水面上都无关。 作 业 分析 难度 团较易 团中等 较难 来源 引用 团改编 团原创 (三)课后作业 (B 组) 题量 4 题 完成时间 8 分钟 1. 如图 1 所示，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加 水至虚线处。加水过程中，铁块受到浮力。则在加水的全过程中， 容器底对铁块的支持力F 与时间 t 的关系图象是 ( ) 图 1 甲 第 19 页 共 32 页 D 题 目 2.随着我国自行研制“094 型”潜艇顺利下水，我国海军力量又得 到了大大的增强，如图 2 所示，当它从深海中上浮而未露出水面的 过程中，它受到海水的 ( ) A.压强减小，浮力不变 B.压强和浮力都不变 C.压强减小，浮力减小 D.压强增大，浮力增大 图 2 3. 一战时期，飞艇的使用曾经风靡一时，最大的“齐柏林伯爵号” 飞艇体积达到 21200 m³，如图 3 所示，求它在天空中近地飞行时受 到的空气浮力？ (空气密度 1.29kg/m³) 图 3 4. 如图 4 甲所示，一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从水面 上方某一高度处匀速下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程 中弹簧测力计的示数 F 与圆柱体下降高度 h 关系如图 4 乙所示。 求： (取 g=10N/kg, ρ 水=1.0×10 3kg/m 3 ) (1) 圆柱体的重力； (2) 当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到的水的压强； (3) 圆柱体的密度。 A B C 第 20 页 共 32 页 图 4 答 案 1.A ；2.A；3.273480N 4. (1) 当h = 0cm ， G = F=6N (2) 当h = 7cm ，物体所受拉力不变，此时浮力不变，所以物 体 完全浸没p = ρgh=300pa (3) m = = 0.6kg 由于物体完全浸没， V 物 =V 排 = F浮 ρ 水g = 10 3 kg ) 1 N 0 N / kg = 2 10 一4 m 3 m 0.6kg 3 3 作业评价 能运用物理知识解释有关现象和解决简 单的实际问题。 优秀 良好 □合格 设计意图 通过 4 道题考，查学生运用物理知识解释生活中的现象以及解决 实际问题的能力，学以致用。 作 业 分析 难度 较易 团中等 团 较难 来源 团引用 团改编 团原创 (四)实践作业----科技小论文 题目 讨论利用阿基米德原理制作固体密度计的可行性 作业评价 理论分析逻辑性强，并且提出了具体的 制作方法 □优秀 □ 良好 □合格 作 业 分 析 及设计意图 深层次的理解阿基米德原理在鉴别固体种类方面的应用，拓展学 生思维，提出相关科技制作的思路和有效的途径。 ρ 物 = V = 2 10 一4 m 3 = 3 10 第 21 页 共 32 页 第三课时 物体的浮沉条件及应用 001 活动作业 5 分钟 让学生将自己身边的小东西 (如：钥匙、小夹子、尺子、铅笔、橡 皮、泡沫) 放入水中，观察现象，会发生什么情况呢？ 答案合理即可 亲身体验物体的浮沉，观察并思 考其原因； 优秀 □良好 □合格 能独立思考，对相关浮沉现象提出 自己的见解； 优秀 □良好 □合格 乐于思考，具有探索自然的好奇心 和求知欲； 优秀 □良好 □合格 使学生亲身体会不同物体在水中的情况不同，激发学生的求知欲 调动学生学习的积极性和主动性。 ☑较易 □中等 □较难 □引用 ☑ 改编 ☑ 原创 002 实践作业 2 分钟 不断向水中加入盐，使鸡蛋能够停在水中的不同位置，讲述物 体处在液体中的三种状态：漂浮、悬浮、沉底，并能观察到鸡蛋的 上浮和下沉的过程。 第 22 页 共 32 页 设疑：物体在液体中的不同情况取决于什么？ 取决于浮力和重力的大小关系 能积极参与，体会物体在液体中的不同 情况； 优秀 □ 良好 □合格 能分析、处理信息，得出结论； 优秀 □ 良好 □合格 能书面或口头表述自己的观点。 优秀 □ 良好 □合格 发挥学生的思维潜能，培养学生的团结协作精神， ☑较易 □中等 □较难 □引用 ☑改编 原创 003 实践作业 3 分钟 取一块橡皮泥，揉成圆球状，放入盛有适量水的透明玻璃杯中， 再将橡皮泥捏成小船状，放入水中。 观察两种情况下有何不同？试分析橡皮泥受到的重力与浮力是 否变化？如何变化？ 圆球状橡皮泥沉入水底，而船状橡皮泥漂浮于水面上。橡皮泥捏 成小船状后，重力不变，原来沉底，是因为浮力小于重力，后来漂 浮时浮力等于重力，说明浮力增大了，同时看到水面比橡皮泥沉入 水底时更高，说明轮船是通过增大排开水的体积来增大浮力实现漂 浮的。 能积极参与，体会橡皮泥在水中的不同 情况，观察，记录； 优秀 □ 良好 □合格 能分析、处理信息，得出结论； 优秀 □ 良好 □合格 能书面或口头表述自己的观点。 优秀 □ 良好 □合格 发挥学生的动手能力，以及思维潜能，培养学生的团结协作精神， □ 较易 ☑中等 □较难 □引用 改编 ☑ 原创 004 实践作业 3 分钟 用一个大小适中的空塑料瓶，一个针管，一截橡胶软管， 自制 潜水器，将潜水器放入水中，用针管向塑料瓶内慢慢注水，观察 潜水器情况，再向外慢慢抽水，观察潜水器情况。 向内慢慢注水时，潜水器慢慢下沉，直至沉入水中，当向外抽水 时，潜水器会慢慢上浮，直至漂浮在水面上。 能积极参与，并通过亲自实践认识潜 水器的原理。 优秀 良好 合格 能分析、处理信息，得出结论； 优秀 良好 合格 能书面或口头表述自己的观点。 优秀 良好 □合格 通过自己亲自操作，进一步理解物体的浮沉条件，同时认识潜水 器的工作原理。 ☑ 较易 □中等 □较难 □引用 ☑ 改编 □ 原创 4 题 6 分钟 1.油漂浮在静止的水面上，说明油的密度______ (填“大于” “等于”或“小于”) 水的密度 。一实心物体刚好能悬浮在 水中，将该物体放入足够多的油中时，物体将______ (填“漂 浮”或“下沉”) 。 2.一个物体质量为 150g,将其全部浸没在水中 时 ， 它排开 水的重力为 2N,此时它所受的浮力为_____N,放手后物体将 _ ____ (填“上浮”“下沉”或“悬浮”) ，物体静止时所 受浮力为____N。 3.把重 10N,密度为 0.9 × 10 3kg/m 3 的实心物体投入水中。当 第 23 页 共 32 页 第 24 页 共 32 页 物体静止时，物体处于_______ (填“漂浮”“悬浮”或“沉 底”) 状态，物体所受浮力为____N；若该物体投入酒精中， 则物体将____ 。 (填“上浮”“下沉”或“悬浮”) 。 ( ρ 酒 精=0.8 × 10 3kg/m 3 ) 4 .如图 1 所示是同一个鸡蛋在两种盐水中静止时的状态 ， 则鸡蛋受到的浮力关系是 F 甲 ____ (填 “大于 ”“小于”或 “等于”) F 乙 ；若在甲中再加水并搅拌后，鸡蛋将________ (填 “上浮” “悬浮”或 “下沉”) 。 图 1 1. 小于；下沉； 2. 2；上浮；1.5 3. 漂浮；10；下沉 4. 等于；下沉 能 将 所 学 物 理 知 识 与 实 际 情 境 联 系 起来； 优秀 良好 □合格 能从物理学视角观察周围事物、解释有 关现象和解决简单的实际问题； 优秀 良好 □合格 能正确运用浮沉条件 优秀 良好 □合格 通过 4 道基础题，巩固基础知识，加深对浮沉条件的理解。知道 物 体浮沉取决于浮力与重力的大小关系，取决于物体的密度与 液体 密度的关系。 团 较易 □中等 □较难 ☑ 引用 ☑ 改编 原创 第 25 页 共 32 页 1. 明将一个大西瓜和一个梨放入水缸中，发现西瓜浮在水面上， 而梨子却沉入水底，如图 1 所示，此时西瓜与梨受到的浮力相比较 ( ) A.西瓜受到的浮力较大 B.梨受到的浮力较大 C.它们受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小 2. 人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟，煮熟后的饺子会 漂起来的原因是 ( ) A.饺子的重力减小了 B.饺子的重力和浮力都增大了 C.饺子的重力不变，浮力增大 D.饺子的重力和浮力都减小了 3. 如图 2 所示，在探究物体浮沉条件的实验中，小丽把体积相同 的物体 A 和 B 同时浸没在水中， 由静止释放，A 上浮，B 下沉。 请 画出物体 B 的受力示意图 (不计阻力) 。 图 2 4. 如图 3 所示，A、B 两物体用细线相连浸没在水中，此时两物体 恰好处于悬浮状态。细线的质量、体积忽略不计。已知正方体 A 的 棱长为 10cm，物体 B 的体积为 300cm 3,物体 B 的质量为 0.5kg。 求： (g 取 10N/kg) (1) 物体 B 受到的浮力。 (2) 细线对物体 B 的拉力。 (3) 物体 A 的重力。 图 3 1.A； 2.C ; 3. 图 第 26 页 共 32 页 4. (1) B 受到的浮力： F 浮B=ρ 水 gV 排=ρ 水 gVB= 1×103kg/m3 ×10N/kg×300×10-6m3=3N (2) B 在水中悬浮静止时受力平衡，设绳上拉力为 T ，则： T+F 浮B=GB ，所以绳子拉力： T=GB-F 浮B=mBg-F 浮B=0.5kg×10N/kg-3N=2N (3) 以 A 为研究对象，F 浮A=GA+T ，则 A 的重力 为： GA=F 浮A-T=ρ 水 gV 排-T=ρ 水 gVA-T = 1×103kg/m3 ×10N/kg× (10×10-2m)3-2N= 10N-2N=8N 能 将 所 学 物 理 知 识 与 实 际 情 境 联 系 起来。 优秀 良好 □合格 能运用物理知识解释有关现象和解决简 单的实际问题。 优秀 良好 □合格 通过 4 道题考，查学生运用物理知识解释生活中的现象以及解决 实际问题的能力，学以致用。 较易 中等 较难 引用 改编 原创 透明有盖塑料瓶，吸管，曲别针,剪刀，水 1. 将塑料瓶装水，注意水不能装满，需要在上部留出一部分空间； 2. 将吸管剪成大约6 厘米的长度； 3. 将吸管从中间对折，并将回形针 (1－2 个) 插进吸管进行配 重。 4. 将配重好的吸管放入装好水的塑料瓶中观察，以吸管刚好露出 水面为宜，然后盖紧盖子。这样沉浮自如的“浮沉子”就制作完成 了。 (如果制作后的“浮沉子”浮于水面部分过多，要稍微剪短一点吸 管，或者增加曲别针) 1.扣紧瓶盖，轻按瓶身，观察“浮沉子”的情况； 2.松开手，观察“浮沉子”的情况； 3.适当改变按压瓶身的力，观察“浮沉子”的情况。 第 27 页 共 32 页 第 28 页 共 32 页 能独立按步骤完成制作； 优秀 良好 □合格 能仔细观察实验现象，并准确记录； 优秀 良好 □合格 基于实验现象，能进行简单分析。 优秀 良好 □合格 通过这个小实验，提高学生学习物理的兴趣，激发学习欲望；同 时，通过自己亲自动手实验，更加深入的理解浮沉条件。 六、单元质量检测作业 单元质量检测作业内容 浮力 10 题 30 分 钟 1．一个塑料块物体静止在如图 1 所示的水面上，以下说法正确的是( ) A．物体受到的浮力为 F1 B．物体受到的浮力为 F2 C．物体受到的浮力大于重力 D．物体受到的浮力大于重力 2．小张在使用“称重法”测量物体所受到的浮力时，用弹簧测力计测量一物 体的重力时，示数为 4.5 N．当物体完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为 3.5 N， 则物体所受浮力为________N。 3．小明做“阿基米德原理”实验的步骤如图 2 所示： 图 2 (1) 小 明 处 理 数 据 时 ， 发 现 实 验 步 骤 有 所 遗 漏 ． 遗 漏 的 步 骤 为 __________________．若将遗漏的步骤标注为 d，则最合理的实验步骤顺序依 次为 。 __________ (2)实验步骤 a、b、c、d 中，弹簧测力计的示数依次为 Fa 、Fb 、Fc 、Fd ，若这些示 数之间关系满足(用等式表示)______________，则可验证阿基米德原理正确。 4．用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力，测力计的示数为 5 N；把物体一 半体积浸入在水中时，测力计的示数如图 3 所示，此时物体所受浮力为________N， 当把物体从弹簧测力计上取下，放入水中静止时，物体所处的状态是________ (填 “漂浮”“悬浮”或“下沉”)。 图 3 第 29 页 共 32 页 5．潜水艇悬浮在海水中，如果此时向水舱内注入水，使潜水艇下潜，下列说 法中正确的是( ) A．潜水艇受到的重力小于浮力 B．海水对潜水艇的压力逐渐减小 C．海水对潜水艇的浮力不变 D．潜水艇的下潜速度逐渐减小 6．在长江航行的货轮的排水量达到 40 000 t，这艘货轮在满载货物在长江上 航行时受到的浮力大小是__________N，货轮到达目的地卸完货物以后，货轮所受 浮力将________ (填“变大” 、“变小”或“不变”) (g 取 10 N/kg)。 7．圆柱体先后放入密度为ρ1 和ρ2 的两种液体中，均处于漂浮状态，如图 4 所示：圆柱体在两液体中所受浮力依次是 F1 和 F2 ，则( ) A． ρ1 ＞ ρ2 C． ρ1 ＜ ρ2 F1＞F2 F1＝F2 B． ρ1 ＜ ρ2 D． ρ1 ＞ ρ2 图 4 F1＜F2 F1＝F2 8．一物体的密度为 0.8g/cm 3 ，体积为 100 cm 3 ，现将它放入到水中静止后，此 物体所受到的浮力大小是________N(g 取 10 N/kg)。 9．如下图所示，有一长方形木块漂浮在水面上，重力大小为 10 N，此木块浸 在水中的排液体积占物体总体积的 (g 取 10 N/kg)。 (1)求木块所受到的浮力大小； (2)若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。 图 5 10.利用身边的物体， 自制一个简易密度计。 (20 分) (1)实验器材：________________________________________ (2)实验原理：________________________________________ (3)实验步骤：________________________________________ _________________________________________ __________________________________________ 图 6 第 30 页 共 32 页 第 31 页 共 32 页 答案 1.A 2. 1 无关 3.( 1)测量空桶的重力 d 、a 、c 、b (2)Fa－Fc＝Fb－Fd 4. 3 漂浮 5.C 6.4×108 变小 7.D 8.0.8 9.( 1)因为木块漂浮在水面上，所以木块受到的浮 力：F 浮＝G 木＝10 N (2)根据 F 浮＝ρ 水 gV 排可得，排开液体的体积： V 排 ＝ F ρ 水 浮 g＝ ＝1× 10 －3 m3 因为 V 排 ＝V 木 ；所以 V 木 ＝V 排 ＝× 1 × 10 －3 m3＝1.25×10 －3 m3 木块全部浸没时受到水的浮力： F ′ 浮＝ρ 水 gV 木 ＝1×103 kg/m3 ×10 N/kg×1.25×10 －3 m3 ＝12.5 N 木块浸没时，根据力的平衡条件有： F ′ 浮＝G 木＋F， 则压力 F＝F ′ 浮－G 木＝12.5 N－10 N＝2.5 N 第 32 页 共 32 页 (二) 单元质量检测作业分析 序号 类型 对应单元 作业目标 对应学习水平 难度 来源 完成时间 了解 理解 应用 1 选择题 1 √ 较易 原创 30 分钟 2 填空题 2 √ 较易 原创 3 填空题 4 √ 中等 改编 4 填空题 5 √ 较易 改编 5 选择题 5 √ 较易 改编 6 填空题 3 √ 较易 原创 7 选择题 5 √ 中等 改编 8 填空题 4 √ 较易 原创 9 填空题 4、5 √ 较难 原创 10 实践题 5 √较难 原创 一周
