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關鍵知識:
1、液體浮力的特點
1、液體內部形成浮力的原因:液體受重力作用,具有流動性。
2.測量:浮力計(檢測液體內部的浮力)
浮力計的構造:
浮力計的工作原理:當金屬盒受到浮力作用時,U形管左右兩側的液面形成高度差。 金屬盒受到的浮力越大,U形管內液面的高度差就越大。
3、液體內浮力的特性
(1)液體內部各個方向都有浮力。 (集裝箱側壁和底部有浮力)
(2)對于同一種液體,在同一深度,各個方向的浮力相等,并且隨著液體深度的減小而減小。 (3)不同液體的浮力還與液體的密度有關。 當深度相同時,液體的密度越大,浮力越大。
2. 液體浮力的估計
3. 連接器
1、上端開口、下端相連的容器稱為連接器。
2、連接裝置的特點:連接裝置內充滿相同的液體,當液體不流動時,連接裝置各部分的液位始終相等。
3、連接器應用:水閘、茶壺、水位計等。
(1)手動飲水機-連接裝置
(2) 水閘-連接器
4、液體浮力的傳遞
1.帕斯卡定理:
狀態:密閉液體
特點:加在封閉液體上的浮力可以由液體向各個方向傳遞而不改變尺寸
公式:
應用:液壓系統和液壓機
優秀講義:
學習案例:
話題
科學探究:液體的浮力
班級類型
新講座
課時
教學
目標
知識和技能
(1)了解液體內部的浮力公式,并能利用該公式簡要解釋一些化學現象;
(2)通過觀察簡易浮力計實驗,培養中學生的觀察能力、分析推理能力;
(3)能夠用液體浮力公式解釋帕斯卡的實驗,培養中學生從理論上解釋實驗現象的能力。
流程和技能
通過橡膠膜玻璃管內液柱平衡實驗,引導中學生學習代換思想,了解它是數學中常用的思維方式之一。
情緒心態和價值觀
(1)通過液體內部浮力公式的推導,讓中學生認識到數學邏輯性強、科學嚴謹的特點;
(2)通過帕斯卡實驗的學習,激發學習數學的興趣。
內容
分析
教學重點
解決液體浮力公式的相關問題
教學難點
液體浮力公式推導
伊斯蘭教法
修讀法律
示例方法、協作查詢方法
教具
投影儀
教
學習
經過
程序
教學流程設計
評論
班主任活動設計
中學生活動設計
1、液體浮力的大小
1.提出問題設計
演示簡單浮力計的實驗,引導中學生回憶上節課實驗中得出的推論。
回憶并回答液體浮力的性質。
指出:得到的定律是定性的,我們能具體測量液體內部某一點的浮力嗎?
你們有什么計劃嗎?
對于定量測試,一開始中學生可能缺乏想法,但在班主任的提醒下,他們大膽推測并逐漸接近主題:
當提出方案的環節沒有連通時,班主任應適當分解問題,如:
(1) 當橡膠膜凹入玻璃管時,其所受的力是多少?
(1)通過液體向下的壓力將橡膠膜壓入玻璃管。
(2) 能否通過力天平檢測液體對橡膠膜的壓力?
(2)可以對膜施加向上的力和壓力平衡。 檢測該力的大小即可得到液體壓力的大小。
(3)如何估算浮力?
(3)浮力=壓力/膜的受力面積; 在管內加入一定量的水或沙子,它們的重力等于壓力。
讓中學生寫下他們自己的實驗方案。
根據你對問題的綜合思考生成設計方案液體壓強公式推理,并將其寫在設計卡上。
讓中學生匯報自己的實驗方案或各種問題的答案。 班主任提出適當的意見和改進。
交流討論實驗方案,基本產生合理的定量推理思路。
2.采購計劃、推論公式
畫出量筒與玻璃管的連接光,帶領中學生分析橡膠膜的受力,畫出受力圖,分析F火柱=G火柱=ρ水gh火柱S。
由受力分析可得:P=F火柱/S=ρ水gh火柱。
可以正確分析橡膠膜的受力并引入液體浮力公式。
進行演示實驗,提醒中學生在觀察天平時注意管內海面與燒瓶內海面的關系。
提示:加水時,火柱的高度等于薄膜到液面的距離,即對應位置的深度。
這也與我們得到的“越深的地方,浮力越大”的推論是一致的。
請注意,最終管中的火柱與液體指針齊平。
最終澄清度公式中常用的 h 是該點液體的深度。
3.概括推論
可以推導出:液體中深度h處的浮力為:P=ρgh
意識到公式中的 h 是液體的深度液體壓強公式推理,該公式適用于任何密度均勻的液體。
強調廣義公式的數學意義,它適用于任何密度均勻的液體。 結合公式,分析了影響液體浮力的幾個因素。
已知影響液體浮力的因素有:液體密度、場所深度、重力加速度。
2.帕斯卡的實驗
一定量的水改變深度會導致不同的浮力值。 帕斯卡的實驗正好驗證了這個推論。
演示以下實驗: