第一节 浮力

教学建议

　　教材分析

　　对浮力这一节内容的研究是在小学自然课和生活经验中已经熟悉浮起的物体受到浮力并结合前几节所学知识的基础上综合地应用液体的压强、压力、二力平衡和二力合成等知识来展开的．这一节是本章的重点和关键，对浮力的研究为学习阿基米德原理、浮力的利用奠定了基础．浮力知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着广泛的现实意义．

　　学生从小学自然课和生活经验中已经熟悉浮起的物体受到浮力．因此，教材用一句话点明学生已知的这类事实后，立即引导学生思考下沉的物体是否受到浮力，用实验来研究，得出一切浸入液体的物体都受到浮力的结论．既然都受浮力，为什么有的物体浮，有的物体沉呢？所以教材很自然地就用重力、浮力的关系讨论浮沉条件．在这里讨论浮沉条件也有利于分散“浮力的利用”一节的难点．讨论过浮沉条件后，教材揭示浮力的实质是压力差，使学生理解为什么物体浸入液体会受浮力，也将浮力知识与前边的压强、压力联系起来，并为后面理解阿基米德原理作好准备．

　　对物体浮沉和浮力产生的原因的研究，需要综合应用旧知识来解决新问题，因而对理论分析和推理论证能力要求提高了．而初中生侧重于对直观现象进行具体、形象的思维来获得知识．因此这两个知识点既是本节课的重点又是难点．

　　课文后的"想想议议"，引入对决定浮力大小因素的研究．这样就为下一节学习阿基米德原理留下悬念，作好铺垫，同时也有利于学生形成知识结构．

　　关于“浮力产生的原因”的教学建议

　　揭示浮力产生的原因是一个重、难点．教材通过分析一个浸入水中的立方体的六个表面受到的液体压力，得出浮力等于物体受到的向上和向下的压力差．分析中要用到液体压强与深度的关系、二力合成、二力平衡等知识，涉及到的力较多，有的学生理解起来可能感到困难．

　　这时可请同学回顾做过的一个旧实验：六个面扎上橡皮膜的空心正方体，当它浸没在水中时，六个面的橡皮膜均向内凹进，而且前后左右面凹进的程度相同，而下表面比上表面凹进的程度要大．

　　引导学生密切联系原有的液体压强与深度的关系、二力合成、二力平衡等知识．先让学生考虑浸没在水中的立方体的各个表面是否都受到水的压强和压力；再考虑每个面受到的水的压力的方向，并在图上画出来；然后具体分析前后、左右两个表面受到的压强和压力情况，得出它们两两互相平衡的结论；再分析上下表面受到的压强不同和压力不同，得出向上的压力大于向下的压力，上下压力差就是浮力，因此浮力竖直向上．

　　在具体分析各个面受到的压强和压力大小时，可边分析边画出图来，加强直观性，帮助学生理解．通过由浅入深分层次的分析，把突破难点的过程变成巩固和加深对旧有知识理解应用的过程，变成培养学生分析能力的过程．由学生归纳总结出浮力等于物体受到的向上和向下的压力差．最后再用如下演示实验加以验证：

　　将石蜡投入装水的烧杯中，观察其受到浮力是否上浮；

　　将石蜡放在另一烧杯底使其和杯底紧密接触，沿杯壁缓慢注水观察其是否上浮从而通过实验证明前面理论分析得到的结论．并指出这也是物理学研究的方法：从实践到理论再用理论来指导实践．达到从小培养学生研究物理的正确方法的目的．

　　最后说明物体在气体中也受到浮力，并举例说明，还可以让学生自己举出一些气体有浮力的例子来．

　　关于“浮力的大小的演示实验”的教学建议

　　教材根据学生的经济首先指出浮在水面上的物体和从水里浮上来的物体都受到浮力．而后通过教材图12－2的实验，使学生认识到沉在液体里的物体同样受到向上托起的力，从而认识浸在液体里的物体不论是上浮的还是下沉的都受到浮力．

　　做好教材图12－2的实验很重要．当前教学用的弹簧测力计比较小，可见度差，解决的

　　办法有两个：（1）自制大型的弹簧测力计．（2）采用边讲边实验的办法，让学生自己动手做实验．缺少弹簧测力计，可将学生在前面“小实验”中自制的弹簧测力计拿来使用．实验中在观察过石块浸没水中时弹簧测力计读数减小后，可将石块提到杯外，再用手向上托一下石块，使弹簧测力计的读数减小．这样做一下，可以使学生直观地认识到石块浸入水中时弹簧测力计的读数减小，是由于石块受到了水的向上托的力，即水的浮力，浮力的方向是向上的．然后根据二力合成的知识，先指出重力与浮力方向相反，弹簧测力计读数 ，再得出 ，即浮力的大小等于物体在空气中弹簧测力计的读数减去物体在液体中弹簧测力计的读数，为理解阿基米德原理实验作准备．

　　关于“物体浮沉的条件”的教学建议

　　浸在水中的物体都受浮力，为什么有的物体在水中下沉，有的物体能浮在水面上呢？由此引入对物体浮沉条件的分析．引导学生对教材图12－3进行分析，即对放在液体中的物体进行受力分析，抓住比较重力和浮力的大小关系，根据二力合成的知识，讨论得出物体在什么条件下下沉、上浮、悬浮和漂浮，同时举例说明由于铁块、石块受到的重力大于浮力，合力向下，所以在水中下沉；乒乓球受到的重力小于浮力，合力向上，所以在水中上浮．

　　在研究物体的浮沉条件这个重、难点时，日常生活中一些错误的经验或思维定势会在学生头脑中形成模糊的观念，最突出的是"重的物体下沉，轻的物体上浮"．这里可以演示一个小实验：一根小铁钉在水中下沉，而大木块在水中会上浮，大木块显然比小铁钉重．可能又有一部分同学这时会提出小铁钉下沉是因为铁的密度大．教师可再演示一个小实验：一个废牙膏壳密度没有变，空心时能浮在水面，揉成一团后在水中会下沉．说明密度也不是决定浮沉的条件．这样经过演示，讨论和分析，纠正了错误观点，引导学生从运动和力的关系角度来讨论物体的浮沉条件，对浸没在液体中的物体进行受力分析，抓住比较重力和浮力的大小关系，根据二力合成知识，由学生讨论得出物体的浮沉条件．

　　这时强调物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用．下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面．并再演示一下浸没在水中的木头的上浮过程，以加深印象．漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，容易使学生产生“物体的漂浮与悬浮是一回事或一个物体在同一液体中既漂浮又悬浮”的错误观点，这时可用一个乒乓球和一个空心金属球投入水中分别演示漂浮与悬浮实验．使学生直观比较出漂浮是物体浮在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中．悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中．强调同一个物体在同一液体中既漂浮又悬浮是不可能的．

　　“想想议议”中关于浮上来的皮球．从它刚露出水面到最后漂在水面上不动的过程中，它受到的重力怎样变化？浮力怎样变化？浮力的大小可能跟什么有关系？可放在学完物体浮沉条件后结合演示进行讨论．讨论中通过分析学生能够答出皮球受到的重力始终不变．皮球上浮的过程中，浮力大于重力；露出水面后还继续上升的过程中，浮力还大于重力；当皮球漂浮在水面上不动时，皮球受的浮力等于重力．可见浮力是逐渐减小的．皮球浸在水中的体积也在逐渐减小，所以浮力的大小可能跟皮球浸在水中的体积有关系．讨论这个问题可以给学习下节的阿基米德原理作准备．