第一篇:浮力教學(xué)設(shè)計(jì)-新集-張蕓
十四(五)浮力教學(xué)設(shè)計(jì)
新集鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué) 張蕓
一、教材分析
浮力是力學(xué)中應(yīng)用性較強(qiáng)的基礎(chǔ)知識(shí)之一。浮力知識(shí)的抽象性、綜合性較強(qiáng),較多的用到了前面所學(xué)的密度、重力、二力平衡、壓力、壓強(qiáng)等知識(shí),對(duì)學(xué)生的分析推理能力,抽象思維能力要求比較高。因此,教學(xué)中要充分注意引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題,通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)去解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題能力和推理能力。
二、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能
1、建立浮力概念,明確浮力的方向豎直向上。
2、知道漂浮在液面上的物體和浸在液體中的物體都受到浮力的作用。
3、了解浮力產(chǎn)生的原因。
4、理解浮力的大小等于什么。
5、知道浮力大小的影響因素。
6、了解浮力在日常生活中的應(yīng)用。
過(guò)程與方法
1、通過(guò)觀察,了解浮力是怎樣產(chǎn)生的
2、將日常生活中的浮力現(xiàn)象與遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái),探究、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使用控制變量法,讓學(xué)生對(duì)浮力知識(shí)獲得更加深入的了解。情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)以及探究等學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、通過(guò)遠(yuǎn)程教學(xué)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣,提高學(xué)習(xí)的自信心。
三、教學(xué)重點(diǎn)
浮力概念;浮力大小的影響因素;浮力大小的計(jì)算方法 教學(xué)難點(diǎn)
浮力產(chǎn)生的原因;阿基米德原理及公式的應(yīng)用 教學(xué)方法
結(jié)合多媒體進(jìn)行講授法、提問(wèn)法、實(shí)驗(yàn)探究法
四、學(xué)法指導(dǎo)
指導(dǎo)學(xué)生自主、探究方法的應(yīng)用
教具:乒乓球、短蠟燭、彈簧秤、阿基米德演示器、水桶、沙桶、盆子、空易拉罐、燒杯、水等。多媒體課件 教學(xué)課時(shí):1課時(shí)
五、教學(xué)過(guò)程
1、創(chuàng)設(shè)情境,提出問(wèn)題
(多媒體展示)生活中的浮力現(xiàn)象,向?qū)W生們提出問(wèn)題:“氫氣球?yàn)槭裁磿?huì)浮在空中?為什么輪船可以漂浮在水面上?這是因?yàn)檫@些物體都受到液體(氣體)對(duì)它們向上托起的力,這就是這節(jié)課我來(lái)和大家一起學(xué)習(xí)的浮力。板書(shū) :浮力
板書(shū)
一、定義:浸入液體(氣體)中的物體都要受到液體(氣體)對(duì)它向上托起的力 ↓ ↓ ↓(受力物體)(施力物體)(方向)
演示實(shí)驗(yàn):短蠟燭從水中浮起來(lái)。提問(wèn):在水里浮上來(lái)和浮在水面上的短蠟燭受幾個(gè)力的作用?施力物體是什么?力的方向如何?是什么力使它上升? 學(xué)生回答后小結(jié):從水里浮上來(lái)的短蠟燭受到豎直向下的重力,施力物體是地球。還受到向上的浮力,施力物體是水。短蠟燭漂浮在水面上,在平衡力的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài),受到豎直向下的重力和水對(duì)它向上的浮力,可見(jiàn)浮力的方向豎直向上,與重力的方向相反。同時(shí)使學(xué)生認(rèn)知:從水里浮上來(lái)的物體和浮在水面上的物體都受到浮力的作用。
2、探究新知
通過(guò)受浮力的例子(投影圖片)這些浮在水面上的物體能受到浮力,那么放入水中下沉的物體受不受浮力呢?
探究一:在水中下沉的物體也受浮力嗎?
猜想和假設(shè): 學(xué)生以小組為單位討論在水中下沉的物體是否受水對(duì)它的浮力。有的學(xué)生認(rèn)為在水中下沉的物體不受水對(duì)它的浮力,理由是物體沒(méi)有被浮起來(lái)。還有的同學(xué)則認(rèn)為在水中下沉的物體受到水對(duì)它的浮力,因?yàn)槲矬w下沉的速度比較緩慢……到底哪種猜想正確要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
設(shè)計(jì)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,教師可以先將沙桶掛在彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤上,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再用手托住沙桶,利用肢體語(yǔ)言讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟彈簧秤的示數(shù)變小了,說(shuō)明有一個(gè)力量向上托起了沙桶,學(xué)生再次以小組為單位討論實(shí)驗(yàn)方案,然后請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程:將沙桶掛在彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤上,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),再將沙桶逐漸浸沒(méi)在水中觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有無(wú)變化。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程之后,各小組學(xué)生代表交流實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:發(fā)現(xiàn)當(dāng)石塊浸入水中后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小了。說(shuō)明同樣有一個(gè)力量向上托起了沙桶,在水中正是水向上托起了沙桶,因此在液體中下沉的物體也受到液體對(duì)它的浮力。
并且通過(guò)例子(多媒體展示的熱氣球升空)還可以發(fā)現(xiàn),不僅浸在液體中的物體會(huì)受到浮力,浸在氣體中的物體也會(huì)受到氣體對(duì)它的浮力。再讓學(xué)生搜集生活中浮力的現(xiàn)象,將學(xué)生的思維進(jìn)一步的發(fā)散,從而引出一切浸在液體(氣體)中的物體都受到液體(氣體)對(duì)它豎直向上的浮力作用。
那么浸在液體(氣體)中的物體為什么會(huì)受到液體(氣體)對(duì)它豎直向上的浮力作用呢?我們一起來(lái)學(xué)習(xí)下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
板書(shū):
二、浮力產(chǎn)生的原因 1.演示實(shí)驗(yàn):(如下圖1所示)
圖1
(1)取一只去底的礦泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。問(wèn):如果我往里面注水,乒乓球會(huì)浮起來(lái)嗎?(會(huì)。因?yàn)橐艿剿母×Γ?/p>
(2)往塑料瓶里面注水。現(xiàn)象:乒乓球被水壓在瓶口底部,同時(shí)有水從塑料瓶口漏出。(說(shuō)明浸在水中的物體不一定受到浮力。為什么呢?)
(3)用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意觀察乒乓球下面積滿水時(shí)有何現(xiàn)象發(fā)生?(現(xiàn)象:乒乓球下積滿水時(shí)乒乓球會(huì)上浮。)
(4)將水倒回?zé)治鲈颉5谝淮纹古仪蛑皇艿剿o它向下的壓力。第二次乒乓球下積滿了水,即同時(shí)受到水對(duì)它向下與向上的壓力。乒乓球上浮說(shuō)明向上的壓力大于向下的壓力。這就是浮力產(chǎn)生的原因。
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圖2
我們舉特例來(lái)分析:(多媒體展示)如上圖2所示是一個(gè)正方體浸沒(méi)在液體中時(shí)的受力情況,正方體浸沒(méi)在水中,其左右兩個(gè)側(cè)面和前后兩個(gè)側(cè)面的面積都相等,并且對(duì)應(yīng)部位距水面的深度也相同。
問(wèn):水給它們的壓強(qiáng)是否相等?(相等)
問(wèn):水給它們的壓力是否相等?(讓學(xué)生討論)(壓力相等并且方向相反)分析:(p =ρgh p =F/S S 一定,F(xiàn) =p·S)但是,上下兩表面所處的深度不同,下表面處的深度更大,壓強(qiáng)更大,而上下兩表面的表面積相同,據(jù)p = F/SF = P·S,所以下表面受到向上的壓力比上表面受到的壓力更大。即F上>F下這就是浮力產(chǎn)生的原因,即上下表面的壓力差。
板書(shū):浮力產(chǎn)生的原因:F 浮=F上-F下
浮力屬于力,力就有大小,那么浮力的大小與什么因素有關(guān)呢?下面我們一起來(lái)學(xué)習(xí)下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
板書(shū):
三、浮力的大小
提問(wèn): 給你彈簧測(cè)力計(jì)、水、燒杯、沙桶,如何測(cè)出沙桶浸入水中的浮力? 通過(guò)個(gè)別提問(wèn)并歸納出方法:(1)先測(cè)沙桶在空氣中的重力G。
(2)把沙桶浸入水中看彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示。(3)求浮力F浮 = G-F示
板書(shū):
(一)、浮力大小的測(cè)量方法:
通過(guò)受力分析總結(jié)出用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力大小的方法,即稱(chēng)重法: F 浮=G-F 示。板書(shū)
1、稱(chēng)重法: F 浮=G-F 示。
上面我們一起學(xué)習(xí)了測(cè)量浮力大小的一種方法,那么還有其他的方法嗎?有關(guān)阿基米德原理內(nèi)容的教學(xué)(多媒體展示橡皮泥在水中下沉,漂浮錄像):提出問(wèn)題:同一塊橡皮泥在水中為什么一會(huì)兒下沉一會(huì)兒漂浮呢?浮力的大小與什么因素有關(guān)?引導(dǎo)學(xué)生建立 F 浮與 G 排聯(lián)系:請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將空易拉罐按入水中體會(huì)浮力的大小與什么因素有關(guān)?學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中最直接的感受就是將易拉罐下按過(guò)程中,易拉罐所受的浮力越來(lái)越大。在此教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)當(dāng)將易拉罐下按過(guò)程中,小桶中的水面升高,升高的這部分水的體積等于什么?學(xué)生經(jīng)過(guò)討論不難回答出升高的這部分水的體積與易拉罐浸在液體中的體積相同。也就是說(shuō)易拉罐浸在水中部分的體積排開(kāi)了液體,因此我們把排開(kāi)的這部分水的體積稱(chēng)為 V 排,浮力的大小與 V 排有關(guān)系。還與哪個(gè)量更加接近?學(xué)生會(huì)比較自然的將F浮與G 排聯(lián)系在一起。從而提出課題 “物體所受浮力的大小與它排開(kāi)的液體所受的重力的關(guān)系”。板書(shū):F浮?G 排
探究
二、探究實(shí)驗(yàn)F浮與G排關(guān)系?教師給出實(shí)驗(yàn)器材:溢水杯、小桶、沙桶、彈簧測(cè)力計(jì),適量水學(xué)生以小組為單位討論實(shí)驗(yàn)方案,然后請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
1、將溢水杯裝滿水。
2、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空小桶的重力,并把它放在溢水杯口。
3、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出沙桶的重力。
4、將沙桶浸沒(méi)在水中,讀出測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。
5、將測(cè)力計(jì)測(cè)出裝有溢出水的小桶的重力。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出F浮=G排,實(shí)驗(yàn)結(jié)束對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),并適時(shí)引入對(duì)阿基米德的相關(guān)介紹(多媒體展示阿基米德相關(guān)內(nèi)容)。從而得出阿基米德原理:浸在液體中的物體所受的浮力,大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力。(學(xué)生齊讀一遍,加強(qiáng)記憶)強(qiáng)調(diào)阿基米德原理也適用于各種氣體。
板書(shū)
2、阿基米德原理:F浮=G排
知識(shí)回顧m=ρv、G=mg、從而得出G排=m排g=ρ液gV排。根據(jù)公式教師要特別強(qiáng)調(diào)F浮與ρ液、V 排關(guān)系,(強(qiáng)調(diào)控制變量及物理量單位的統(tǒng)一)
(多媒體顯示)
1、浮力的大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系 在同種液體中物體排開(kāi)的液體體積越大,受到的浮力越大
2、浮力的大小與液體的密度有關(guān)系
同一物體浸沒(méi)在不同液體中,液體密度越大,受到的浮力越大。
3、浮力大小與液體深度的關(guān)系
浸沒(méi)在液體中的物體,受到的浮力大小與浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān)
通過(guò)學(xué)習(xí)我們對(duì)浮力有了更深的認(rèn)識(shí),其實(shí)人們?cè)缫呀?jīng)在日常生活中應(yīng)用浮力了。(多媒體顯示)無(wú)處不在的浮力,浮力的應(yīng)用。板書(shū):
四、浮力的應(yīng)用。
3、總結(jié)歸納
本課主要學(xué)習(xí)哪幾個(gè)知識(shí)點(diǎn):(讓學(xué)生歸納)1.什么是浮力,浮力的方向。2.浮力產(chǎn)生的原因是什么? 3.測(cè)量浮力大小的方法.4.影響浮力大小的因素。
六、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、浮力定義。
二、浮力產(chǎn)生的原因。
三、浮力的大小。
四、浮力的應(yīng)用。
七、鞏固練習(xí)(多媒體顯示)
第二篇:新人教版10.1浮力教學(xué)設(shè)計(jì)
§10.1
浮力
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知道浮力的定
2、會(huì)用稱(chēng)重法計(jì)算物體所受的浮力。
3、能認(rèn)識(shí)浮力產(chǎn)生的原因。
4、經(jīng)歷探究浮力大小更哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,認(rèn)識(shí)物體所受浮力的大小跟它浸在液體中的體積有關(guān),跟液體的密度有關(guān)。
二、情分析:學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)已經(jīng)有了一些認(rèn)識(shí),并且能夠根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析出簡(jiǎn)單的受力情況。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象感知浮力的存在,并進(jìn)一步探究浮力大小和方向。在使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力大小的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)影響浮力大小的因素提出猜想和假設(shè),能夠自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)定性的分析問(wèn)題。
三、本節(jié)重點(diǎn):
1、掌握用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力的方法。
2、探究浮力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
本節(jié)難點(diǎn): 探究浮力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
四、教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì):
引入:水天一色,一望無(wú)際的海洋上,威武壯觀的中國(guó)第一航空母艦“遼寧艦”破浪前行。請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們,航空母艦受到重力的作用,為什么它沒(méi)有從水中下沉?
鴨子在水面上自由自在的游,為什么不沉下去呢? 游船是用鐵做的,為什么也能浮在水面上呢? 是誰(shuí)托住停在水平面上的汽車(chē)? 思維啟動(dòng)
汽車(chē)放在水平地面上靜止時(shí),受到
和
的作用,這兩個(gè)力的關(guān)系:
。從上面的問(wèn)題中可以看出:①物體漂浮在水面上時(shí)浮力的大小是多少?F浮 = G
②浮力的方向是什么?
(豎直向上)
小結(jié):
一:浮力的定義:浸在液體中的物體受到液體向上托的力,叫做浮力。二:浮力的方向:總是豎直向上的。
浮力的施力物體:液體
知識(shí)點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)
(一)重為10 N的木球靜止在水面上,在圖中畫(huà)出它所受浮力的示意圖。
三:測(cè)量浮力的方法
漂浮在水面上的物體受浮力,那么浸沒(méi)在水中的物體如石塊是否受浮力嗎?如果受浮力,我們?nèi)绾螠y(cè)量浮力的大小?
①請(qǐng)大家先觀看演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,然后討論:此實(shí)驗(yàn)的具體操作過(guò)程是那些? ②參照課本P50圖10.1-2演示實(shí)驗(yàn),說(shuō)說(shuō)浮力的大小是怎樣測(cè)得的? 引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:測(cè)量方法:稱(chēng)重法
公式: F浮= F浮=G-F′ 知識(shí)點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)
(二):
一個(gè)物體在空氣中用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)其重為12N,浸在水中后用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)其示數(shù)為5N,物體在水中所受到的浮力是多大 解:物體在水中所受到的浮力
F浮 =G–F =12N﹣5N=7N 四:浮力產(chǎn)生的原因
為么浸沒(méi)在水中的物體會(huì)受到浮力?
閱讀課本p50內(nèi)容,討論圖中的現(xiàn)象10.1-3,討論,得出浮力產(chǎn)生的更本原因?
得出結(jié)論:浸沒(méi)在液體中的物體,其上下表面受到液體對(duì)它向上壓力差,這就是浮力產(chǎn)生的原因。
公式:F浮 = F下– F上 知識(shí)點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)
(三)這是正在建造的杭州灣大橋效果圖,大橋的下面有許多的橋墩,這些橋墩是否受到浮力的作用呢?
四、影響浮力大小的因素
1、做一做:
將旋緊蓋的空可樂(lè)瓶慢慢壓入水中時(shí),手有什么感覺(jué)?浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?
2、思考問(wèn)題:
人在水中會(huì)下沉被淹死,但在死海中卻能漂浮于水面。你認(rèn)為浮力大小與什么因素有關(guān)?(液體的密度)
3、驗(yàn)證猜想:
①液體密度:一雞蛋分別放在水中和鹽水中,觀察浮力大小的變化。得出什么結(jié)論。
②浸入液體的深度:按照?qǐng)D10.1-5做實(shí)驗(yàn),得出什么結(jié)論?
③浸在液體中的體積:按照?qǐng)D10.1-6做實(shí)驗(yàn),觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),實(shí)驗(yàn)分析并得到結(jié)論:物體在液體中受到浮力的大小,跟它浸在液體中的體積有和液體的密度有關(guān)。
知識(shí)點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)
(四)如圖所示是“探究浮力大小與那些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)根據(jù)圖示回答問(wèn)題:(1)由圖
和
可知浸在液體中的物體所受的浮力大小跟浸在液體中的體積有關(guān).(2)由圖
和
可知物體排開(kāi)相同體積的液體時(shí),浮力大小跟液體的種類(lèi)有關(guān).(3)當(dāng)物體完全浸沒(méi)在水中時(shí),物體上下表面所受壓力的差為
N.六、你有什么收獲?
七、布置作業(yè):p52,2.3.4 板書(shū)設(shè)計(jì):
一、浮力
1、浮力的定義:浸在液體(或氣體)中的物體受到
液體(或氣體)向上托的力,叫做浮力
2、浮力的方向:豎直向上
浮力的施力物體:液體
3、測(cè)量方法:稱(chēng)重法
公式: F浮= F浮=G-F′
4、產(chǎn)生原因:浸沒(méi)在液體中的物體上下表面受到向上的壓力差
公式:
F浮=F向上-F向下
5、決定浮力大小的因素:
物體浸在液體中的體積和液體的密度 計(jì)算浮力的方法: 方法一:稱(chēng) 重 法:公式:F浮=G-F′
方法二:壓力差法:公式:F浮=F向上-F向下
八、課堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練:
1.浸在鹽水中的石塊受到浮力的方向是,施力物體是,受力物體是。2.一個(gè)1N的鉤碼,掛在彈簧測(cè)力計(jì)鉤上,當(dāng)鉤碼浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是0.87N,這個(gè)鉤碼受到的浮力是_________N。
3.有一石塊被全部浸沒(méi)在水中受到的浮力3,當(dāng)它受到水向上的壓力是5牛時(shí),它受到水向下的壓力是______________牛。
4.重力為8牛的圓柱體金屬塊,把它掛在彈簧秤下,在它漸漸地浸入水中的過(guò)程中,彈簧秤的讀數(shù)將__________。當(dāng)它全部浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧秤的讀數(shù)為6牛,此時(shí)金屬塊受到的浮力為_(kāi)_________牛。當(dāng)把金屬塊的一半沒(méi)入水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是________N。
九、書(shū)面作業(yè)
課本第52頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理第3、4題
第三篇:浮力教學(xué)設(shè)計(jì)
.家庭實(shí)驗(yàn)
利用家中的物品,做一個(gè)證明物體受浮力的實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)備將實(shí)驗(yàn)在課堂上進(jìn)行展示。
2.對(duì)身邊的各種現(xiàn)象進(jìn)行觀察,找出二個(gè)物體受浮力的事例,準(zhǔn)備在課堂上進(jìn)行交流。??課堂過(guò)程
一、認(rèn)識(shí)浮力
活動(dòng)1:小組交流“課前準(zhǔn)備”中的家庭實(shí)驗(yàn)和生活中存在浮力的實(shí)例,并談?wù)勀銓?duì)浮力的認(rèn)識(shí).活動(dòng)2:按照課本圖7-18進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并把你的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填在課本126頁(yè)最后一段.然后思考、討論:
(1)石塊浸在水中時(shí)是否受到浮力的作用?說(shuō)出你的觀點(diǎn)和理由。
(2)浮力的大小是多少?你是怎樣測(cè)出來(lái)的?浮力的方向向哪?
(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)和分析,你能不能總結(jié)出一種測(cè)算浮力大小的方法?
學(xué)生先分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),討論交流,然后教師組織學(xué)生全班交流,明確其中的觀點(diǎn):
1.浮力:液體和氣體對(duì)浸在其中的物體有向的托力,物理學(xué)中把這個(gè)托力叫浮力.2.“稱(chēng)重法”測(cè)浮力:物體在空氣中時(shí),用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物重G;將物體浸在液體中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;則該物體受到的浮力F浮=.二、浮力產(chǎn)生的原因
活動(dòng)3:閱讀課本內(nèi)容,與本組同學(xué)交流,弄明白浮力產(chǎn)生的根源是什么。
學(xué)生小組交流后,教師在組織全班交流觀點(diǎn),然后通過(guò)PPT課件分析,加以明確。
三、課堂總結(jié)
教師組織學(xué)生從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、啟發(fā)與感悟、疑問(wèn)與困惑等層面對(duì)本節(jié)課進(jìn)行回顧總結(jié)。
第四篇:浮力教學(xué)設(shè)計(jì)
第十章 浮力
第1節(jié) 浮力 整體設(shè)計(jì)
浮力這一節(jié)的內(nèi)容,學(xué)生在日常生活的積累中和在小學(xué)自然常識(shí)課的學(xué)習(xí)中,已有了一 定的感性認(rèn)識(shí)。浮力是液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)的進(jìn)一步延伸,它是一個(gè)應(yīng)用性較強(qiáng)的作用力,與其相關(guān)的應(yīng)用綜合了力、二力平衡和二力合成等知識(shí)。這一節(jié)是本章的重點(diǎn),為學(xué)習(xí)阿基 米德原理、浮力的利用奠定了基礎(chǔ)。浮力知識(shí)對(duì)人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著 廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。
學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)知道漂浮的物體受浮力,且浮力方向向上;而對(duì)于下沉的物體是否受 浮力則存在疑惑,或?qū)Ω×Ψ较虻拿枋霾粶?zhǔn)確。為此,可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感受浮力的方向 以及下沉的物體也受浮力的事實(shí)。教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)重視學(xué)生的自主探究,在教師引導(dǎo)下讓學(xué) 生完成實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),根據(jù)學(xué)生反饋的信息及時(shí)調(diào)控教學(xué)過(guò)程。
為了在教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、突破難點(diǎn),本節(jié)設(shè)計(jì)從探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)人 手。如果學(xué)生從實(shí)驗(yàn)探究中認(rèn)識(shí)到浮力的大小只與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有 關(guān),而與物體的體積、物體的密度、液體的深度等無(wú)關(guān),那么就不難理解阿基米德原理了。所
以探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)是本節(jié)的重點(diǎn)。浮力的概念貫穿全章,“稱(chēng)重法”測(cè)浮力 是本章各節(jié)的探究基礎(chǔ),所以浮力概念的建立和“稱(chēng)重法”測(cè)浮力也是本節(jié)重點(diǎn)。要探究影 響浮力的因素比較多,開(kāi)放性較強(qiáng),這是本節(jié)的難點(diǎn)。三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1·通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,感受浮力的存在,認(rèn)識(shí)浮力,并學(xué)會(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力大小; 2.通過(guò)理論分析,知道浮力產(chǎn)生的原因; 3.知道浮力的大小與哪些因素有關(guān)。
過(guò)程與方法
1.通過(guò)觀察,了解浮力是怎樣產(chǎn)生的;
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn),領(lǐng)會(huì)影響浮力大小的因素有哪些;
3.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰胺治龈爬芰Γl(fā)展學(xué)生收集、處理信息的能力。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)對(duì)生活中浮力現(xiàn)象的觀察與思考,培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于探索生活中物理知識(shí)的興趣; 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中勇于探索的創(chuàng)新精神。教學(xué)重點(diǎn)
浮力概念的建立和“稱(chēng)重法”測(cè)浮力。教學(xué)難點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)探究浮力大小與什么因素有關(guān)。課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)準(zhǔn)備
乒乓球、大量筒、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、石塊、鋁塊、銅塊、橡皮泥、燒杯、水、酒精、濃鹽水,多 媒體課件等。
導(dǎo)入新課
情景導(dǎo)入
播放日常生活中一些常見(jiàn)現(xiàn)象的錄像。(包含:鴨子游水、死海不死現(xiàn)象、輪船漂在水面 上、潛水艇在水中自由地上升和下潛、熱氣球載著重物飛上高空等)
教師活動(dòng):播放相關(guān)視頻時(shí),提出思考問(wèn)題:
1.鴨子為什么能在水中自由自在地游水,人在水中為什么不能這樣?可是一個(gè)不會(huì)游 泳的人在死海里為什么不會(huì)下沉?同學(xué)們猜想這里面可能蘊(yùn)含著什么知識(shí)呢?
2.由于各種各樣船的出現(xiàn),才使人類(lèi)的足跡由陸地延伸到海洋。萬(wàn)噸巨輪能夠在海面 上劈風(fēng)斬浪,是什么原因讓巨輪不沉入水底呢? 3.潛水艇能在水中自由地上升和下潛;熱氣球能載著重物飛上高空。想一想,為什么?
學(xué)生活動(dòng):猜想上述現(xiàn)象蘊(yùn)含的知識(shí)(液體或氣體對(duì)物體有一個(gè)向上的力或提到“浮 力”)。
大家提到了一個(gè)新詞“浮力”。浮力怎么有這么大的魔力,這一節(jié)課就讓我們共同來(lái)研 究浮力。(板書(shū):浮力)
設(shè)計(jì)說(shuō)明:通過(guò)播放生活中的浮力錄像、教師設(shè)問(wèn)的方式引入浮力,符合學(xué)生的思維習(xí)慣,使學(xué)生從生活中的浮力現(xiàn)象走向物理。推進(jìn)新課
一、浮力
浮力的概念
學(xué)生思考,并分組交流、討論: 1.什么是浮力?它有方向嗎?
2.漂浮的物體受到浮力,那么在水中下沉的石塊、鐵塊等物體是否也受到浮力作用? 3.影響浮力大小的因素有哪些?等等。
探究一:什么是浮力,它有方向嗎?(投影)
1.看投影:分析彈簧測(cè)力計(jì)稱(chēng)量物重時(shí)的受力情況。2.教師演示:
(1)出示一個(gè)很深的量筒,將一個(gè)乒乓球放進(jìn)去。
提出問(wèn)題:誰(shuí)有辦法不把量筒倒過(guò)來(lái),就能把乒乓球取出來(lái)?你為什么能想到這個(gè)辦 法呢?
(2)左手拿一個(gè)乒乓球,松手,讓學(xué)生注意觀察它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);再把乒乓球放在右手手心
上,松開(kāi)左手時(shí)乒乓球還會(huì)下落嗎?為什么?
(3)展示加水后量筒中的乒乓球和手中的乒乓球,讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比。
鼓勵(lì)學(xué)生觀察、對(duì)比、思考、回答。學(xué)生體驗(yàn):
利用桌面上的學(xué)具,將軟木塞放入水中并逐漸壓入水底,然后放手。在此過(guò)程中,一是 體會(huì)手的感覺(jué),二是觀察軟木塞最終的情況,并嘗試得出結(jié)論。
討論交流,得出結(jié)論:浸在液體中的物體受到向上的力,這個(gè)力叫浮力。
設(shè)計(jì)說(shuō)明:通過(guò)對(duì)比加水后量筒中的乒乓球和水中的乒乓球,創(chuàng)造情景和條件,很容易 使學(xué)生領(lǐng)會(huì)浮力,發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
探究二:下沉的物體也受浮力
創(chuàng)設(shè)情景:將木塊、泡沫塑料、空易拉罐、石塊、粉筆頭、橡皮泥投入水中,前三者漂浮,后 三者下沉。
(1)提出問(wèn)題:浮在水面上的物體受浮力,浸沒(méi)在水中的石塊受浮力作用嗎?怎樣來(lái)驗(yàn) 證你的想法?
(2)猜想與假設(shè):有同學(xué)認(rèn)為沉入水中的石塊受浮力,不過(guò)很小;也有同學(xué)認(rèn)為石塊沒(méi)有
浮起來(lái),所以石塊不受浮力作用。
再一次向?qū)W生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖桥袛嘟](méi)水中的石塊是否受到浮力,以及浮力的大小和 方向。
學(xué)生之間相互交流討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
學(xué)生思考,尋找方法,學(xué)生代表到講臺(tái)上展示,教師點(diǎn)評(píng),全班同學(xué)在一起討論達(dá)成 共識(shí):
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出物體的重力G;②將石塊浸沒(méi)在水中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
③比較彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化情況。這說(shuō)明什么問(wèn)題?(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù):
以小組為單位按上圖所示步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡回指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生歸納出測(cè)浮力的方法:用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力。
①掛在彈簧測(cè)力計(jì)上的石塊在空氣中靜止不動(dòng),受幾個(gè)力的作用?方向如何?施力物 體是什么?這幾個(gè)力的關(guān)系是怎樣的?石塊在空氣中重多少牛?
②石塊浸沒(méi)在水中靜止不動(dòng).時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是多少?此時(shí),浸沒(méi)在水中的靜止石
塊受到幾個(gè)力的作用?各力的方向如何?施力物體是什么?這幾個(gè)力的關(guān)系如何??jī)纱螐?簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)之差說(shuō)明了什么?
[小結(jié)]石塊在水中靜止不動(dòng)說(shuō)明:石塊所受的重力=石塊受到的拉力大小十石塊在水 中受到的浮力大小。由于石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到拉力的大小就是此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù),所以,石塊受到的重力一石塊在水中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)+浮力大小。彈簧測(cè)力計(jì)兩次讀數(shù) 的差就是浸沒(méi)在水中的石塊受到的浮力大小。浮力大小一石塊重一石塊在水中彈簧測(cè)力計(jì) 的讀數(shù)。
物理學(xué)中把這種測(cè)浮力大小的方法,叫等效轉(zhuǎn)換法。
投影多名學(xué)生的結(jié)論,評(píng)價(jià)、鼓勵(lì)學(xué)生。
得出結(jié)論:一切浸在液體中的物體都會(huì)受到液體對(duì)它向上的浮力。結(jié)論:浮力的大小
知識(shí)拓展與鞏固:
如圖所示,小明用彈簧測(cè)力計(jì)分別在空氣中、水中和鹽水中測(cè)出了物體的重,則當(dāng)物體 浸沒(méi)在水中時(shí),所受到的浮力為_(kāi)_________N;物體浸沒(méi)在鹽水中時(shí),所受到的浮力為 N。
注意:在液體中,無(wú)論物體上浮還是下沉,形狀規(guī)則還是不規(guī)則,運(yùn)動(dòng)還是靜止,浸在哪
種液體中都會(huì)受到浮力的作用。
設(shè)計(jì)說(shuō)明:讓學(xué)生體驗(yàn)物體在液體中確實(shí)要受到浮力的作用,并引導(dǎo)學(xué)生尋求測(cè)量物體 所受到浮力大小的簡(jiǎn)便方法。這樣學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),還學(xué)會(huì)了解決物理問(wèn)題的方法。將課堂還給學(xué)生,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。
探究三:浮力產(chǎn)生的原因
提出問(wèn)題:為什么浸在液體中的物體會(huì)受浮力的作用?
引導(dǎo)提示:利用液體壓強(qiáng)的知識(shí)分析浮力產(chǎn)生的原因。
上下表面受到壓力的施力物體是什么?方向如何?壓力差的作用效果體現(xiàn)在哪里?方 向又是如何呢?
學(xué)生討論交流,歸納:由于液體的同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等,所以浸沒(méi)在液體中并靜止的立方體側(cè)面每個(gè)位置上受到的液體壓力都會(huì) 有正對(duì)的側(cè)面上同一深度處受到的壓力與之抵消。這樣立方體側(cè)面所受 液體的壓力的合力為零。但是,上下表面所處的深度不同,上表面受到的 壓力小;下表面受到的壓力大(如圖所示)。于是,就產(chǎn)生了豎直向上的壓 力差。立方體在豎直方向上,受到液體壓力的合力就是浮力。
歸納總結(jié),得出利用壓力差求浮力的方法
結(jié)論:浸沒(méi)在液體中的物體,其上、下表面受到液體對(duì)它的壓力不同,這就是浮力產(chǎn)生的原因。
二、決定浮力大小的因素
下面我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)造船比賽:用大小相同的橡皮泥做船,用圖釘作貨物,看一看,誰(shuí)做 的船載的貨物多?并思考:浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?
快樂(lè)游戲:造“船”比賽。學(xué)生每組一塊大小相同的橡皮泥設(shè)計(jì) 造船,并觀察交流船只的差異。討論,大膽猜測(cè),交流討論:浮力的大 小可能跟什么因素有關(guān)?
快樂(lè)體驗(yàn):將飲料瓶慢慢壓入水桶(水盆),體會(huì)浮力的變化,觀 察水位變化情況、物體浸入液體中的體積變化情況。從中獲得啟示,進(jìn)一步猜想:浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)?
(課件出示)下面是某同學(xué)提出的猜想與假設(shè):
1.輪船從江河航行到大海,吃水的深度變化了。由此猜想:浮力可能與液體的密度 有關(guān)。
2.從井中提水,盛滿水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此猜想:浮力可能與物
體浸入液體中的深度有關(guān),也可能與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)?
你還有哪些猜想,請(qǐng)與同學(xué)交流。
學(xué)生可能猜想浮力與液體的密度、排開(kāi)液體的體積、物體的重力、物體的體積、物體的質(zhì)
量、物體的形狀、深度等因素有關(guān)。
教師板書(shū)學(xué)生的猜測(cè),并引導(dǎo)學(xué)生合并歸類(lèi),引導(dǎo)各小組認(rèn)領(lǐng)實(shí)驗(yàn)課題。按下列要求設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告:實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟。
學(xué)生分小組討論實(shí)驗(yàn)方案,教師要巡視指導(dǎo)。教師提醒學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要用控 制變量法。
特別提醒:對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題,常常可以采用控制變量的辦法,把多個(gè)因素的
問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題,分別加以研究,最后再綜合解決。
、討論完畢后,請(qǐng)研究不同猜想的小組都上臺(tái)介紹自己的選材及實(shí)驗(yàn)方案;其他同學(xué)進(jìn)行 補(bǔ)充,最后完善方案。
例如:
研究浮力的大小與物體的形狀有關(guān)的方案可能是:用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出橡皮泥的重力,把 橡皮泥浸沒(méi)在水中讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),把橡皮泥捏成其他的形狀再浸沒(méi)在水中讀出彈 簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),分別測(cè)出兩次的浮力進(jìn)行比較得出結(jié)論。
研究浮力大小與物體的重力有關(guān)的方案可能是:用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出裝有沙子的小瓶的 重力,把小瓶浸沒(méi)在水中讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),再往小瓶中裝沙子并用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出這 次瓶的重力,再浸沒(méi)在水中讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),分別計(jì)算出兩次的浮力進(jìn)行比較得出 結(jié)論。教師在這個(gè)環(huán)節(jié)要給學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材。
除了彈測(cè)力計(jì)、燒杯、水、石塊之外,還應(yīng)準(zhǔn)備以下器材:
①浮力的大小與液體的密度有關(guān)的實(shí)驗(yàn):密度不同的液體,如酒精、鹽水。
②浮力的大小與物體的密度有關(guān):體積相同的不同金屬塊,如鐵塊、銅塊、鋁塊。
③浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)的實(shí)驗(yàn):金屬塊。
④浮力的大小與物體的形狀有關(guān):橡皮泥。
⑤浮力的大小與物體的重力有關(guān);裝有沙子的小瓶、沙子。
⑥浮力的大小與物體的體積有關(guān):體積不同的銅塊。
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,各小組根據(jù)要探究的課題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)完畢,投影各小組設(shè)計(jì) 的實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)一步修正完善。根據(jù)修正的步驟探究課題,設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格并交流,然后進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。
附:1.鐵塊在水中浮力的變化(如圖所示)
結(jié)論:浮力的大小與浸入水中的深度無(wú)關(guān),而與排開(kāi)水的體積大小有關(guān),排開(kāi)水的體積 越大,物體所受浮力越大;排開(kāi)水的體積越小,物體所受浮力也越小。2.鐵塊在不同液體中浮力變化(如圖所示)
結(jié)論:浮力的大小與浸入液體的密度大小有關(guān),在排開(kāi)液體體積相同的時(shí)候,液體密度 越大,物體所受浮力越大;液體密度越小,物體所受浮力越小。
設(shè)計(jì)說(shuō)明:讓學(xué)生從現(xiàn)有的知識(shí)水平出發(fā),通過(guò)“快樂(lè)游戲”和“快樂(lè)體驗(yàn)”,提出可能影
響浮力大小的因素。并進(jìn)行因素歸類(lèi),分成各個(gè)獨(dú)立的可能因素讓各小組認(rèn)領(lǐng)課題。通過(guò) 學(xué)生團(tuán)隊(duì)間的協(xié)作,進(jìn)行方案設(shè)計(jì),并對(duì)設(shè)計(jì)的方案從理論上的正確性、操作上的可行性進(jìn) 行全班交流討論、思辨、質(zhì)疑和完善。
學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)論:分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
浸入液體中的物體所受的浮力與液體的密度和物體浸沒(méi)在液體中的體積有關(guān),與物體 浸沒(méi)在液體中的深度、物體的密度、質(zhì)量、體積、物體的形狀等無(wú)關(guān)。
教師歸納總結(jié)學(xué)生的結(jié)論:
物體浸沒(méi)在液體中的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。
教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明:探究影響浮力大小的因素是本節(jié)的重點(diǎn),讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探 究,經(jīng)歷知識(shí)建構(gòu)過(guò)程,便于對(duì)知識(shí)的理解。由于時(shí)間的限制只能讓學(xué)生分別來(lái)探究其中的 一個(gè)因素與浮力的關(guān)系。由浮力的大小跟液體的密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān),到得出阿基 米德原理還要經(jīng)歷一個(gè)思索、推導(dǎo)的過(guò)程。教師做好引導(dǎo),以便在下一節(jié)課中體現(xiàn),這樣才 符合認(rèn)知過(guò)程。
同步訓(xùn)練
1.質(zhì)量相同的實(shí)心銅球、鐵球、鋁球分別投入水中靜止時(shí),它們受到的浮力()。A.鋁球最大 B.鐵球最大
C.銅球最大 D.三個(gè)球一樣大 答案:A 2.如圖甲所示,物體重____________N。把它掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,在它漸 漸地浸入水中的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變__________。浸沒(méi)在水中 時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,則物體受到的浮力為_(kāi)__________N。
解析:本題主要考查“稱(chēng)重法”測(cè)浮力。由圖甲可知物體重4 N;把物 體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,在它漸漸地浸入水中的過(guò)程中,物體受到的浮力變 大,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小;由圖乙知物體浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示 數(shù)為3N,則物體受到的浮力-G-F-4 N-3 N=l N。答案:4小1 3.輪船從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛#巧细∫恍┻€是下沉一些?
答案:海水的密度比長(zhǎng)江水的密度大,駛?cè)舜蠛r(shí),浮力增大,船會(huì)上浮一些。4.芳芳進(jìn)行探究雞蛋受到的浮力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn),如圖。請(qǐng)仔細(xì)觀察,并回答下列問(wèn)題:
(1)從A、B兩圖可知,雞蛋在水中受到的浮力是_________N。(2)根據(jù)B、C兩圖所示的實(shí)驗(yàn),芳芳就得出了雞蛋受到的浮力 大小與液體的密度有關(guān)。你認(rèn)為這種探究方法對(duì)嗎?____________(選 填“對(duì)”或“不對(duì)”).如果不對(duì),理由是________________。解析:(1)由稱(chēng)重法可知雞蛋在水中受到的浮力F*=G-F= 0.6 N-O.1 N=O.5 N。(2)要探究雞蛋受到的浮力大小與液體的
密度的關(guān)系,應(yīng)控制雞蛋排開(kāi)液體的體積相同,改換不同密度的液體。因此題中的方法不 對(duì),因?yàn)锽、C兩實(shí)驗(yàn)中,沒(méi)有控制雞蛋排開(kāi)液體的體積相同。
答案:(1)0.5(2)不對(duì)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制雞蛋排開(kāi)液體的體積相同
實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):抽水法探究浮力的大小
實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、注射器、燒杯、水、細(xì)線、鐵架臺(tái)、重物 實(shí)驗(yàn)步驟:(1)分別測(cè)出物體的重力G和注射器的重力((2)在燒杯中倒入一定量的水,在水面處做標(biāo)記。將物體浸入水中,記下彈簧測(cè)力計(jì)示 數(shù)F。
(‘3)用注射器將燒杯中的水抽出,直至液面回到標(biāo)記處。(4)測(cè)出注射器和水的總重力
本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究貫穿整節(jié)課,從而對(duì)浮力有了最直接的感性認(rèn) 識(shí),然后通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng),教師的引導(dǎo)演示將學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)提升到理性認(rèn)識(shí),使學(xué) 生進(jìn)一步理解浮辦的定義以及影響浮力大小的因素。在浮力的影響因素的猜想上學(xué)生有很 多分歧,但采用合并歸類(lèi)的方法保證了大部分學(xué)生的猜想都有所體現(xiàn),所以能夠保證太部分 同學(xué)都積極地參與。合作性的操作進(jìn)行順利得當(dāng),并且對(duì)數(shù)據(jù)能有效快速進(jìn)行分析和論證,得出了影響浮力的兩個(gè)因素,使學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的主要過(guò)程都有了親身良好的體驗(yàn),很好地 達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
不會(huì)淹死人的海
人們從古代起,就已經(jīng)知道世界上有不會(huì)淹死人的海。這就是有名的死海。死海里的 水非常咸,任何生物都不能在里面生存。炎熱而又不下雨的巴勒斯坦的氣候,使海面的水發(fā) 生劇烈的蒸發(fā)作用。可是蒸發(fā)掉的只是些純水,至于溶解在里面的鹽卻還是留在海里,因 此,鹽的濃度越來(lái)越大了。這就是為什么死海里的水的含鹽量不跟大多數(shù)海洋一樣只有 2%~3%,而是有27%以上,并且還隨著水的深度增大而增大。這樣,死海里所含的物質(zhì)當(dāng)
中,就有是溶解的鹽。這里的鹽的總含量,據(jù)估計(jì)大約有4 000萬(wàn)噸。
由于這樣高的含鹽量,死海就有了一種有趣的特征:這里的水比普通的海水重得多。我 們身體的重力比相同體積的濃鹽水要輕得多,所以人不可能在死海里下沉,人會(huì)浮在水面 上,像雞蛋會(huì)浮在鹽水上一樣(雞蛋在淡水里會(huì)下沉)。
幽默作家馬克·吐溫游歷了死海以后,曾經(jīng)用有趣的筆調(diào)描寫(xiě)了他和同伴們?cè)谒篮@?洗澡的時(shí)候所得到的異常的感覺(jué):
這是一次有趣的沐浴!我們竟不會(huì)沉下去。在這里,我們可以把身體完全伸直,并且把 兩手放在胸部,仰臥在水面上,而大部分身體卻仍舊在水面上。這時(shí)候我們還可以把頭完全 抬起來(lái)??你能夠很舒服地仰臥著,把兩個(gè)膝蓋抬到下噪顎面用雙手抱住它們——不過(guò)這 樣會(huì)使你很快就翻一個(gè)筋斗,因?yàn)轭^部太重了。你可以頭頂著海水豎起來(lái),使自己從胸膛中 部到腳尖這一段身體露在水面上,不過(guò)你不能長(zhǎng)久地保持這種姿勢(shì)。你不能仰游得很快,因 為你的腳完全露在水面上,只好用腳跟推水。如果你倚著身體游泳,那你就不能前進(jìn),反而 要后退。馬在死海里既不能游泳,也不能直立,因?yàn)樗纳眢w太不穩(wěn)定了——它一到水里,只能側(cè)著身體躺在水面上。
在圖中,你可以看到一個(gè)人很舒服地躺在死海的水面上。較大 密度的水能使他用這種姿勢(shì)看書(shū),并且拿著傘遮住炙熱的陽(yáng)光。卡拉博加茲湖灣(里海的一個(gè)海灣)里的水和含鹽量達(dá)到 27%的埃爾唐湖里的水,都有這種特別的性質(zhì)。
在不同的海里,水的含鹽量也是各不相同的。由于這個(gè)緣
故,船身的吃水深度也不一樣。讀者當(dāng)中也許有人曾經(jīng)在船的側(cè)面吃水線附近看到過(guò)一種 “魯意記號(hào)”。這種記號(hào)就是用來(lái)標(biāo)明船在各種密度的水里的最高吃水線的。例如圖中畫(huà)的 滿載記號(hào),就是船只滿載時(shí)在各種海水里的最高吃水線:
在淡水里(Fresh Water)?? ??.FW 在印度洋,夏季(1ndia Summer)??? ???IS 在咸水里,夏季(Summer)?? ???.S 在咸水里,冬季(Winter)??. ???W
在北大西洋,冬季(Winter North tlantic)????WNA
最后還應(yīng)該指出,在不久以前又發(fā)現(xiàn)了另外一種水,這種水的不 含雜質(zhì)的純態(tài)比普通水要重:它的密度是 也就是說(shuō)比普通水重10%。因此,在這種水的池里,甚至連不會(huì)游泳的人也不會(huì)沉下去。新發(fā)現(xiàn)的這種水叫做“重水”,它的化學(xué)式是(在它的組成里的氫原子,比普通氫原子重一倍,它的符號(hào)是字母D),普通 水里含有很少量的重水:10升飲水里大約含有重水2克。
我們現(xiàn)在已經(jīng)能夠得到幾乎是純凈的重水水0.05%。
了。在這種純凈的重水里,只含普通
第五篇:浮力教學(xué)設(shè)計(jì)
《浮力》教學(xué)設(shè)計(jì)
教材簡(jiǎn)析
本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)密度、力、二力平衡、液體壓強(qiáng)等有關(guān)知識(shí)和學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)建立浮力的概念、探究浮力的規(guī)律。本節(jié)內(nèi)容在生活中有重要的利用價(jià)值,是本章的的一個(gè)學(xué)習(xí)重點(diǎn)。本節(jié)的學(xué)習(xí),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的物理興趣,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活、勤于思考、善于探究的意識(shí)和習(xí)慣,以及感悟科學(xué)知識(shí)的價(jià)值,都有著重要的作用。本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是浮力概念的建立和浮力的規(guī)律,難點(diǎn)是浮力規(guī)律的探究和阿基米德原理的運(yùn)用。本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)較重,稍不注意會(huì)難以完成。
學(xué)情簡(jiǎn)析
學(xué)生對(duì)“漂浮物體受浮力作用”有一定的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),再結(jié)合學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)的“力的作用效果”、“二力平衡”的知識(shí),稍作點(diǎn)撥就可以知道浮力的存在及其施力物體和方向。但對(duì)浮力規(guī)律的探究往往沒(méi)有明確的思路,更沒(méi)獨(dú)立操作的能力;綜合運(yùn)用浮力及相關(guān)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力不足。本班學(xué)生中,約五分之二的有一定的學(xué)習(xí)習(xí)慣,思維比較活躍,敢于表達(dá),且有參與實(shí)驗(yàn)探究的欲望;而其余多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng),思想懶散,課堂上很容易分散注意力,沒(méi)有主動(dòng)參與學(xué)習(xí)思考的習(xí)慣。
教學(xué)策略
充分尊重學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),通過(guò)提問(wèn)激疑,激發(fā)學(xué)生興趣,促使學(xué)生盡可能有深度、有廣度地廣泛參與思考。關(guān)于“浮力是怎樣產(chǎn)生”的,限于學(xué)生基礎(chǔ),只要求認(rèn)識(shí)到“液體對(duì)浸入其中的物體有豎直向上的力”,對(duì)浮力產(chǎn)生的原因暫不作引導(dǎo)分析。關(guān)于浮力規(guī)律的探究,為了降低學(xué)生的思考難度,直接將問(wèn)題具體為“物體受到的浮力與它排開(kāi)液體的重力是什么關(guān)系?”然后引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),由學(xué)生“指揮”老師完成探究。關(guān)于浮力知識(shí)的運(yùn)用,設(shè)計(jì)由淺入深、循序漸進(jìn)的梯級(jí)練習(xí),以此促進(jìn)學(xué)生鞏固基礎(chǔ),逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1、了解浮力是怎樣產(chǎn)生的,知道浮力的施力物體及其方向。
2、知道浮力的大小等于什么(阿基米德原理)。
3、知道浮力的應(yīng)用。
二、過(guò)程與方法
1、通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、作受力分析,并根據(jù)二力平衡的知識(shí),了解浮力是怎樣產(chǎn)生的(施力物體及力的方向)。
2、通過(guò)收集、交流浮力應(yīng)用的資料,了解浮力應(yīng)用的社會(huì)價(jià)值。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響。
2、初步建立應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的意識(shí)。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
浮力的概念和浮力的規(guī)律(阿基米德原理)是本節(jié)課的教重點(diǎn);浮力規(guī)律的探究是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。
教學(xué)過(guò)程
一、提出問(wèn)題,激發(fā)興趣
1、鋼鐵放入水中,是漂浮還是下沉?
2、制造輪船的主要材料是什么?為什么它能漂浮在水上?
第1頁(yè)(共2頁(yè))
二、觀察現(xiàn)象,初識(shí)浮力
1、將乒乓球投入水中,提示學(xué)生觀察,并思考:乒乓球漂浮在水上,它受哪些力的作用?這些力的方向如何?它受豎直向下的重力而沒(méi)有下沉,說(shuō)明它必然受一個(gè)朝什么方向的力?這個(gè)力是誰(shuí)給它的?乒乓球受的的浮力和重力,哪個(gè)較大?你是怎樣知道的?
2、將石頭沉入水中,提示觀察,并思考:石頭放入水中是漂浮還是下沉?它愛(ài)浮力的作用嗎?你是怎樣知道的?如何用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明它是否受浮力?(鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)并大膽表達(dá))
3、實(shí)驗(yàn)演示:用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石頭的重力,再將石頭浸沒(méi)入水中,并觀察此時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。指名兩位學(xué)生上臺(tái)協(xié)助讀數(shù)和記錄,然后引導(dǎo)全體學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析:石頭在水中受到浮力嗎?浮力是多少?你是怎樣算出來(lái)的?
4、總結(jié)與板書(shū)什么叫浮力以及測(cè)浮力的方法。
三、實(shí)驗(yàn)演示,規(guī)律探究
1、引導(dǎo)猜想:物體所受浮力的大小可能跟哪些因素有關(guān)?將學(xué)生的猜想寫(xiě)在黑板上。我們的猜想一定正確嗎?要靠什么來(lái)驗(yàn)證?
2、指名兩位學(xué)生,協(xié)助實(shí)驗(yàn)演示:測(cè)出重物的重力,再將它緩慢浸入水中,觀察并記錄:完全浸沒(méi)前,隨著浸入體積的增大,測(cè)力計(jì)的讀數(shù)有什么變化;完全浸沒(méi)后,隨著浸入深度的改變,測(cè)力計(jì)的讀數(shù)有什么變化。
3、引導(dǎo)分析:這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,浸在液體中的物體,所受浮力的大小與什么有關(guān)?
4、深入探究浮力的規(guī)律。
(1)介紹器材,并將探究問(wèn)題具體化:溢水杯裝滿水后,若將物體浸入水中,浸入的體積越大,它受到的浮力是越大還是越小?它排出的水是越多還是越少?浮力與排開(kāi)水的重力相等嗎?怎樣做實(shí)驗(yàn)?
(2)接上述測(cè)出石頭浸沒(méi)在水中所受浮力的演示實(shí)驗(yàn)往下做:測(cè)出空桶的重力,將石頭浸沒(méi)入溢水杯的水中,用空桶接下從溢水杯中溢出的水,再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出桶和水的總重力,由學(xué)生算出排出水的重力。
(3)分析總結(jié):同學(xué)們發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律了嗎?石頭在水中受到的浮力與它排開(kāi)水的重力是什么關(guān)系?換用其他物體和液體做實(shí)驗(yàn),會(huì)得出同樣的規(guī)律。要使結(jié)論具有普遍性,應(yīng)該怎樣表達(dá)?鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)。
(4)其實(shí)這個(gè)規(guī)律早在2000多年前就有人發(fā)現(xiàn)了,這個(gè)人是誰(shuí)?為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn),這個(gè)規(guī)律就用他的名字來(lái)命名,叫什么?課本多少頁(yè)?大家齊讀一遍。教師板書(shū)表達(dá)式。
四、梯級(jí)訓(xùn)練,加深理解
1、將一木塊放入水中,它排開(kāi)的水重10N,這個(gè)木塊受到的浮力是多少?
2、塊石頭浸沒(méi)在煤油中時(shí),它排開(kāi)煤油的質(zhì)量是800g,這個(gè)石頭受到的浮力是多少?
3、伐木工人經(jīng)常利用流水運(yùn)送木料。若一根圓木浸入水中的體積是0.08m,那么這根圓木在水中受到的浮力是多少?
五、提示幫助,方法補(bǔ)充
1、F浮=m排g
F=ρ液V排g
2、由補(bǔ)充的計(jì)算方法可知,浮力的大小與哪些因素有關(guān),剛才我們的猜想正確嗎?
六、課堂小結(jié)
鼓勵(lì)學(xué)生自行回憶:學(xué)到了什么?還有什么問(wèn)題?
七、課外作業(yè):完成練習(xí)冊(cè)上的練習(xí)題。
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