第一篇:文博教育初中物理教案12 压强浮力计算专题
文博教育物理力学计算专题
开县天白初级中学理化生教研组
八年级物理(下册)专题力学计算
(一)压强浮力的综合计算
学号: 班级: 姓名:
1、漳州市东山岛东门外海滨的一个大石盘上,屹立着一块质量约4×104kg的巨石,巨石与石盘的水平接触面积约0.05m2,其余都悬在空中。当大风吹来时,它就像一个不倒翁,摇摇欲坠,故名“风动石”。求:(1)巨石受到的重力;(2)巨石对石盘的压强;
(3)李强从厦门驾车到东山岛旅游,途经厦漳跨海大桥,已知大桥全长9.33km,则他以100km/h的速度匀速通过大桥需要多长时间。
2、我国首台自主设计,自主集成研制的“蛟龙”号载人潜水器,设计最大下潜深度为7000m,已顺利完成5000m级海试主要任务。(海水密度取1.0×103km/m3。g取10N/kg)
(1)若“蛟龙”号以0.5m/s的平均速度下潜100min时,下潜深度是多少米?
(2)当“蛟龙”号下潜至5000m深度时,其壳体受到海水的压强多大?
3、星期天,小强同学参加社区举办的“体验日”活动中,体验了一回送水工的工作,将一桶20L的饮用桶装水搬到五楼的张爷爷家。求:(g=10N/kg,1L=1×10-3m3)(1)桶中水的质量是多少?(2)小强同学质量为40kg,桶重不计,每只脚与地面接触面积约0.025m2,当他扛起这桶水双脚站立时,他对水平地面的压强是多大?
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4、如图所示,置于海绵上的木块,高为0.05m,底面积为0.02m2,质量为0.6kg,g取10N/kg,求:(1)木块的重力大小;(2)木块的密度;(3)木块对海绵的压强。
5、如图所示,在水平桌面上静止放着一杯水,已知杯和水的总质量为0.4kg,水面距杯底高度为6×10-2m,杯底与桌面的接触面积为3.2×10-3m2,g=10N/kg,求:(1)杯和水的总重力;(2)杯对桌面的压强;(3)水对杯底的压强。
6、我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。中考期间,××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点。求:(1)校车在送考过程中的平均速度;(2)若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,求校车对水平路面的压强;
7、一颗图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是0.5×10-4m2,手指对图钉的压力为20N,求:
(1)图钉尖对墙面产生的压强;
(2)图钉尖对墙面产生的压强相当于多少米深处水所产生的压强;(3)在同一标准大气压下图钉帽受到大气的压力。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,一标准大气压p0=1.0×105Pa)
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8、一条老年金鱼患上了浮鳔病,这种疾病使它沉到水箱底部浮不起来,它的主人给它穿上用软管制作而成的“救生衣”后,它重获新生,再次正常游泳.如果水箱内水深0.8m,金鱼和“救生衣”总质量0.2kg,金鱼悬浮在水中,如图所示.请计算:
(1)金鱼和“救生衣”受到的浮力是多少?(2)水对水箱底部的压强是多少?
9、乘坐羊皮筏在水流湍急的黄河漂流是一项惊险的活动.羊皮筏由多具充气的羊皮捆绑在支架上做成,如图甲.甲中羊皮筏总重为500N,平均每具羊皮最多排开水0.05m3.乙图是游客乘坐在甲图羊皮筏上漂流的情景.设人的平均体重为700N,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3. 求:(1)乙图中羊皮筏排开水的体积为多少?(2)该羊皮筏最多能承载多少人?
10、如图所示,一个实心小球,质量是51g,放入盛满水的容器中,沉入水底,溢出了0.5N的水.求:(1)小球受的重力?(2)小球的体积?
(3)现在将小球放入密度为1.05×103kg/m3的盐水中.小球在盐水中静止时,受到的浮力是多少?
11、我国“蛟龙号”载人潜水器下潜深度已突破7000m,世界领先.已知“蛟龙号”潜水器浸没在海水中时排开海水的体积为22m3.(海水的密
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度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:(1)“蛟龙号”从海水表面以0.5m/s的速度匀速竖直下潜到7000米深处,需多长时间?(2)“蛟龙号”下潜到7000米深处时,海水对它产生的压强是多少?(3)“蛟龙号”浸没在海水中受到的浮力是多少?
12、如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处.如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象.已知ρ33水=1.0×10kg/m,g=10N/kg.求:(1)圆柱体的重力.(2)圆柱体浸没时受到的浮力.(3)圆柱体的密度.(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强.
13、如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)
(1)求此时容器底部受到水的压强;(2)求木块A的密度;(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比
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14、如图所示,底面积为S的圆筒形容器,高h,装有体积是V的水,水底有一静止的边长为L的正方体实心铝块,密度为ρ1,水的密度ρ水.已知g.求:
(1)水对筒底的压强;(2)铝块受到的支持力;
(3)近来科学家研制出一种更轻的泡沫铝,密度为ρ2,且ρ2小于ρ水,欲使铝块离开水底,可以给铝块粘贴一块实心泡沫铝,求泡沫铝的最小质量.
15、如图所示,放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计,向杯中倒入200g的水,水深20cm;再轻轻放入质量为40g的木块,木块静止后漂浮,水面升高了4cm(水未溢出,g=10N/kg).求此时:
(1)水对杯子底部的压强为多少?(2)木块受到的浮力是多少?(3)杯子底部对水平桌面的压力是多少?
16、如图所示,某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子,管口密封,制成一个“密度计”,用来测量液体密度.已知,试管和沙子总质量为40g,试管底面积为2.5cm2.当放入某未知密度的液体中静止时,“密度计”漂浮在液面上,浸入液体中的体积为50cm3.(提示:计算中取g=10N/kg)(1)“密度计”受到的浮力是多大?(2)这种液体的密度是多大?
(3)液体对“密度计”底面的压强是多大?
第二篇:九年级物理教案第十四章 压强和浮力
西龙虎峪中学
九年级物理组
第十四章 压强和浮力 第一节 压 强
教学目标 知识与技能:
1.理解压力的概念,知道压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关
2.掌握压强的概念,知道压强计算公式,国际单位制中压强单位及其意义,会进行压强简单计算。3.理解压强的大小跟哪些因素有关。了解增大或减小压强的主要方法。过程与方法:
4.经历观察、实验以及探究等学习活动,培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。情感态度价值观
5.通过探究活动,获得成功的愉悦,培养参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心。教学重、难点
重点:影响压力作用效果的因素,及压强的计算。难点:压强知识的理解,及应用。教学方法:观察、科学探究式 教学用具
压力小桌、沙子、质量为200克的砝码1个(以上器材四人一组)教学过程
一、.导入新课: 展示(钉钉子)
这个说明了什么道理?为什么会出现这样的问题?对以上问题,可能同学们现在还不能得出正确结果,同学们学习了本课的知识,就会得到满意的答案。
二、新课教学: 一)压力 1.压力
前面我们已经学习了三种常见的力,重力、弹力、摩擦力。这节首先让我们来认识一种常见的力――压力,什么是压力?“压”── 即“挤压”的意思, 在实际中,那些现象属于物体对物体的挤压作用呢?
根据以上实例,参照板图,师生共同分析压力的特点.并给出压力的定义.压力:由于物体间的挤压而垂直作用在接触面上的力叫做压力.说明:只有在水平面上时压力才等于重力。
2.猜想:我们看一个动画,请仔细观察并做好比较。(牛和拖拉机)
牛车和拖拉机对地面都有一个压力,这两个压力的效果相同吗?对此你能提出什么问题?(为什么比牛车重的多的拖拉机反而陷不到泥里呢?)对此你有何猜想?
学生猜想:压力效果可能与可能与受力面积、压力大小有关。学生举例 :书本对桌面的压力、图钉对墙的压力等
3.探究:自己猜的是否正确,要经过事实来检验。现在就让我们利用手边的器材来探究一下你的猜想是否正确吧。
1)介绍器材:
2)学生分组实验并记录。
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压力(填大小或相等)
受力面积(填大小或相等)压力效果 3)学生交流
分析归纳:压力作用效果与压力大小和受力面积有关。(板书)4.猜一猜
在这个问题中,能否因为A的压力大于B, 就认为A比B压痕深呢? 你能判断出哪种情况下的压痕深吗?(学生说明判断方法)我们采用的方法是比较单位面积上受到的压力,物理学中把单位面积上受到的压力叫做压强(板书这一定义)。
即 压强=压力受力面积
二).压强:(1)定义: 物体单位面积上受到的压力叫做压强.压强是比较压力效果的物理量.物体单位面积上受到的压力越大, 压力产生的效果越显著,也就是压强越大.根据压强的定义可以推导出计算压强的公式.(2)公式: 如果用p表示压强, F表示压力, S表示受力面积.Fp
S
(3)单位: 压强的单位是“牛每平方米”.在国际单位制中叫做“帕斯卡” 简称“帕”,用符号“Pa”表示。
21帕=1牛/米
2例如: p=300牛/米=300帕.它表示每平方米面积上受到的压力是300牛。教师拿出一张纸放在桌面上,说明纸对桌面的压强大约是1帕,并指出帕斯卡是一个很小的压强单位.常用单位还有:百帕(hPa)和千帕(kPa)等。
-22例题:桌面上平放一本教科书,书的重量约2.5N,与桌面接触面积约4.7×10m,试计算书对桌面的压。(学生练习)三)应用.(1)减小压强的方法
讲述:任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度物体将会被压坏。
举例:房屋建设中,楼层修得越高,楼体对地面的压强就越大,可能会使地面下陷,楼房倒塌,造成损失。因此需要减小楼房对地面的压强,你知道人们在造房子时是如何减小对地面的压强的吗?(学生讨论)
可见在压力一定的情况下增大受力面积可以减小压强。你还知道哪些通过这种方法来减小压强的例子?(学生举例,履带拖拉机、骆驼、钢轨等此处应多举一些例子)
读图:13.1-4,13.1-6教师对学生回答补充、完善后板书“在压力不变时,利用增大受力面积的办法,可以减小压强。”(2)增大压强的方法:
一)学生随堂实验:
学生实验,让每一个学生拿一支削尖了的铅笔,用两只手的食指顶住铝笔的两端进行实验,然后找同学利用pFS来解释此现象.35
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由以上学生随堂实验和教师演示实验,引导、启发学生得出结论,教师板书:“压力不变时,利用减小受力面积的办法,可以增大压强。” 你还知道哪些通过这种方法来增大压强的例子?读图:学生阅读课本图读后说一说图中所述的是采用什么办法来增大压强的。
1.归纳总结增大压强和减小压强的方法。
2.在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。3.在压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
教学反思:
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第二节 液体压强
教学目标: 知识与技能:
1.知道液体压强的产生。2.理解液体内部压强的规律。过程与方法:
培养学生观察实验能力。情感态度价值观:
让学生课外阅读三峡大坝中的有关物理原理,培养学生的科学意识。重点:液体内部压强的规律
难点:液体压强与液体深度及密度的关系。
教具:演示:玻璃圆筒、侧壁开口的玻璃圆筒、橡皮膜、压强计、水、盐水等 学生:压强计、200mL的量筒、水、盐水等 【教学过程】
一、引入新课 教师演示实验:
用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。(组织学生讨论)说明:水对底部有压强。
老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。(组织学生讨论)说明:水对侧面有压强。
如果塑料袋子装的是别的液体,实验现象是一样的。拓展:液体对容器底和容器壁有压强。
(组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体与固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强。
二、进行新课
水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?有。为什么说有?
就像我们在吃火锅时,在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下,把隔板的一边的水拿走,另一边的水对侧壁就有压强。因此,我们都同意当隔板还在时,两边的水对它有压强,那么,把隔板拿走,水的内部有压强。
(一)提出问题
液体压强有什么规律?或者说,液体的压强与哪些因素有关?
(二)引导类比
咱们先看能不能把液体分成若干小液滴,(边画示意图,边讲解)这些小液滴密密麻麻地挤在一起? 在这个描述中,关键词是“大量、密集”。
1.直接类比:请找出日常与“大量、密集”有关事物,请同学们想得越多越好,尽可能多地告诉我。
街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米…… 我们从一大箱苹果开始研究。
2.拟人类比:现在我们可以想象自己就是一只只苹果,被装在箱子中。这时,你有何感受?
呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈……
4.象征类比:
大家的感受也就是:无奈地承受。现在以“无奈地承受”为题,说说日常哪些现象是这样的? 在圈中的羊、在网中的鱼、同学们的学习状况……
我们不妨来讨论一下:我们学习状况是如何无奈地承受?
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各方面的压力,如家长、同学、亲戚……;在班中的名次前后对于个人的感受也不同;同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。
可见,由于学习的状况造成的无奈与压抑,来自各个方面,并与名次、学习环境都有关系。
(说明:教师引导学生进行类比,从而使陌生的问题变为熟悉的问题。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。在以上的这三个环节中,学生的想法很多,发散思维得到从没有过的训练,他们的好多想法来自生活,他们更熟悉,更愿意发表自己的看法。教师在这几个环节中,只起组织、引导的作用。为使学生得到良好的发展,切不可为了赶进度,匆匆而过,使学生来不及思考讨论,在最能锻炼学生能力的环节,达不到提高学生素质的目的。)
(三)适用问题
对应学习的无奈,你能否体验液体中的每个液滴的感受?
每个小液滴感受到来自各个方面的作用,这种作用与小液滴所在的位臵(深度)有关,也与液体的种类有关。
(四)找到方案或建立假说
根据刚才的讨论,请你谈谈对液体压强有关因素的看法。
液体向各个方向都有压强,不同的深度压强不同,不同的液体中同一位臵的压强也不同。
(五)检验论证
我们用实验来验证,现在有这样一种测液体压强的仪器──压强计(教师简介:我把手指压在橡皮膜上,在右侧的“U”形管中出现高度差,我们看到“U”形管中出现高度差,就知道橡皮膜上有压强)。
请学生讨论,设计实验方案;交流。下面按照自己的想法,进行实验。
得出结论:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同一液体、同一深度压强是相等的。压强还跟液体的密度有关。
(六)评估:今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验:
①实验设计有无不合理的地方?②操作中有没有失误?③测量结果是不是可靠? 知识应用:请同学们阅读书上材料,了解液体压强规律的应用(边阅读,边讨论)。
请一位同学说明什么是连通器?举几个连通器例子。
三、小结:请同学们回顾一下,我们有哪些收获? 【板书设计】
教学反思:
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第三节 大气的压强
一、教学目标
(一)知识与技能目标
1.了解大气压的存在.知道大气压强的数值是很大的.
2.理解托里拆利实验原理.
3.培养学生观察、分析、归纳能力.
4.培养学生动手实验能力.
5.培养应用所学知识解决实际问题的能力.
(二)过程与方法
1.对托里拆利实验原理进行分析,使学生掌握推理的方法.
2.渗透等效思想.
(三)情感、态度与价值观目标
通过马德堡半球实验的学习,使学生爱科学;在对托里拆利实验原理的学习,使学生体会理性思维的成就.
二、课时安排:
1课时
三、教具学具准备(1)桌面上实验器材清单:吸管、集气瓶、去芯的酒精灯、镊子、铁架台、鹌鹑蛋、水槽、大小试管、保温杯(内装热水)、纸杯、缝衣针、硬纸片、塑料吸盘、气球各一个。
(2)配套多媒体课件一套、罐头一瓶、集气瓶、去芯的酒精灯、镊子、铁架台、鹌鹑蛋、水槽、大小试管、热水瓶各一个、有色水少量、马德堡实验装臵一套。
四、教学过程
(一)、新课引入:同学们,今天罗老师先要来当一回魔术师,给大家表演两个魔术。这里有两根内径差不多大的试管,它们重叠起来倒臵后,如果不用手托住,你们猜猜会不会掉?在大试管里注入大半试管的水,将小试管慢慢插入大试管中,这时把两管同时倒立过来,注意了,奇怪的事情发生了,(请学生回答:小试管不但不往下掉,还往上升呢。)再来一个:我桌上有一个鹌鹑蛋,大家看好了,现在我要让小烧瓶把蛋整个吞下去。看我变变变,瞧,进去了!刚刚的两个小魔术是不是老师施了魔法呢?不是的,学完“大气压强”这一节内容后,同学就知道为什么了。
讲授新课:同学回忆一下上一章液体压强产生的原因:液体受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体有压强,同理,空气受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体也有压强,这个压强就叫大气压强,简称大气压或气压。有同学可能会讲,空气本来就看不见、摸不着,我倒是可以通过空气的流动形成的风来知道它的存在,这大气压我怎么知道有没有呢?演示马德堡半球实验过程,介绍半球构造,再请同学抽气后拉半球。大气压时时刻刻都在我们身边,不管抽没抽气,半球外部始终受大气压作用。只不过,抽气前,内外气压值一样,所以显现不出来;抽气后,外界大气压远大于瓶内气压,因而表现出把两个半球紧紧压在一起了。马德堡半球实验能有力证明大气压的存在。实际上能证明大气压存在的实验有很多,同学利用桌面上给你的器材,动手做几个实验吧。要记得哦,只有内外有气压差,大气压才能显露出来。找找看,你能设计出几个跟大气压有关的实验?小组成员可以互相讨论、互相协作,看哪一组想得最多。完成一个记录一个。表格也在桌上。开始。(几分钟后,有代表性地请学生宣读实验记录,并请同学分析实验成功或不成功的原因。)
通过刚刚的实验同学发现有的小组用小试管装满水后从水槽中倒提出来水一滴不洒,有的小组用大试管做这个实验结果也一样,那是不是说大气压能无限制地支持任意高度的水柱呢?早在 1640年,在意大利北部佛罗伦萨城,塔斯坎宁大公爵在家里的花园中修建了一座十分精美的喷水池,为了保证有足够的水源供给,就在园中挖了一口井,井口离地面足有十多米,并且装上了强有力的抽水机。大公爵和设计师想,在晨曦中喷泉与园内景色相映一定美极了。工程完成后,大公爵选择了吉日邀请了亲朋好友,正式揭幕喷泉。可是十分扫兴,尽管抽水机不停地工作,喷水池却喷不出一滴水来。在实际上,在当时的生产实践中,这类问题不止出现一次。矿工们早就发现无论费多大的努力都不可能把矿井里的水吸到离地面10米以上
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九年级物理组 的地方。喷水池**虽然结束了,但问题却留给了科学家。到底大气压能支持多高的水柱?大气压到底有多大呢?三年之后,一位青年学者找到了答案,他就是伽利略的学生托里拆利。
因为水银有毒,所以现在在课堂上不做托里拆利实验了。托里拆利也在实验后4年39岁就辞世了,又是一位为科学献身的伟大科学家。这个实验我们可通过视频录像来了解全过程。
通过实验我们知道,大气压能支持76厘米的水银柱,而水银的密度是水密度的13.6倍,也就是说能支持水柱的高度应为13.6×0.76m,约为10m,如果超过了这个值,则无论用多强劲的抽水机都白搭,而且如果违背了科学,再选良辰吉日都是无稽之谈。
再问同学一个问题:我们人体周围会不会有大气压?有,那为什么没把我们压瘪?同学们都看过电影、电视里的宇航员在太空遨游时,都要穿着厚厚的宇航服,你知道这是为什么吗?如果不穿,会怎么样?同学们再开动脑筋,找找我们周围还有哪些跟大气压有关的现象?联想:注射器吸取药液过程、钢笔吸水过程、塑料挂衣钩挂书包。
我们一起回顾一下,我们今天主要认识了大气压的存在,并知道了大气压的大小。回到开始我给同学演示的两个小实验,同学能解释原因吗?同学再想想有没有办法把蛋再完整的给吐出来?启发学生上台操作演示完实验后,告诉学生:大气压虽然可以简称气压,但大气压和气压还是有区别的。严格说起来,大气压只是气压的一种,是外部空气产生的压强;而气压还包括封闭空气产生的压强、水蒸气或其他各种气体产生的压强等。当瓶内气压大于外界大气压时,鹌鹑蛋就被压出来了。
教学反思:
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第四节 流体压强与流速的关系
【教学目标】 知识与技能:
通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。过程与方法:
对实验原理进行分析,使学生掌握推理的方法 情感态度价值观:
课程理念的渗透和学生个性的培养:
通过参与从生活走向物理科学探究活动,学习制订简单的科学探究计划和实验方案,观察物理现象,能简单描述所观察物理现象的主要特征,归纳简单的科学规律。让学生真切地感受到科学的真实性,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,使学生产生强烈的求知欲,乐于参与观察、实验等科学实践活动,初步体验探索问题时的喜悦,领略它的美妙与和谐。
【教学方式】
小组合作实验探究、班级师生交流。【教学用具】 1.教师用具
教师自制的如图(1)所示的演示器、漏斗、乒乓球、自制的CAI课件 2.学生用具
乒乓球两个、小木条两根、饮料吸管一支、大号注射器一支、水槽一个、两只塑料小船、一杯水、一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管、两张纸。
【教学过程】
一、新课引入
科学探究要素:提出问题并对问题的成因提出猜想
学习方法:从实验观察中发现与物理学有关的问题,尝试根据经验对问题的成因提出猜想。
图1
师:同学们,请先看一个实验,如图1所示,我打开阀门A,关闭阀门B,让红色的水流入管径粗细不同的透明塑料管,请注意观察三支小竖管中水柱的高度。你观察到什么?
学生回答。
师:请看如果我打开阀门B,可以看到什么现象? 学生回答。
师:这时请看三支小竖管中水柱的高度是否相同? 学生回答。
师:你看高度发现什么特点呢? 学生回答。
师:根据学过的连通器原理,当水不流动时,各容器的液面总保持相平。如今当水流动时,小管中水柱的高度却不相同,说明水平管中的深度也就不相同。根据液体的压强公式p=ρgh,也就是说各个粗细管中水的压强就不相同。同学们猜一猜,想一想,这个不相同可能会跟什么有关系呢?
学生回答。
师:同学们,请继续看另一个实验,如图2所示,我把乒乓球放在伸平的手掌上,并把乒乓球放在翻转的漏斗中,请看(说完,松开手掌),看到了什么现象?
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图2 学生回答。
师:我用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手。又看到了什么现象? 学生回答。
师:乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来,我们分析看看,乒乓球能在漏斗下方不会掉下来,由物体的平衡条件可知,竖直方向除了受到重力以外,一定还受到一个向上的压力。未吹气时没有这个现象,当吹气之后才产生这种现象,同学们再猜一猜,想一想,这个压力可能会跟什么有关系呢?
学生回答。
师:吹气就是气体在流动,那么你们认为与气体的流动有关,是吧? 学生回答。
师:液体和气体,它们一个共同的特点是:都具有流动性,统称为流体。两个实验的共同之处是,流体在运动时才导致现象的产生。且我们已猜测流体流动可能与流体的压强存在有某种关系。那么,这可能是什么关系呢?
学生回答。
师:我们猜想这种关系无非存在两种情况:
一种是流体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小;另一种是流体在流速大的地方压强反而小,在流速小的地方压强反而大。究竟哪一种猜想是正确的呢?下面我们将通过实验的方法进行探究。
二、新课教学
科学探究要素:制定计划与设计实验
学习方法:明确探究目的,给定一些器材,由学生选择并设计实验方案,经历实验的过程,来探究流体的流速与压强的关系。
师:好,我们今天就来研究流体的流动速度与压强的关系。同学们的桌子上有乒乓球两个,小木条两根,饮料吸管一支,大号注射器一支,装满水的水槽一个,两只塑料小船,一杯水,一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,两张纸等器材。自由选择器材,做一到二组实验。
这里提示你们,我们可以用嘴吹气产生气流,用注射器喷射水产生水流,通过一些物体的运动状况来分析判断压强大小的变化。
这里提供几个参考实验装臵,请看大屏幕,如图3所示。同学也可以自己设计别的实验方案。
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图3 科学探究要素:进行实验与收集证据
学习方法:通过观察和实验,记录有关实验现象。
师:现在我们的研究活动以小组进行,请大家在小组内积极地讨论、研究方案,积极地用眼睛去观察、用大脑去思考,并把你们发现的问题记录下来,然后全班交流。看看在实验中能发现些什么?集体的力量是巨大的,看看哪一小组做得最好?
(学生开始实验、探究、讨论,教师巡视各组的实验情况)科学探究要素:分析与论证
学习方法:分析物理现象,进行简单的推断,归纳出科学的规律。师:你们的实验完成了吗? 学生回答。
师:下面我们进行全班交流,把你所看到的,所想的说出来与大家交流,就按顺序来进行,好不好?声音要大些,那么,第一组开始吧。
估计学生会回答到的几个情况:
(1)我们这一小组选择老师提供的实验装臵第三个图,选择用大号注射器一支,装满水的水槽一个,两只塑料小船,作为实验器材,用注射器向漂浮在水面上的两只小船间喷射水流,可观察到两只船向中间靠近。
(2)我们这一小组选择老师提供的实验装臵第一个图,把两个乒乓球放在两根小木条上,相对靠近一些,用一支饮料吸管向它们中间吹气,两个乒乓球互相靠近。
(3)我们这一小组选择老师提供的实验装臵第二个图,我们选择在两张纸中间吹气,结果看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。
(4)我们这一小组选择老师提供的实验装臵第四个图,我们把一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,一端插入水中,向管中间吹气,我们可看到水雾从切口处喷出。我们认为管中间被我们吹气,因此切口处压力变小,底下的大气压就会产生一个力把水往中间压。因此,我们也认为:流体在流速大的地方压强反而小,在流速小的地方压强反而大。
……
师:好,非常好!还有没有不按照大屏幕上的实验方案,而设计其他实验方案呢?
师:好,因气流具有不可见性,并且流体不容易任意控制,我们结合同学分析的现象,采用CAI课件对实验现象进行分析。
(操作CAI课件)
师:综上所述,我们可以得出结论:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。科学探究要素:评估、交流
师:我们一起对上述实验方案进行评估和交流。
第一、看看实验方法是否存在缺陷,是否需要改进; 第二、是否还有其他实验方案也可以实现实验目的;
第三、利用其他比较简单的实验器材是否也能说明问题等。并作为同学们的家庭作业。
教学反思:
西龙虎峪中学
九年级物理组
第五节 浮 力
【教学目标】: 知识与技能:
1.知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。浮力的方向是竖直向上的。2.会用弹簧秤法测浮力。
3.知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差。
4.知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。会判断物体浮沉。
5.会对物体进行简单的受力分析,并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。过程与方法:
1.通过实验引发讨论,培养学生探索事物现象的能力。2.通过观察实验,培养学生从现象到本质的认识能力。情感态度价值观:
通过讨论,培养学生团结协作的能力。
重点、难点:知道浮力产生的原因,浮力的方向,浮沉条件及应用 【教学器材】
弹簧测力计、墨水瓶、烧杯、水、乒乓球(3个)、溶液。【教学过程】
一、复习提问 1.什么是力?
2.力的测量工具是什么?(测力计)
3.出示弹簧测力计下挂空墨水瓶。墨水瓶受几个力?(两个)4.两个力是什么关系?(一对平衡力)5.二力平衡的条件是什么?
二、导入新课
(一)演示实验
1.用手托住空墨水瓶。分析受力情况,看到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。)2.分析变化原因,手对空墨水瓶的托力多大?如何求得? 学生实验:
将弹簧测力计吊着空墨水瓶,放入水中浸没,观察到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。)问:这个现象说明了什么现象?(浸没在水中的物体受到水对它向上托的力。)物体在其他液体中是否也受到向上托的力呢?
演示实验:
将吊着的空墨水瓶放入
溶液中,看到什么现象?分析变化原因。
问:漂浮的物体是否也受到向上的托力呢? 学生实验:
将乒乓球投入水中,设法将它按入水中,有何感受?这说明了什么问题?
说明:(一切浸入液体中的物体,都要受到液体对它竖直向上的托力,这就是浮力。)
(二)板书一、一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力 ↓ ↓ ↓(受力物体)(施力物体)(方向)
西龙虎峪中学
九年级物理组
分析:(力是物体对物体的作用,任何一个都有施力物体和受力物体。浮力的施力物体是液体,受力物体是浸入液体中的物体,浮力的方向是竖直向上的。)另外对浸入的理解,它包含两种情况:①部分浸入;②浸没。
讨论:
1.给你弹簧测力计、水、烧杯、钩码,如何测出钩码浸入水中的浮力?(1)先测钩码在空气中的重力G。
(2)物体浸入水中看弹簧测力计的示数F拉。(3)求浮力
2.浸在液体中物体一定受到浮力吗?(有各种意见)演示实验:
图1(1)取一只去底的矿泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。问:如果我往里面注水,乒乓球会浮起吗?(会。因为要受到水的浮力)
(2)往塑料瓶里面注水。现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有水从塑料瓶口漏出。(说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢?)板书:
二、浮力产生的原因
(3)用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生?(现象:乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。)(4)将水倒回烧杯,分析原因。
第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。
第二次乒乓球下积满了水,即受到水对它向下的压力,而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。>
图2 我们举特例来分析:立方体浸没在液体中的受力情况
立方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等,并且对应部位距水面的深度相同。问:水给它们的压强是否相等?(相等)
问:水给它们的压力是否相等?(让学生讨论)(压力相等并且方向相反)
分析:(p =ρgh p =F/S S 一定,F =p〃S)但是,上下两表面处的深度不同,下表面处的深度更深,压强更大,而上下两表面的表面积相同,据p = F/SF = P〃S,所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即>这就是浮力产生的原因。
板书:原因:>
而根据同一直线上二力的合成,=-,这就是浮力。板书:实质:=-,方向竖直向上。
西龙虎峪中学
九年级物理组
总结说明:浸入液体中的物体,上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。
问:既然一切浸入液体中的物体都要受浮力,那么为什么有的物体在水中下沉,有的在水中上浮呢?下面我们就来讨论物体的浮沉条件。
板书:
三、物体的浮沉
演示实验:将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住),松手后出现什么现象?分析讨论。
图3 问:浸入水中的物体受到哪几个力的作用?(重力、浮力)它们的施力物体是谁?(地球、水)一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,它的运动状态由它们共同决定。(1)当(2)当(3)当板书: =G 时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?(静止)(悬浮)>G 时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(上升)(上浮)<G 时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(下沉)
问:沉的物体最终处于什么状态?(静止)为什么?(另外受到容器底对它的支持力。)()问:那么上浮的物体最终处于什么状态?(静止)我们就说物体漂浮在液面上,那么。受到平衡力的作用。
三、总结扩展
(一)本书主要学习三个知识点:
1.什么是浮力,浮力的方向如何,以及如何用实验法测浮力? 2.浮力产生的原因是什么? 3.物体的浮沉条件。
我们要理解、记忆,并且借助实验,才能更好地掌握知识。
(二)思考:上浮的物体(),上浮至漂浮在液面上()
讨论:物体的重力怎样变化?浮力怎样变化?浸没在水的体积能怎样变化?说说浮力的大小可能跟什么有关系?
四、布臵作业 教学反思:
第三篇:教学设计:浮力(新课标初中物理教案)
《浮力》教材分析及教学设计 广州天荣中学 510620 物理教师:陈威威,尊敬的各位评委,你们好,《浮力》的内容是九年制义务教育初级中学物理九年级(人教版)第十三章第五节(P90~P92)。
一、教材分析
1、教材的地位和作用:
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。体现在它的实用性,由于浮力知识在工业、农业、国防等各方面都有广泛的应用,如船舶工业、农业上的盐水选种,气象上的探空气球、军事上的潜水艇等等。它是理论联系实际的好教材,也是初中生走向社会的必备知识,因此把这块内容放在初中,并要求一次性过关,高中教学中不再重复。鉴于以前的教材把浮力安排在初二学习,不适合初二学生的认知发展规律,易造成初二学生的两极分化的事实,现行教材从素质教育的要求和大面积提高九年义务教育质量的需要考虑,把浮力的内容放到初三教材中,具体安排为:先通过实验方法得出阿基米德原理,再运用演绎方法分析浮力产生的原因和物体的浮沉条件,最后介绍浮沉条件的应用使所学知识具体化,这种处理方式比较符合初中学生的认识规律。
2、教学的重点与难点 浮力概念贯穿本章始末,与人们的生活密切联系,所以浮力概念的建立是本节课的一个重点。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。
培养学生的多种能力也是这节课的重点,这是素质教育对现代教学的要求。
二、教学目标 1.知识与技能
(1)了解浮力是怎样产生的。(2)知道浮力的方向。
(3)知道浮力的大小等于什么?(4)知道浮力的应用。2.过程和方法
(1)通过观察,了解浮力是怎样产生的。(2)通过收集,了解浮力是怎样产生的。3.情感态度与价值观
(1)初步认识科学技术对社会发展的影响。(2)初步建立应用科学知识的意识。
三、学情分析
浮力现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。
四、教学方法
作为自然科学的规律课,教材的编写思路一般是
无论从方法论的角度还是对具体的教学实践中获得信息的分析,都表明这种方法是行之有效的,因此,本课的教法主要是“开放情境、引导探究”,而学法主要是让学生“亲身体验,在探究中学习”。这节课综合应用目标导学、分组实验、直观演示实验、讲授和讨论并辅以电教多媒体等多种形式的教学方法,提高课堂效率,培养学生对物理的兴趣,激发学生的求知欲望。这已列为《九年义务教育全日制中学物理教学大纲》所规定的初中物理教学目的之一,充分体现以教师为主导,以学生为主体的原则。教学中创设物理情境让学生参与实验设计,边动手边思考。从实验数据总结出结论以调动学生的积极性。
五、教学程序(拟分两课时讲解)
教学中要以了解、学习研究物理问题的方法为基础,掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点突破难点,具体设计如下:
1、新课引入:
以创设问题情境导入新课。学源于思,思源于疑,一上课便以课文第一段文字引入课题,引导学生思考下沉的物体是否受到浮力,造成悬念,使学生产生强烈的求知欲和好奇心,调动学生学习的积极性和主动性。2、讲授新课:
任何物理规律的发现和物理理论的建立都离不开实验。这节课主要采用实验的方法来建立浮力的概念。
浮力概念的建立(分三步)第一步:
演示实验1:黄色乒乓球在液体中缓慢上浮(乒乓球内注入适量的水,容器可用大量筒)设问并讨论乒乓球上升的原因,并说明浮力的方向:竖直向上。(说明:动态观察、创设情景、激发思维)演示实验2:金属块在水中下沉
问题一:浸在水中的金属块是否受到浮力的作用?(针对学生思维障碍提出问题,进一步激发思维)
问题二:如何判定金属块是否受到向上浮力的作用?
学生讨论方案,教师演示托力的测量法,类比得出测浮力方案。第二步:
演示实验3:用弹簧秤分别测出金属浸在水中、煤油中的浮力。第三步:
归纳得出浮力的初步概念,指明“浸在”的涵义。指明浮力的单位——牛。说明:从“浸没”到“浸在”,从水到其它液体,改变实验条件,异中求同比较,提供归纳素材。通过归纳,培养学生从特殊到一般的初步归纳能力。3.浮力的大小
提出问题,引起学生思考。学生通过“想想做做”,找出获得最大浮力的办法。教材图13.5-2实验的基本器材,通过手压易拉罐的方法,体验易拉罐所受浮力的大小跟浸入水中的深度的关系。
通过这个“想想做做“的内容为探究活动做铺垫。4.探究 浮力的大小等于什么? 阿基米德原理(分四步)
第一步:根据称量法测浮力的演示,猜测决定浮力大小的因素;利用尝试性实验排除无关因素。
从力的三要素角度提出,浮力的大小跟什么因素有关呢?(运用演绎法:因为浮力是一种力,而力具有三要素)
类比:手对物体施加的托力的大小跟施力物体(手)有关,那么,浮力的大小可能跟什么有关呢?
学生猜测可能因素:深度h、物体的密度ρ物、物体的形状、空心与实心、浸入液体的体积V排等。问题一:这些因素是否都会影响物体受到的浮力呢?我们用什么方法去检验它呢?(引导学生提出用控制变量的方法)
问题二:请设计一个检验F浮与深度h有否关系的实验,并上台演示。
学生实验时,教师应有意识地让学生分析,所设计的实验研究的目的、控制的条件分别是什么。
(学生实验探索并演示,可能出现两种意见:)
A:将弹簧秤所挂的橡皮泥逐渐浸入水中,发现弹簧秤的示数逐渐减少,证明F浮与h有关,物体浸入液体的深度越大,受到的浮力也越大。
B:将弹簧秤所挂的橡皮泥逐渐浸入水中,发现弹簧秤的示数逐渐减少,当橡皮泥完全没入水中后,继续增大深度,发现弹簧秤的示数不变,证明F浮与h有时有关,有时无关。师:这两个结论似乎是矛盾的,这说明物体在部分浸没过程中不单单是深度变化,还有更本质的因素有待发现,请同学们进一步观察与比较一下,上述两个过程存在什么差异?再从日常生活中的实例谈起:人进入浴缸的水中后,会感到水的浮力,同时,我们也看到水面上升了,水上升的原因是因为人在水中占据了一定的体积,也就是人排开了一部分的水,人浸入水中的体积越大,人感受到的浮力越大。引导学生使用溢水杯,使学生观察得出F浮与排出液体的多少有关。
第二步:探索F浮与G排液的关系。(放在第二课时讲解)师:F浮与G排液之间是否存在着确定的数量关系呢? 学生分组实验,分三次测出浮力与排开的水重
①铝块全部浸没 ②铝块部分浸没
③铁块全部浸没
比较①、③得出F浮与ρ物无关(扫除学生的又一个思维障碍)比较①、②、③得出F浮=G排液 第三步:归纳得出阿基米德原理
1.教师演示(并借助于实物投影)在煤油中F浮=G排液 说明:这里采用教师演示的目的只是为了节约时间,也可根据学生的实际,采用让学生分组,分别用不同的液体做实验,再归纳出一般结论的方法。2.归纳得出阿基米德原理
3.讨论原理的适用范围,简介阿基米德的发现 第四步:简单应用
讲解课本例题,不要直接引入F浮=ρgV排公式,而应根据F浮=G排液来计算。强调应用定律求浮力时,必须搞清两点:一是液体的密度;二是物体浸入液体的体积。实践性作业
第一道题:能否利用1牛的水产生比1 牛大的浮力?设计一个实验来探索这个问题。第二道题:设计实验,证明气体中物体也会受到浮力,增强学生探究的能力
第三道题:让学生上网查有关潜水艇的知识,目的是让学生充分应用网络资源,学生从网络中获取知识。
六、反馈和巩固:
这节课教学容量大,所以反馈和巩固主要留待课后完成。如果课堂上有剩余时间,可请同学回顾板书内容,归纳出通过本节课学到的测量浮力大小的方法。
七、结束语:
本课的教学设计,比较适合于大部分学生的实际。如果面对的是一个学生自主探究能力较强的班级,本课还可以采用“自主探究法”组织教学。即由教师提供或由学生任选材料和器材,围绕“浮力的大小跟哪些因素有关?”这个主题,让学生自主猜想,提出假说,自行设计进行探究,让学生到实验室甚至到教室外面去参与自己设计的实践性活动,在实践探究中去总结、发现阿基米德原理等,这些,都是值得尝试的教学方式。
总之,抓住F浮=G排液这个关键点设计课堂教学,针对学生易出现的思维障碍“对症下药”有意识地运用科学方法来引导学生的思维,最大限度地发挥学生的参与意识,让学生在自主的探索过程中发现新知,尝试创新,发展实践能力是上好这节课的关键所在.
第四篇:教学设计:浮力(新课标初中物理教案)
《浮力》教材分析及教学设计 明港一中 物理教师:张世锦,尊敬的各位评委,你们好,《浮力》的内容在九年制义务教育初级中学物理八年级(新人教版)第十章第一节。
一、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、二力平衡等知识来展开的。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。体现在它的实用性,由于浮力知识在工业、农业、国防等各方面都有广泛的应用,如船舶工业、农业上的盐水选种,气象上的探空气球、军事上的潜水艇等等。它是理论联系实际的好教材,也是初中生走向社会的必备知识,因此把这块内容放在初中,并要求一次性过关,高中教学中不再重复。先认识浮力的概念,然后向学生介绍测量浮力的方法——称重法;接着告诉学生浮力产生的原因;最后通过实验探究得到浮力的大小与哪些因素有关。这几个过程有承接,有设疑,环环相扣。
二、教学的重点与难点
浮力概念贯穿本章始末,与人们的生活密切联系,所以浮力概念的建立是本节课的一个重点。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。
培养学生的多种能力也是这节课的重点,这是素质教育对现代教学的要求。
三、教学目标 1.知识与技能
(1)了解浮力是怎样产生的。(2)知道浮力的概念。
(3)知道测量浮力的方法之一—称重法。(4)知道浮力的大小与哪些因素有关。2.过程和方法
(1)通过观察,了解浮力是怎样产生的。(2)通过收集,了解浮力是怎样产生的。3.情感态度与价值观
(1)初步认识科学技术对社会发展的影响。(2)初步建立应用科学知识的意识。
四、学情分析
浮力现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。
五、教学方法
作为自然科学的规律课,教材的编写思路一般是
无论从方法论的角度还是对具体的教学实践中获得信息的分析,都表明这种方法是行之有效的,因此,本课的教法主要是“开放情境、引导探究”,而学法主要是让学生“亲身体验,在探究中学习”。这节课综合应用目标导学、分组实验、直观演示实验、讲授和讨论并辅以电教多媒体等多种形式的教学方法,提高课堂效率,培养学生对物理的兴趣,激发学生的求知欲望。这已列为《九年义务教育全日制中学物理教学大纲》所规定的初中物理教学目的之一,充分体现以教师为主导,以学生为主体的原则。教学中创设物理情境让学生参与实验设计,边动手边思考。从实验数据总结出结论以调动学生的积极性。
六、教学过程 1、新课引入:
给学生演示乒乓球的沉浮实验,一般乒乓球都是浮在水面的,怎么让它沉在水底呢? 如下图,把乒乓球放在去底部的倒扣的矿泉水瓶里,然后快速倒水,发现小球就沉在水底了,接着堵住瓶口,小球又浮起来了。在此处设处疑问,引出——浮力。同时课件展示课题和本节的目标。
2、讲授新课:
多媒体展示图片(漂浮在水面上的鸭子,死海上躺着看书的人,上浮的孔明灯和热气球)学生通过图片就很容易理解浮力的定义——浸在液体或气体中的物体受到液体或气体竖直向上的托力,这个托力焦作浮力。指明“浸在”的涵义。指明浮力的单位——牛。指出浮力的方向——竖直向上。说明:从“浸没”到“浸在”,从水到其它液体,改变实验条件,异中求同比较,提供归纳素材。通过归纳,培养学生从特殊到一般的初步归纳能力。3.称重法求浮力的大小
课件展示:图1(弹簧测力计在空气中称的物体的重力),图2(物体浸在液体中测力计的拉力),图3(手托起物体时测力计的拉力)。师生一起总结:测力计减小的力就等于浮力,即F浮=G-F拉。
4.浮力产生的原因
教材中对浮力的产生原因讲解的非常细致,学生通过自学,教师抽出个别学生解释原因即可。学生自学得出浮力是由于物体浸在液体中受到向上和向下的压力差产生的,并由此得到求浮力的方法之二——压力差法(F浮=F向上-F向下)。
另外教师介绍压力差发求浮力的两种特殊情况:(1)和容器地面紧密接触的物体,只受到向下的压力,向上的压力为零,所以浮力为零;(2)漂浮在液面上的物体,受到液体对它向下的压力为零,只受到向上的压力,浮力等于向上的压力。紧接着让学生思考漂浮在液面上物体所受的浮力还可以用什么方法计算,并展示曹冲称象的图片,引导学生思考。进而
展示漂浮的船和漂在水面的鸭子的图片,让学生分析它们分别收到哪些力的作用。学生不难分析出它们分别都受到了竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,处于平衡状态,于是就得到了F浮=G物,这就是二力平衡法求浮力,它只适用于物体处于漂浮或悬浮状态。5.浮力的大小与哪些因素有关
以上给学生介绍了三种求浮力的方法,那么直接影响浮力的因素有哪些呢?根据教材内容的引导,学生自主实验,师生共同分析评价得出结论:浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。
六、反馈和巩固:
这节课教学容量大,所以反馈和巩固主要留待课后完成。如果课堂上有剩余时间,可请同学回顾板书内容,归纳出通过本节课学到的测量浮力大小的方法。
七、结束语:
本课的教学设计,比较适合于大部分学生的实际。如果面对的是一个学生自主探究能力较强的班级,本课还可以采用“自主探究法”组织教学。即由教师提供或由学生任选材料和器材,围绕“浮力的大小跟哪些因素有关?”这个主题,让学生自主猜想,提出假说,自行设计进行探究,让学生到实验室甚至到教室外面去参与自己设计的实践性活动,在实践探究中去总结、发现阿基米德原理等,这些,都是值得尝试的教学方式。
总之,抓住F浮=G排液这个关键点设计课堂教学,针对学生易出现的思维障碍“对症下药”有意识地运用科学方法来引导学生的思维,最大限度地发挥学生的参与意识,让学生在自主的探索过程中发现新知,尝试创新,发展实践能力是上好这节课的关键所在.
第五篇:教学设计:浮力(新课标初中物理教案)
浮力
教学目标 1.知识与技能
(1)了解浮力是怎样产生的。(2)知道浮力的方向。
(3)知道浮力的大小等于什么?(4)知道浮力的应用。2.过程和方法
(1)通过观察,了解浮力是怎样产生的。(2)通过收集,了解浮力是怎样产生的。3.情感态度与价值观
(1)初步认识科学技术对社会发展的影响。(2)初步建立应用科学知识的意识。教学方法
作为自然科学的规律课,教材的编写思路一般是
无论从方法论的角度还是对具体的教学实践中获得信息的分析,都表明这种方法是行之有效的,因此,本课的教法主要是“开放情境、引导探究”,而学法主要是让学生“亲身体验,在探究中学习”。这节课综合应用目标导学、分组实验、直观演示实验、讲授和讨论并辅以电教多媒体等多种形式的教学方法,提高课堂效率,培养学生对物理的兴趣,激发学生的求知欲望。这已列为《九年义务教育全日制中学物理教学大纲》所规定的初中物理教学目的之一,充分体现以教师为主导,以学生为主体的原则。教学中创设物理情境让学生参与实验设计,边动手边思考。从实验数据总结出结论以调动学生的积极性。新课教学
1、新课引入:
以创设问题情境导入新课。学源于思,思源于疑,一上课便以课文第一段文字引入课题,引导学生思考下沉的物体是否受到浮力,造成悬念,使学生产生强烈的求知欲和好奇心,调动学生学习的积极性和主动性。2、讲授新课:
任何物理规律的发现和物理理论的建立都离不开实验。这节课主要采用实验的方法来建立浮力的概念。
浮力概念的建立(分三步)第一步:
演示实验1:黄色乒乓球在液体中缓慢上浮(乒乓球内注入适量的水,容器可用大量筒)设问并讨论乒乓球上升的原因,并说明浮力的方向:竖直向上。(说明:动态观察、创设情景、激发思维)演示实验2:金属块在水中下沉
问题一:浸在水中的金属块是否受到浮力的作用?(针对学生思维障碍提出问题,进一步激发思维)
问题二:如何判定金属块是否受到向上浮力的作用? 学生讨论方案,教师演示托力的测量法,类比得出测浮力方案。第二步:
演示实验3:用弹簧秤分别测出金属浸在水中、煤油中的浮力。第三步:
归纳得出浮力的初步概念,指明“浸在”的涵义。指明浮力的单位——牛。说明:从“浸没”到“浸在”,从水到其它液体,改变实验条件,异中求同比较,提供归纳素材。通过归纳,培养学生从特殊到一般的初步归纳能力。3.浮力的大小
提出问题,引起学生思考。学生通过“想想做做”,找出获得最大浮力的办法。教材图13.5-2实验的基本器材,通过手压易拉罐的方法,体验易拉罐所受浮力的大小跟浸入水中的深度的关系。
通过这个“想想做做“的内容为探究活动做铺垫。4.探究 浮力的大小等于什么? 阿基米德原理(分四步)
第一步:根据称量法测浮力的演示,猜测决定浮力大小的因素;利用尝试性实验排除无关因素。
从力的三要素角度提出,浮力的大小跟什么因素有关呢?(运用演绎法:因为浮力是一种力,而力具有三要素)
类比:手对物体施加的托力的大小跟施力物体(手)有关,那么,浮力的大小可能跟什么有关呢?
学生猜测可能因素:深度h、物体的密度ρ物、物体的形状、空心与实心、浸入液体的体积V排等。问题一:这些因素是否都会影响物体受到的浮力呢?我们用什么方法去检验它呢?(引导学生提出用控制变量的方法)
问题二:请设计一个检验F浮与深度h有否关系的实验,并上台演示。
学生实验时,教师应有意识地让学生分析,所设计的实验研究的目的、控制的条件分别是什么。
(学生实验探索并演示,可能出现两种意见:)
A:将弹簧秤所挂的橡皮泥逐渐浸入水中,发现弹簧秤的示数逐渐减少,证明F浮与h有关,物体浸入液体的深度越大,受到的浮力也越大。
B:将弹簧秤所挂的橡皮泥逐渐浸入水中,发现弹簧秤的示数逐渐减少,当橡皮泥完全没入水中后,继续增大深度,发现弹簧秤的示数不变,证明F浮与h有时有关,有时无关。师:这两个结论似乎是矛盾的,这说明物体在部分浸没过程中不单单是深度变化,还有更本质的因素有待发现,请同学们进一步观察与比较一下,上述两个过程存在什么差异?再从日常生活中的实例谈起:人进入浴缸的水中后,会感到水的浮力,同时,我们也看到水面上升了,水上升的原因是因为人在水中占据了一定的体积,也就是人排开了一部分的水,人浸入水中的体积越大,人感受到的浮力越大。引导学生使用溢水杯,使学生观察得出F浮与排出液体的多少有关。
第二步:探索F浮与G排液的关系。(放在第二课时讲解)师:F浮与G排液之间是否存在着确定的数量关系呢? 学生分组实验,分三次测出浮力与排开的水重
①铝块全部浸没
②铝块部分浸没
③铁块全部浸没 比较①、③得出F浮与ρ物无关(扫除学生的又一个思维障碍)比较①、②、③得出F浮=G排液 第三步:归纳得出阿基米德原理
1.教师演示(并借助于实物投影)在煤油中F浮=G排液 说明:这里采用教师演示的目的只是为了节约时间,也可根据学生的实际,采用让学生分组,分别用不同的液体做实验,再归纳出一般结论的方法。2.归纳得出阿基米德原理
3.讨论原理的适用范围,简介阿基米德的发现 第四步:简单应用
讲解课本例题,不要直接引入F浮=ρgV排公式,而应根据F浮=G排液来计算。强调应用定律求浮力时,必须搞清两点:一是液体的密度;二是物体浸入液体的体积。实践性作业
第一道题:能否利用1牛的水产生比1 牛大的浮力?设计一个实验来探索这个问题。第二道题:设计实验,证明气体中物体也会受到浮力,增强学生探究的能力
第三道题:让学生上网查有关潜水艇的知识,目的是让学生充分应用网络资源,学生从网络中获取知识。反馈和巩固:
这节课教学容量大,所以反馈和巩固主要留待课后完成。如果课堂上有剩余时间,可请同学回顾板书内容,归纳出通过本节课学到的测量浮力大小的方法。