第一篇:浮力教学设计思路
浮力教学设计思路
一、教材分析
本节《浮力的应用》是在学习了上节《浮力》,知道浮力的产生及其大小的基础上,进一步学习物体浮沉的条件,知道物体浮沉条件在实际生活中的应用,理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力,来实现浮沉的,通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边,初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。
二、学情分析
本节课学生已经掌握基础知识较扎实,已经学习了系统的力学基础知识,刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理,有强烈的好奇心和求知欲望,知识面广,学习习惯较好,自学能力较强。本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点,随着实验的总结、拓展,真正发挥了学生的正常思维潜能,激发了学生对自然科学的探究,搜集整理浮力在生产、生活中的应用,培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。
三、设计思路
根据浮力知识的教学分解,本节教学的知识要点:一是物体的浮沉条件;二是浮沉条件的应用。知识本身的难度并不算大,但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高,是进行本节教学的关键,为此,本节教学的策略设计是:从观察、分析、比较物体的浮沉情况→认识物体的浮沉条件(受力条件和密度条件)→调节浮力与重力的大小关系→理解浮力的应用(轮船、潜水艇、气球和飞艇、选种诸方面的应用)。
板书设计
物体的浮沉条件:
浸没在液体中的物体的浮与沉是由它受到的浮力F浮和重力G决定的,当
F浮﹥G物 或 ρ物 ﹤ ρ夜 上浮 最终漂浮
F浮=G物 或 ρ
F浮﹤G物 或 ρ
(二)通过调节物体受到的F浮或G物,可以调节物体的浮沉。
(三)应用
1.轮船:把物体作为“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。
2.潜水艇:依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。
3.气球和飞艇:ρ气<ρ
空气物
悬浮
物 ﹥ ρ夜 下沉 最终沉底
夜 = ρ,使它受到的F浮>G物而升空。
第二篇:《浮力大小的探究》教学设计思路(模版)
《浮力大小的探究》教学设计思路
学生在进行“浮力大小的探究”之前已经知道了“浮体和浮力”、“浸在液体里的物体所受浮力的大小等于弹簧秤在空气里称物体和浸在液体里称物体两次读数的差”,并学会了用弹簧秤测量浮力的方法,这为“浮力大小的探究”奠定了实验基础。本节课的关键是运用控制变量法,揭示浮力大小跟密度和物体排开液体的体积有关。教学的重点是让学生体验探究的过程,掌握探究的方法,培养科学的态度和精能根据实验数据归纳得出物体在液体中受到浮力得的一般规律——阿基米德原理。教学要求分两步来达到。第一步要求学生探究浮力大小跟液体的密度和排开液体体积之间的定性关系。第二步要求学生通过实验数据的分析归纳浮力的大小和液体的密度和排开的液体体积之间的定量关系即阿基米德原理。二期课改的中心是“学生是主体”,教学设计应围绕学生活动展开。本设计教学手段、方法较多,考滤学生的学法偏少。教学过程师:上节课我们学习了浮力大小的测定,请同学们思考怎样测小石块的浮力?生:用弹簧秤测出石块在空气中的重力G,再将石块浸没在水中测出弹簧秤的示数F液内,两次读数之差就是它的浮力大小,[板书:F浮=G-F液内] 师:可是如果是人在水里游泳,你能不能用弹簧秤去测他受到的浮力大小呢? 生众:不能。师:看来在实际生产和生活中,物体所受的浮力大小不是都能用弹簧秤去测量的。要知道他们的浮力大小必须先研究和浮力大小有关的因素?(通过复习,例举生活中常见的游泳事例,很显然,这个问题已经无法用前面学过的用弹簧秤测量浮力的方法来解决,面对这个问题,弹簧秤已经无能为力,问题的提出在学生心中引起了困惑,了求知的新的“浪花”。设置情境,激趣设疑引入课题。)
师:大家可以根据你们的生活经验和所见所闻,猜想一下,浮力大小究竟和哪些因素有关,请大家互相讨论发表自己的见解,并说出自己的理由。学生分组讨论,教师巡回并参与讨论(鼓励学生大胆猜想,有猜想才有探究的目的。)
教师总结归纳讨论结果: 浮力大小可能和{物体的体积、物体的密度,液体的密
度,浸入液体的深度} 有关。
师:既然浮力大小可能和上述因素有关,那么是和其中的一个因素有关呢,还是和其中几个因素有关,或是和它们都有关系?怎样来验证这些猜想是否正确呢?
生:可以用实验的方法来检验。
师:用《控制变量法》进行实验。浮力大小可能和上述因素都有关系,但是我们研究浮力大小和其中一个因素的关系时必须控制其它因素,使其保持不变,以排除其它因素的影响和干扰。例如在研究浮力大小和液体密度的关系时,必须将相同体积的同种金属块,分别浸没在浓盐水和水中的同样深度处,即保持物体密度不变,物体体积不变,浸入液体深度不变,这样才能得出浮力大小和液体密度的正确关系。(“控制变量法”是一种重要的科学思维方法,也是一种重要的实验手段,强调和突出这种方法,有利于培养学生科学的思想方法。)
师:下面请各小组设计实验,选择器材来进行研究,各小组比一比,看哪组实验设计最合理。学生进行讨论思考和并进行实验。
师:请同学们来报告你们的实验探究结果。
生:只有物体密度或浸入液体深度不一样时,测得浮力大小相等,说明浮力大小与它们无关;而当其它条件都一样,只有液体密度和物体浸入液体体积不一样时,测得浮力大小不等,(通过学生自己的实验,学习探究的方法,体验探究的过程,培养初步的总结归纳实验现象的能力)
师:下面我们用表格来记录我们的实验 浮力大小的探究物体 在空气中重G(N)浸没在水里弹簧秤示数(N)浸没在硫酸铜溶液中弹簧秤示数(N)在水中受浮力(N)在硫酸铜溶液中受浮力(N)A B 结论:物体浸没在液体中所受浮力的大小跟物体密度无关,跟液体的密度有关,且F浮∝ρ液(学习实验记录的科学方法,学习表格的设计和数据的处理)
师:浮力与物体浸在液体中的深度有关,如何通过实验验证?
生:将物体浸没在不同深度处,看弹簧秤的示数是否发生变化 教师演示物体从空气中逐步放入水中,物体受的浮力怎样变化,当物体浸没水中后,浮力又怎样变化,学生观察并思考,在上述的实验中除了深度发生变化外,还有什么因素在改变?(培养学生的观察,设疑能力)生:物体浸入部分的体积。师:未浸入时浮力为0,物体浸入部分体积越大,浮力越大。物体浸没后,浸入部分的体积不再改变,浮力也就不再变化。二千多年前,古希腊科学家阿基米德为完成皇帝交给他的任务——辨别皇冠的真伪苦苦思索,当他洗澡的时候,无意中发现浴缸中的水溢了 出来,猛然想起了身体入水部分的体积跟排开的水的体积相等,他欣喜若狂地喊到:“我想出了,我想出了”你从中得到什么启示?(故事激趣)
师:物体浸没在液体中的体积也就等于物体排开液体的体积,那么浮力大小和排开的液体体积是否有着必然的关系呢?下面将物体浸没在盛满水的溢杯里,用空杯接住溢出的水,测出物体受的浮力和排开水的体积,并秤出排开水的重力。(点拨,引导学生实验)学生实验并填写实验数据。
浮力大小的研究 物体 弹簧秤的读数(牛)物体受到的浮力 F浮(牛)物体排开水的体积V排(牛)物体排开水的重力G排(牛)物体在水面外 物体浸没在水里 物体A 物体B 师:请两组同学填写实验数据。并分析实验结果
生:物体受的浮力大小,跟他排开水的体积有关,物体排开的体积越大,所受的浮力越大。而且F浮=G排
师:这就是著名的阿基米德原理:“浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。”
导出阿基米德原理的数学表达式 老师板书,学生参与。
F浮=G液=m液·g=ρ液·g·V排 即F浮=ρ液·g·V排(归纳整理)
学生讨论课后练习(知识应用)
教学反思
这节课是一节探究课,教学后感到不是很满意,虽然教学过程是按照从情景设置——设疑——猜想——探究——点拨——归纳整理——应用(阿基米德原理的公式和原理的应用没有时间完成)进行的,这个整个教学流程的设计符合学生的认识规律,即从直觉思维到逻辑思维;从感性认识到理性认识,使同学由浅入深地掌握物理概念和规律。但是在实际的教学实施的过程中,大量的学生实验、课堂讨论、实验探究、理论探究,要花费较多时间,由于长期的教学习惯,在自己的意识中仍然追求课堂教学结构的完整,教学知识点的落实,在这节课中,并没有能够大胆地放开手让学生去实现真正意义上的探究,如何上好探究课首先要改变自己的教学观点和教学习惯。同时自己也有一些疑问:在探究课中知识点如何落实?不同层次的学生如何兼顾?有的学生可能在整个课堂中一无所获。
《浮力》课堂纪实及点评
教学过程:
导入:(多媒体打出)
有几个小朋友正在花园里踢球,一不小心,球滚进了一个树洞里了,怎么也拿不出来,同学们你能想办法帮助他们吗?
(学生兴致很高纷纷举手,激情引趣)
生:往树洞里灌水,球就能浮上来。(多媒体演示证明正确)
师:球为什么能浮上来?
生:球受到水的浮力。
师:真棒!看来浮力能帮我们解决问题,这节课我们就来研究有关浮力的问题好不好?(板书课题)
师:在水中正上浮的物体受浮力?浮在水面上的物体受浮力?
生:受浮力,小学自然里学过。
师:浮在水面的物体受浮力,正在上浮的物体也受浮力,那么在水里下沉的物体是否受浮力?
生甲:受浮力。
生乙:不受浮力。
[ 学生基本分成两派,争论,都想试着说明理由,但又有点说不清楚 ]
[ 意图:用学生的好胜心理,激发学生的求知欲 ]
师:物理是一门以实验为基础的学科,现在证明自己观点最好的办法是什么?
生:实验。
师:好,同学们利用手头实验器材,自由组成小组,设计实验验证一下:在水中下沉的物体是否受浮力?看谁正确?开始。
(让学生自由分组,培养学生的合作精神;比一比,培养学生的竞争意识。课前教师让学生准备了一些在水里能漂浮、下沉的物体,有的学生用铁块、铝块、石块做实验,有的学生用自带的钉子、弹力球做实验,1分钟学生举手示意已经找到解决问题的方法。)
师:好,大多数同学都已经通过实验,验证了在水中下沉物体是否受浮力。谁能到前面来演示一下你们组是怎样做的。
[ 学生纷纷举手,都想到前面演示,教师巡视时,看到大多同学都已得出结论,设计的很简单、易操作,为了促进平时不太发言的学生学习物理的兴趣,故把机会让给这样的同学了 ]
生:我把小石块用细绳拴住,在空气中测出重为 3.2 牛顿,然后又把挂在测力计上的小石块浸没在水中,测力计示数变为 2.8 牛,说明它受到浮力了。
师:另一观点的同学可以证明你们的猜想吗?
生:实验证明我们的观点错了。但是我有个问题,为什么测力计示数变小了,就能说明小石块受到了浮力?
另一生:分析小石块的受力情况就能说明:小石块受到竖直向下的重力 3.2 牛,测力计向上的拉力 2.8 牛,仅这两个力的作用,小石块不能处于静止状态,但小石块在水中确实处于静止状态,说明它还受水给它向上的力――浮力(0.4 牛)。
师:请坐,同学们他分析的好不好?大家都很有头脑,我很高兴。
生:好,(鼓掌让学生享受成功的喜悦)
[ 教师发现有几个学生眼神有些茫然,好像没明白,估计是对石块受到向上托的浮力感到有点抽象,不理解,为澄清这一事实,教师特意做了进一步演示 ]
师:把石块浸入水中,测力计示数减小,说明它受浮力,我们再等效演示,把石块从水中拿出,改用手向上托,也让测力计示数为 2.8 牛,可知手向上托的力为 0.4 牛,像在水里一样,由此证明,石块在水中受到向上托的力----浮力。
[ 这时发现学生眼神亮了,直点头,很高兴,听懂了,对以后的知识学习充满了信心,如果教师不能随时观察到学生的反映,一味推进课程,这部分学生就可能卡在这里,影响以后知识的学习,久而久之,就会影响学习物理的兴趣.]
师:通过实验分析证明:浸入液体的物体都受到浮力的作用,既然浸在液体里的物体都受到浮力作用,那为什么有的物体上浮,有的下沉,还有悬在液体中?下面利用手头器材研究:做一做看看你能发现什么问题并分析一下原因?
[ 学生开始做实验,有的学生把铁块直接放入水中,铁块下落得很 ] 快,砸得烧杯底“叮铛响”,学生也吓了一跳,生怕砸漏了,当我让她把铝块也放入时,学生不敢,经过鼓励当他把同体积的铝块同样放入时,发出的声音又很小,这时,她产生了浓厚的兴趣和疑问,怎么不一样呢?有的学生把一乒乓球用力压入水中,一松手球自己就上来了。]
[ 有的学生把包装用塑料泡沫块压入水中,一松手也浮上来了,学生都在用手头器材进行实验,发现了很多问题 ]
师:好,同学们先放下手中的实验器材,你在实验时发现了什么问题?
生:我发现一些比较轻的物体像乒乓球,塑料、木块等能漂浮在水面上。
师:为什么这些物体能漂浮在水面上?
生:它们的密度小于水的密度。
师:确实与物质的密度有关,现在同学们利用密度知识还不能准确解释,同学们试着从物体受力的角度去分析,试一试,看能不能给出合理解释。
生:以乒乓球为例,受竖直向上的浮力,竖直向下的重力,由于乒乓球处于静止状态,合力为零,受平衡力所以浮力与重力大小相等。
师:很好,漂浮时,F浮=G,还有没有其它现象?(板书)
生:铁块、铝块放入水中都下沉,我分析了它的受力情况,下沉时,仅受重力和浮力,且物体向下运动,根据同一直线上的二力合成,我认为这时重力大于浮力,(板书)
生:我也做了上述两同学的实验,得出了同样的结果,但是经过分析:我认为还应该有既不上浮也不下沉,悬在水中的物体,但是手头没有合适的物体,没有看到这种现象。
师:很好,同学们不仅通过实验分析了上浮、下沉物体的受力情况,而且还经过推理,得出还应有悬浮的物体,大家认为这种推理科学吗?
生:这种推理应该是合理的。
师:大家看:这有一个容器、水、鸡蛋、食盐,你能让鸡蛋悬浮吗?
生:配制与鸡蛋相同密度盐水,鸡蛋就能悬浮在水里。
[ 教师演示。学生非常兴奋,真有悬浮的物体 ]
师:大家分析鸡蛋的受力情况,看一看能得出什么结论?
生:受重力和浮力静止,重力和浮力大小相等。
师:谁能归纳一下,物体在水中的浮沉条件是什么?
生:①上浮:F浮>G②悬浮、漂浮:F浮=G;③下沉:F浮<G。
师:学以致用,我们来解释一下下列现象:
[ 多媒体展示情景,增强直观性,降低了难度 ]
1、如图所示,分析潜水艇的浮沉情况。
生:浮力大于重力,合力向上,潜水艇上浮 [ 动画展示潜艇上浮 ]
[ 教师描述情景,图片展示 ]
2、由于大桥上发生一起交通事故,一辆奔驰跑车落入河中,试分析车的浮沉情况。
[ 学生兴致很高,跃跃欲试 ][ 激发兴趣,调动积极性 ]
生:由于车的重力大于它所受浮力,所以车下沉
[ 动画演示,跑车慢慢坠入河底 ]
3、美国的一艘参加伊拉克战争的潜水艇受力如图所示,分析它的浮沉情况
[ 图片展示 ] :
生:由于潜艇所受浮力小于重力,所以潜艇下沉。
[ 动画演示潜艇下潜,慢慢没入水下 ]
师:刚才我们分析了几个浸在液体中物体受力情况,进而研究了物体的浮沉情况,那么,有没有同学想过浸在液体中的物体所受浮力是怎样产生的?
生:由于物体浸在液体中,所以是液体施加的。
师:与物体接触的只有液体,所以我们能确认是液体施加的,那又是怎样施加的呢?下面我们一起分析:
[ 多媒体展示一个浸没在液体中立方体,让学生分析液体对立方体的施力情况,引导学生分析 ]
师:(提示)运用液体内部压强规律进行分析:
生:左右、前后在液体中所处深度相同,压强相等,压力大小相等,方向相反,且在同一条直线上合力为零。上表面所处深度浅,压强小,向下的压力小。而下表面所处深度深,压强大,向上的压力大。上、下表面压力不等,合力不为零,方向向上,这个压力差就是物体所受的浮力。
[ 多媒体同步打出受力分析图 ]
师:很好,浮力产生的原因是:“上下表面压力差”,浮力的方向是竖直向上,那么谁依据这一知识,给出求浮力的方法。
生:我能,浮力=向上的压力-向下的压力即F浮=F向上-F向下(板书)
[ 同步给出公式 ]
想想议议:
[ 多媒体辅助显示情境,一皮球从水中上浮的全过程 ]
师:分析从球露出水面到漂浮在液面过程中,①重力如何变化;②浮力如何变化;
③球浸没在水中的体积如何变化?④猜想浮力的大小可能与什么有关?
[ 学生开始讨论,并有同学举手 ]
生:重力不变,质量一定。
生:浮力变小,一开始露出时,浮力大于重力,最后等于重力。
生:浸没体积逐渐减小。
生:浮力与浸入液体中的体积有关,浸入体积越大浮力越大。
[ 多媒体同步给出正确结论 ]
师:太好了,分析很精彩 [ 鼓掌表示鼓励 ]
小结:学生完成。
评析: 尚志市教师进修学校 / 方传丽
这是一节充分体现学生学习方式转变的好课,可以说是教师关注“学生学习兴趣”的典型课例。
1.情境设疑,激发求知欲望。
本节课一开始,便借助于色彩艳丽的动画故事创设情境,一下子把学生吸引住了,不仅活跃了课堂气氛,为后面的学习打下了良好的基础,同时巧妙的引入了新课。我们都知道“兴趣是最好的老师”。激发探究的兴趣是教学成功的关键,(1)当所学的知识可以解决生活中与自己密切相关的疑问的时候,学习者会对所学内容产生兴趣;(2)当所学的知识揭示了自己习以为常的现象中的新的含义的时候,学习者会对所学知识产生浓厚的兴趣。比水轻的物体木头等能浮在水面上,比水重的铁等沉入水底,这是学生习以为常的,谁也没有考虑过其中的“为什么”,高老师巧妙的设计情景把学生兴趣激起,让学生产生找到答案的欲望。
2.充分发挥学生自主参与意识。体现了学生学习的主动性、主体性、探究性。
兴趣有直接或间接之分,直接兴趣指向过程本身,间接兴趣指向活动结果。学生有了学习兴趣,特别是直接兴趣,学习活动对他来说就不是一种负担,而是一种享受,一种愉快的体验,学生会越学越想学,越爱学。高教师设疑,学生形成两个观点,自然分成两组,进行两组比赛,引导学生用实验证明自己的观点。激起学生的过程兴趣,学生这个学习的主体就会主动地参与到实际设计和实施实验中。学生成为课堂的主人,充分调动了学生学习的积极性、主动性,大大引发了学生的潜在创造动因。
3.注重学生的情感体验,注意培养学生的合作精神,竞争意识。
高老师从学生的眼神洞察学生心理,故意把回答问题的机会给学习有困难的学生。让学生自己找合作伙伴,学生的猜想教师不直接说出结果,而是让学生进行实验证明比赛。使学生学会与人合作,与人交流,积极参与,相互尊重。注意了学生的情感态度的培养和能力的提高。
4.多媒体的应用为本节课注入了活力,增大了课容量。‘物体浮沉条件的应用’,凭空讲将会很枯燥,动画演示却把学生带入真实情境中,大大提高了教学效果。
第三篇:浮力教学设计
.家庭实验
利用家中的物品,做一个证明物体受浮力的实验。准备将实验在课堂上进行展示。
2.对身边的各种现象进行观察,找出二个物体受浮力的事例,准备在课堂上进行交流。课堂过程
一、认识浮力
活动1:小组交流“课前准备”中的家庭实验和生活中存在浮力的实例,并谈谈你对浮力的认识.活动2:按照课本图7-18进行实验,并把你的实验数据填在课本126页最后一段.然后思考、讨论:
(1)石块浸在水中时是否受到浮力的作用?说出你的观点和理由。
(2)浮力的大小是多少?你是怎样测出来的?浮力的方向向哪?
(3)根据以上实验和分析,你能不能总结出一种测算浮力大小的方法?
学生先分组进行实验,讨论交流,然后教师组织学生全班交流,明确其中的观点:
1.浮力:液体和气体对浸在其中的物体有向的托力,物理学中把这个托力叫浮力.2.“称重法”测浮力:物体在空气中时,用弹簧测力计测出物重G;将物体浸在液体中,读出弹簧测力计的示数F;则该物体受到的浮力F浮=.二、浮力产生的原因
活动3:阅读课本内容,与本组同学交流,弄明白浮力产生的根源是什么。
学生小组交流后,教师在组织全班交流观点,然后通过PPT课件分析,加以明确。
三、课堂总结
教师组织学生从知识与技能、过程与方法、启发与感悟、疑问与困惑等层面对本节课进行回顾总结。
第四篇:浮力教学设计
第十章 浮力
第1节 浮力 整体设计
浮力这一节的内容,学生在日常生活的积累中和在小学自然常识课的学习中,已有了一 定的感性认识。浮力是液体压强和气体压强的进一步延伸,它是一个应用性较强的作用力,与其相关的应用综合了力、二力平衡和二力合成等知识。这一节是本章的重点,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。
学生根据生活经验知道漂浮的物体受浮力,且浮力方向向上;而对于下沉的物体是否受 浮力则存在疑惑,或对浮力方向的描述不准确。为此,可以通过实验让学生感受浮力的方向 以及下沉的物体也受浮力的事实。教学设计中应重视学生的自主探究,在教师引导下让学 生完成实验探究活动,根据学生反馈的信息及时调控教学过程。
为了在教学过程中强调重点、突破难点,本节设计从探究浮力的大小与哪些因素有关人 手。如果学生从实验探究中认识到浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有 关,而与物体的体积、物体的密度、液体的深度等无关,那么就不难理解阿基米德原理了。所
以探究浮力的大小与哪些因素有关是本节的重点。浮力的概念贯穿全章,“称重法”测浮力 是本章各节的探究基础,所以浮力概念的建立和“称重法”测浮力也是本节重点。要探究影 响浮力的因素比较多,开放性较强,这是本节的难点。三维目标
知识与技能
1·通过实验探究,感受浮力的存在,认识浮力,并学会用弹簧测力计测量浮力大小; 2.通过理论分析,知道浮力产生的原因; 3.知道浮力的大小与哪些因素有关。
过程与方法
1.通过观察,了解浮力是怎样产生的;
2.通过实验,领会影响浮力大小的因素有哪些;
3.培养学生的观察能力、实验能力及分析概括能力,发展学生收集、处理信息的能力。
情感、态度与价值观
1.通过对生活中浮力现象的观察与思考,培养学生乐于探索生活中物理知识的兴趣; 2.通过实验探究,培养学生大胆猜想、在实验过程中勇于探索的创新精神。教学重点
浮力概念的建立和“称重法”测浮力。教学难点
实验探究浮力大小与什么因素有关。课时安排 1课时 教学准备
乒乓球、大量筒、弹簧测力计、细线、石块、铝块、铜块、橡皮泥、烧杯、水、酒精、浓盐水,多 媒体课件等。
导入新课
情景导入
播放日常生活中一些常见现象的录像。(包含:鸭子游水、死海不死现象、轮船漂在水面 上、潜水艇在水中自由地上升和下潜、热气球载着重物飞上高空等)
教师活动:播放相关视频时,提出思考问题:
1.鸭子为什么能在水中自由自在地游水,人在水中为什么不能这样?可是一个不会游 泳的人在死海里为什么不会下沉?同学们猜想这里面可能蕴含着什么知识呢?
2.由于各种各样船的出现,才使人类的足迹由陆地延伸到海洋。万吨巨轮能够在海面 上劈风斩浪,是什么原因让巨轮不沉入水底呢? 3.潜水艇能在水中自由地上升和下潜;热气球能载着重物飞上高空。想一想,为什么?
学生活动:猜想上述现象蕴含的知识(液体或气体对物体有一个向上的力或提到“浮 力”)。
大家提到了一个新词“浮力”。浮力怎么有这么大的魔力,这一节课就让我们共同来研 究浮力。(板书:浮力)
设计说明:通过播放生活中的浮力录像、教师设问的方式引入浮力,符合学生的思维习惯,使学生从生活中的浮力现象走向物理。推进新课
一、浮力
浮力的概念
学生思考,并分组交流、讨论: 1.什么是浮力?它有方向吗?
2.漂浮的物体受到浮力,那么在水中下沉的石块、铁块等物体是否也受到浮力作用? 3.影响浮力大小的因素有哪些?等等。
探究一:什么是浮力,它有方向吗?(投影)
1.看投影:分析弹簧测力计称量物重时的受力情况。2.教师演示:
(1)出示一个很深的量筒,将一个乒乓球放进去。
提出问题:谁有办法不把量筒倒过来,就能把乒乓球取出来?你为什么能想到这个办 法呢?
(2)左手拿一个乒乓球,松手,让学生注意观察它的运动状态;再把乒乓球放在右手手心
上,松开左手时乒乓球还会下落吗?为什么?
(3)展示加水后量筒中的乒乓球和手中的乒乓球,让学生进行对比。
鼓励学生观察、对比、思考、回答。学生体验:
利用桌面上的学具,将软木塞放入水中并逐渐压入水底,然后放手。在此过程中,一是 体会手的感觉,二是观察软木塞最终的情况,并尝试得出结论。
讨论交流,得出结论:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫浮力。
设计说明:通过对比加水后量筒中的乒乓球和水中的乒乓球,创造情景和条件,很容易 使学生领会浮力,发挥学生的主体作用。
探究二:下沉的物体也受浮力
创设情景:将木块、泡沫塑料、空易拉罐、石块、粉笔头、橡皮泥投入水中,前三者漂浮,后 三者下沉。
(1)提出问题:浮在水面上的物体受浮力,浸没在水中的石块受浮力作用吗?怎样来验 证你的想法?
(2)猜想与假设:有同学认为沉入水中的石块受浮力,不过很小;也有同学认为石块没有
浮起来,所以石块不受浮力作用。
再一次向学生明确实验目的是判断浸没水中的石块是否受到浮力,以及浮力的大小和 方向。
学生之间相互交流讨论,设计实验方案。
学生思考,寻找方法,学生代表到讲台上展示,教师点评,全班同学在一起讨论达成 共识:
①用弹簧测力计测量出物体的重力G;②将石块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数
③比较弹簧测力计示数的变化情况。这说明什么问题?(3)进行实验与收集数据:
以小组为单位按上图所示步骤进行实验并把数据记录在表格中。
学生分组实验,教师巡回指导,引导学生归纳出测浮力的方法:用弹簧测力计测浮力。
①挂在弹簧测力计上的石块在空气中静止不动,受几个力的作用?方向如何?施力物 体是什么?这几个力的关系是怎样的?石块在空气中重多少牛?
②石块浸没在水中静止不动.时,弹簧测力计的读数是多少?此时,浸没在水中的静止石
块受到几个力的作用?各力的方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系如何?两次弹 簧测力计的读数之差说明了什么?
[小结]石块在水中静止不动说明:石块所受的重力=石块受到的拉力大小十石块在水 中受到的浮力大小。由于石块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧测力计的读数,所以,石块受到的重力一石块在水中弹簧测力计的读数+浮力大小。弹簧测力计两次读数 的差就是浸没在水中的石块受到的浮力大小。浮力大小一石块重一石块在水中弹簧测力计 的读数。
物理学中把这种测浮力大小的方法,叫等效转换法。
投影多名学生的结论,评价、鼓励学生。
得出结论:一切浸在液体中的物体都会受到液体对它向上的浮力。结论:浮力的大小
知识拓展与巩固:
如图所示,小明用弹簧测力计分别在空气中、水中和盐水中测出了物体的重,则当物体 浸没在水中时,所受到的浮力为__________N;物体浸没在盐水中时,所受到的浮力为 N。
注意:在液体中,无论物体上浮还是下沉,形状规则还是不规则,运动还是静止,浸在哪
种液体中都会受到浮力的作用。
设计说明:让学生体验物体在液体中确实要受到浮力的作用,并引导学生寻求测量物体 所受到浮力大小的简便方法。这样学生不仅学到了知识,还学会了解决物理问题的方法。将课堂还给学生,体现学生的主体地位。
探究三:浮力产生的原因
提出问题:为什么浸在液体中的物体会受浮力的作用?
引导提示:利用液体压强的知识分析浮力产生的原因。
上下表面受到压力的施力物体是什么?方向如何?压力差的作用效果体现在哪里?方 向又是如何呢?
学生讨论交流,归纳:由于液体的同一深度向各个方向的压强都相等,所以浸没在液体中并静止的立方体侧面每个位置上受到的液体压力都会 有正对的侧面上同一深度处受到的压力与之抵消。这样立方体侧面所受 液体的压力的合力为零。但是,上下表面所处的深度不同,上表面受到的 压力小;下表面受到的压力大(如图所示)。于是,就产生了竖直向上的压 力差。立方体在竖直方向上,受到液体压力的合力就是浮力。
归纳总结,得出利用压力差求浮力的方法
结论:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。
二、决定浮力大小的因素
下面我们来进行一个造船比赛:用大小相同的橡皮泥做船,用图钉作货物,看一看,谁做 的船载的货物多?并思考:浮力的大小可能跟什么因素有关?
快乐游戏:造“船”比赛。学生每组一块大小相同的橡皮泥设计 造船,并观察交流船只的差异。讨论,大胆猜测,交流讨论:浮力的大 小可能跟什么因素有关?
快乐体验:将饮料瓶慢慢压入水桶(水盆),体会浮力的变化,观 察水位变化情况、物体浸入液体中的体积变化情况。从中获得启示,进一步猜想:浮力的大小可能跟什么因素有关?
(课件出示)下面是某同学提出的猜想与假设:
1.轮船从江河航行到大海,吃水的深度变化了。由此猜想:浮力可能与液体的密度 有关。
2.从井中提水,盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此猜想:浮力可能与物
体浸入液体中的深度有关,也可能与物体排开液体的体积有关?
你还有哪些猜想,请与同学交流。
学生可能猜想浮力与液体的密度、排开液体的体积、物体的重力、物体的体积、物体的质
量、物体的形状、深度等因素有关。
教师板书学生的猜测,并引导学生合并归类,引导各小组认领实验课题。按下列要求设 计实验报告:实验课题、实验目的、实验仪器、实验步骤。
学生分小组讨论实验方案,教师要巡视指导。教师提醒学生在设计实验方案时要用控 制变量法。
特别提醒:对于多因素(多变量)的问题,常常可以采用控制变量的办法,把多个因素的
问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决。
、讨论完毕后,请研究不同猜想的小组都上台介绍自己的选材及实验方案;其他同学进行 补充,最后完善方案。
例如:
研究浮力的大小与物体的形状有关的方案可能是:用弹簧测力计测出橡皮泥的重力,把 橡皮泥浸没在水中读出弹簧测力计的示数,把橡皮泥捏成其他的形状再浸没在水中读出弹 簧测力计的示数,分别测出两次的浮力进行比较得出结论。
研究浮力大小与物体的重力有关的方案可能是:用弹簧测力计测出装有沙子的小瓶的 重力,把小瓶浸没在水中读出弹簧测力计的示数,再往小瓶中装沙子并用弹簧测力计测出这 次瓶的重力,再浸没在水中读出弹簧测力计的示数,分别计算出两次的浮力进行比较得出 结论。教师在这个环节要给学生准备好实验器材。
除了弹测力计、烧杯、水、石块之外,还应准备以下器材:
①浮力的大小与液体的密度有关的实验:密度不同的液体,如酒精、盐水。
②浮力的大小与物体的密度有关:体积相同的不同金属块,如铁块、铜块、铝块。
③浮力的大小与物体排开液体的体积有关的实验:金属块。
④浮力的大小与物体的形状有关:橡皮泥。
⑤浮力的大小与物体的重力有关;装有沙子的小瓶、沙子。
⑥浮力的大小与物体的体积有关:体积不同的铜块。
学生进行实验探究,各小组根据要探究的课题,设计实验。设计完毕,投影各小组设计 的实验步骤,进一步修正完善。根据修正的步骤探究课题,设计记录实验数据表格并交流,然后进行探究实验。
附:1.铁块在水中浮力的变化(如图所示)
结论:浮力的大小与浸入水中的深度无关,而与排开水的体积大小有关,排开水的体积 越大,物体所受浮力越大;排开水的体积越小,物体所受浮力也越小。2.铁块在不同液体中浮力变化(如图所示)
结论:浮力的大小与浸入液体的密度大小有关,在排开液体体积相同的时候,液体密度 越大,物体所受浮力越大;液体密度越小,物体所受浮力越小。
设计说明:让学生从现有的知识水平出发,通过“快乐游戏”和“快乐体验”,提出可能影
响浮力大小的因素。并进行因素归类,分成各个独立的可能因素让各小组认领课题。通过 学生团队间的协作,进行方案设计,并对设计的方案从理论上的正确性、操作上的可行性进 行全班交流讨论、思辨、质疑和完善。
学生汇报实验过程与结论:分析实验数据,得出结论。
浸入液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体浸没在液体中的体积有关,与物体 浸没在液体中的深度、物体的密度、质量、体积、物体的形状等无关。
教师归纳总结学生的结论:
物体浸没在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
教学设计说明:探究影响浮力大小的因素是本节的重点,让学生自己动手进行实验探 究,经历知识建构过程,便于对知识的理解。由于时间的限制只能让学生分别来探究其中的 一个因素与浮力的关系。由浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关,到得出阿基 米德原理还要经历一个思索、推导的过程。教师做好引导,以便在下一节课中体现,这样才 符合认知过程。
同步训练
1.质量相同的实心铜球、铁球、铝球分别投入水中静止时,它们受到的浮力()。A.铝球最大 B.铁球最大
C.铜球最大 D.三个球一样大 答案:A 2.如图甲所示,物体重____________N。把它挂在弹簧测力计下,在它渐 渐地浸入水中的过程中,弹簧测力计的读数将变__________。浸没在水中 时,弹簧测力计的示数如图乙所示,则物体受到的浮力为___________N。
解析:本题主要考查“称重法”测浮力。由图甲可知物体重4 N;把物 体挂在弹簧测力计下,在它渐渐地浸入水中的过程中,物体受到的浮力变 大,弹簧测力计的读数将变小;由图乙知物体浸没在水中时弹簧测力计示 数为3N,则物体受到的浮力-G-F-4 N-3 N=l N。答案:4小1 3.轮船从长江驶入大海,是上浮一些还是下沉一些?
答案:海水的密度比长江水的密度大,驶人大海时,浮力增大,船会上浮一些。4.芳芳进行探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关的实验,如图。请仔细观察,并回答下列问题:
(1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力是_________N。(2)根据B、C两图所示的实验,芳芳就得出了鸡蛋受到的浮力 大小与液体的密度有关。你认为这种探究方法对吗?____________(选 填“对”或“不对”).如果不对,理由是________________。解析:(1)由称重法可知鸡蛋在水中受到的浮力F*=G-F= 0.6 N-O.1 N=O.5 N。(2)要探究鸡蛋受到的浮力大小与液体的
密度的关系,应控制鸡蛋排开液体的体积相同,改换不同密度的液体。因此题中的方法不 对,因为B、C两实验中,没有控制鸡蛋排开液体的体积相同。
答案:(1)0.5(2)不对实验中没有控制鸡蛋排开液体的体积相同
实验名称:抽水法探究浮力的大小
实验器材:弹簧测力计、注射器、烧杯、水、细线、铁架台、重物 实验步骤:(1)分别测出物体的重力G和注射器的重力((2)在烧杯中倒入一定量的水,在水面处做标记。将物体浸入水中,记下弹簧测力计示 数F。
(‘3)用注射器将烧杯中的水抽出,直至液面回到标记处。(4)测出注射器和水的总重力
本节课的教学过程中学生动手实验探究贯穿整节课,从而对浮力有了最直接的感性认 识,然后通过学生分组实验活动,教师的引导演示将学生的感性认识提升到理性认识,使学 生进一步理解浮办的定义以及影响浮力大小的因素。在浮力的影响因素的猜想上学生有很 多分歧,但采用合并归类的方法保证了大部分学生的猜想都有所体现,所以能够保证太部分 同学都积极地参与。合作性的操作进行顺利得当,并且对数据能有效快速进行分析和论证,得出了影响浮力的两个因素,使学生对科学探究的主要过程都有了亲身良好的体验,很好地 达到教学目标。
不会淹死人的海
人们从古代起,就已经知道世界上有不会淹死人的海。这就是有名的死海。死海里的 水非常咸,任何生物都不能在里面生存。炎热而又不下雨的巴勒斯坦的气候,使海面的水发 生剧烈的蒸发作用。可是蒸发掉的只是些纯水,至于溶解在里面的盐却还是留在海里,因 此,盐的浓度越来越大了。这就是为什么死海里的水的含盐量不跟大多数海洋一样只有 2%~3%,而是有27%以上,并且还随着水的深度增大而增大。这样,死海里所含的物质当
中,就有是溶解的盐。这里的盐的总含量,据估计大约有4 000万吨。
由于这样高的含盐量,死海就有了一种有趣的特征:这里的水比普通的海水重得多。我 们身体的重力比相同体积的浓盐水要轻得多,所以人不可能在死海里下沉,人会浮在水面 上,像鸡蛋会浮在盐水上一样(鸡蛋在淡水里会下沉)。
幽默作家马克·吐温游历了死海以后,曾经用有趣的笔调描写了他和同伴们在死海里 洗澡的时候所得到的异常的感觉:
这是一次有趣的沐浴!我们竟不会沉下去。在这里,我们可以把身体完全伸直,并且把 两手放在胸部,仰卧在水面上,而大部分身体却仍旧在水面上。这时候我们还可以把头完全 抬起来„„你能够很舒服地仰卧着,把两个膝盖抬到下噪颚面用双手抱住它们——不过这 样会使你很快就翻一个筋斗,因为头部太重了。你可以头顶着海水竖起来,使自己从胸膛中 部到脚尖这一段身体露在水面上,不过你不能长久地保持这种姿势。你不能仰游得很快,因 为你的脚完全露在水面上,只好用脚跟推水。如果你倚着身体游泳,那你就不能前进,反而 要后退。马在死海里既不能游泳,也不能直立,因为它的身体太不稳定了——它一到水里,只能侧着身体躺在水面上。
在图中,你可以看到一个人很舒服地躺在死海的水面上。较大 密度的水能使他用这种姿势看书,并且拿着伞遮住炙热的阳光。卡拉博加兹湖湾(里海的一个海湾)里的水和含盐量达到 27%的埃尔唐湖里的水,都有这种特别的性质。
在不同的海里,水的含盐量也是各不相同的。由于这个缘
故,船身的吃水深度也不一样。读者当中也许有人曾经在船的侧面吃水线附近看到过一种 “鲁意记号”。这种记号就是用来标明船在各种密度的水里的最高吃水线的。例如图中画的 满载记号,就是船只满载时在各种海水里的最高吃水线:
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
最后还应该指出,在不久以前又发现了另外一种水,这种水的不 含杂质的纯态比普通水要重:它的密度是 也就是说比普通水重10%。因此,在这种水的池里,甚至连不会游泳的人也不会沉下去。新发现的这种水叫做“重水”,它的化学式是(在它的组成里的氢原子,比普通氢原子重一倍,它的符号是字母D),普通 水里含有很少量的重水:10升饮水里大约含有重水2克。
我们现在已经能够得到几乎是纯净的重水水0.05%。
了。在这种纯净的重水里,只含普通
第五篇:浮力教学设计
《浮力》教学设计
教材简析
本节内容是在学习密度、力、二力平衡、液体压强等有关知识和学生生活经验的基础上,通过实验和观察来建立浮力的概念、探究浮力的规律。本节内容在生活中有重要的利用价值,是本章的的一个学习重点。本节的学习,对培养学生的物理兴趣,培养学生关注生活、勤于思考、善于探究的意识和习惯,以及感悟科学知识的价值,都有着重要的作用。本节内容的重点是浮力概念的建立和浮力的规律,难点是浮力规律的探究和阿基米德原理的运用。本节课的学习任务较重,稍不注意会难以完成。
学情简析
学生对“漂浮物体受浮力作用”有一定的经验基础,再结合学生已经学过的“力的作用效果”、“二力平衡”的知识,稍作点拨就可以知道浮力的存在及其施力物体和方向。但对浮力规律的探究往往没有明确的思路,更没独立操作的能力;综合运用浮力及相关知识分析解决实际问题的能力不足。本班学生中,约五分之二的有一定的学习习惯,思维比较活跃,敢于表达,且有参与实验探究的欲望;而其余多数学生学习被动,思想懒散,课堂上很容易分散注意力,没有主动参与学习思考的习惯。
教学策略
充分尊重学生已有经验,通过提问激疑,激发学生兴趣,促使学生尽可能有深度、有广度地广泛参与思考。关于“浮力是怎样产生”的,限于学生基础,只要求认识到“液体对浸入其中的物体有竖直向上的力”,对浮力产生的原因暂不作引导分析。关于浮力规律的探究,为了降低学生的思考难度,直接将问题具体为“物体受到的浮力与它排开液体的重力是什么关系?”然后引导设计实验,由学生“指挥”老师完成探究。关于浮力知识的运用,设计由浅入深、循序渐进的梯级练习,以此促进学生巩固基础,逐步学会运用。
教学目标
一、知识与技能
1、了解浮力是怎样产生的,知道浮力的施力物体及其方向。
2、知道浮力的大小等于什么(阿基米德原理)。
3、知道浮力的应用。
二、过程与方法
1、通过观察实验现象、作受力分析,并根据二力平衡的知识,了解浮力是怎样产生的(施力物体及力的方向)。
2、通过收集、交流浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。
三、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、教学重点、难点
浮力的概念和浮力的规律(阿基米德原理)是本节课的教重点;浮力规律的探究是本节课的教学难点。
教学过程
一、提出问题,激发兴趣
1、钢铁放入水中,是漂浮还是下沉?
2、制造轮船的主要材料是什么?为什么它能漂浮在水上?
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二、观察现象,初识浮力
1、将乒乓球投入水中,提示学生观察,并思考:乒乓球漂浮在水上,它受哪些力的作用?这些力的方向如何?它受竖直向下的重力而没有下沉,说明它必然受一个朝什么方向的力?这个力是谁给它的?乒乓球受的的浮力和重力,哪个较大?你是怎样知道的?
2、将石头沉入水中,提示观察,并思考:石头放入水中是漂浮还是下沉?它爱浮力的作用吗?你是怎样知道的?如何用实验来证明它是否受浮力?(鼓励学生设计并大胆表达)
3、实验演示:用弹簧测力计测出石头的重力,再将石头浸没入水中,并观察此时测力计的读数。指名两位学生上台协助读数和记录,然后引导全体学生根据实验数据分析:石头在水中受到浮力吗?浮力是多少?你是怎样算出来的?
4、总结与板书什么叫浮力以及测浮力的方法。
三、实验演示,规律探究
1、引导猜想:物体所受浮力的大小可能跟哪些因素有关?将学生的猜想写在黑板上。我们的猜想一定正确吗?要靠什么来验证?
2、指名两位学生,协助实验演示:测出重物的重力,再将它缓慢浸入水中,观察并记录:完全浸没前,随着浸入体积的增大,测力计的读数有什么变化;完全浸没后,随着浸入深度的改变,测力计的读数有什么变化。
3、引导分析:这个实验说明,浸在液体中的物体,所受浮力的大小与什么有关?
4、深入探究浮力的规律。
(1)介绍器材,并将探究问题具体化:溢水杯装满水后,若将物体浸入水中,浸入的体积越大,它受到的浮力是越大还是越小?它排出的水是越多还是越少?浮力与排开水的重力相等吗?怎样做实验?
(2)接上述测出石头浸没在水中所受浮力的演示实验往下做:测出空桶的重力,将石头浸没入溢水杯的水中,用空桶接下从溢水杯中溢出的水,再用弹簧测力计测出桶和水的总重力,由学生算出排出水的重力。
(3)分析总结:同学们发现什么规律了吗?石头在水中受到的浮力与它排开水的重力是什么关系?换用其他物体和液体做实验,会得出同样的规律。要使结论具有普遍性,应该怎样表达?鼓励学生表达。
(4)其实这个规律早在2000多年前就有人发现了,这个人是谁?为了纪念他的贡献,这个规律就用他的名字来命名,叫什么?课本多少页?大家齐读一遍。教师板书表达式。
四、梯级训练,加深理解
1、将一木块放入水中,它排开的水重10N,这个木块受到的浮力是多少?
2、块石头浸没在煤油中时,它排开煤油的质量是800g,这个石头受到的浮力是多少?
3、伐木工人经常利用流水运送木料。若一根圆木浸入水中的体积是0.08m,那么这根圆木在水中受到的浮力是多少?
五、提示帮助,方法补充
1、F浮=m排g
F=ρ液V排g
2、由补充的计算方法可知,浮力的大小与哪些因素有关,刚才我们的猜想正确吗?
六、课堂小结
鼓励学生自行回忆:学到了什么?还有什么问题?
七、课外作业:完成练习册上的练习题。
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