浮力教学设计
【教材分析】
(一)教学内容
浮力是苏科版物理八年级下册第十章第四节内容。包括:1、认识浮力;2、探究影响浮力大小的因素;3、阿基米德原理;4、应用练习。
(二)教材的地位和作用
本章是在前面的第八章《力》和第九章《力与运动关系》的基础上认识一个全新的概念:浮力。浮力是力学中重要的力。因此,浮力概念的建立必须建立在对前面知识的充分运用的基础上,同时又为后面学习浮沉条件的知识打下基础,起着承前启后的作用。
(三)教学目标
知识与技能
1、知道浮力;了解浮力的方向竖直向上;
2、会用测力计测浮力;
3、知道影响浮力大小的因素;
4、知道阿基米德原理
过程与方法
通过实验探究影响浮力大小的因素;
情感、态度与价值观
1.体验在研究过程中成功的喜悦,学会分工与合作,提高团结协作的能力。
2.感悟科学探究的艰辛与曲折,体会到要对生活现象的仔细观察。
(四)重点、难点
教学重点:1、浮力概念的建立;2、探究影响浮力大小的因素
教学难点:1、下沉的物体是否受到浮力的作用;2、概念:排开液体的体积
【教学教法】
(一) 学情分析
学习者是初二年级学生。有利的方面是:经过前面物理知识的学习,学生具备了一定的实验探究能力,学习了力的作用效果,知道力可以改变物体的运动状态 ,为本节学习做好 了 铺垫。不利的方面是:学生受生活经验的影响,“下沉的物体受浮力作用”的错误观念不容易转变。
(二)教法
本节课主要采用演示实验,激发学生的兴趣,引出课题,同时采用演示实验与学生探究活动相结合来进行教学。通过生活经验的体会、实验现象的观察,加以分析、讨论、归纳,引导学生去发现知识,总结规律。
(三) 学法
教学活动是教与学两方面的有机结合,在上述教学方法的正确实施下,引导学生采用:科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。
(四)教具与学具
电教器材:多媒体
教师演示用具:装有水和盐水的大烧杯各一个;鸡蛋、水缸、细线、金属块、气球、三角板、乒乓球两只、高尔夫球、溢水杯、小桶、栓有细线的圆柱体、弹簧测力计、水、红墨水、毛巾。
学生分组实验器材:栓有细线的圆柱体、装有水和浓盐水的塑料桶各一个、分度值0.5N的弹簧测力计、毛巾。
【教学过程】
Ø新课导入:
教师演示:实验1:手掌托起乒乓球
教师提问:你看到了什么现象?(学生答:乒乓球升起来了)
教师追问:球为什么升起来了?(学生答:球受到手对它向上的支持力/托力)
教师演示:实验2:压入水中的乒乓球,松手后浮起来
教师提问:你看到了什么现象?(学生答:乒乓球浮起来了)
教师追问:你想到了什么?(学生答:球受到水对它的托力)
教师在追问:那么这个的施力物体是谁?方向又如何?(学生答:是水,方向向上)
教师在追问:试想如果是在酒精中、煤油中、盐水中,小球还受不受这个托力作用呢?(学生答:当然受到了)
【过渡引导】也就是说这个力的施力物体是液体。我们把这样的称为浮力。
板书:§10.4 浮力
一、认识浮力
Ø新课展示
一、认识浮力
教师演示:实验3:气球升起
教师提问:你看到了什么现象?(学生答:气球升起来了)
教师追问:你想到了什么?(学生答:球受到托力作用)
教师追问:那么这个力的施力物体是谁?方向又如何?这个力是什么力?(学生答:是空气,方向向上,是浮力)
【过渡引导】由此看来,我们对浮力有了一个新的认识,除了液体能够产生浮力,气体也能产生浮力。也就是说浮力的施力物体是液体或气体。
板书:施力物体:液体或气体
方向: 向上
教师追问:能不能进一步描述一下浮力的方向?(学生答:竖直向上)
教师追问:你怎么知道的?(学生答:拴住气球的细线是竖直的)
【过渡引导】非常好,这位同学真善于观察。
教师演示:实验4:将装有水的鱼缸和拴住气球的钩码盒倾斜,并将栓有金属块的兵乓球放入水中。
教师提问:你看到了几根细线?(学生答:两根细线,一根在水里,一根在空气中)
教师追问:你有什么方法证明这两根线是在竖直方向的?(学生答:细线是否与水平面垂直)
教师演示:用三角板证明两根细线是否与水平桌面垂直。
教师追问:你还有什么方法证明这两根线是在竖直方向的?(学生答:……)
教师演示:出示悬挂圆柱的细线。重垂线与两根细线是否平行(重合)。
小结:浮力的概念
板书:浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上的托力,我们将这个力称为浮力。
方向:竖直向上
【过渡引导】刚刚我们研究的都是浮起来的物体受到浮力作用,那么下沉的物体是否受到浮力的作用呢?
教师演示:实验5:高尔夫球放入水中,下沉到水下。
教师提问:下沉的物体是否受到浮力的作用?你能否举一些生活中的例子说明?
学生:思考,疑惑……
提示:我们都生活在空气中,你有没有体会到空气对我们身体的浮力作用呢?(学生答:体会不到)那么我们必须要到什么物体中才能体会到浮力呢?(学生答:水中)那么哪里有水呢?(学生答:游泳池)
教师提问:游泳池中,我们通常从什么区走向什么区?
生:从浅水区走向深水区
教师追问:那你能不能谈谈你的体会?
生:感觉有一个力将身体托起,身体变轻盈了。
教师:非常好。刚刚我们举的是由浅入深的例子,那你能不能举一个由深到浅的例子呢?
提示:井中提水的图片(ppt)
生:在井水中提起水桶感觉到很轻松,而在空气中提就费劲了。
【过渡引导】通过两个例子,我们发现下沉的物体也受到浮力的作用。那么,我们两个人一组模拟刚刚的两个例子来亲自体会一下。
学生活动1:将圆柱体物块缓慢匀速浸入到水中。注意:仔细体会细线对手的拉力变化情况,观察液面如何变化?
挑选几组学生代表谈一谈体会,说一说液面如何变化的。
学生活动2:学生通过教师的引导,ppt中的动画演示,学习概念:排开液体的体积、浸入和浸没这两种情况下,V排与V物的大小关系。
【过渡引导】刚刚在体会活动中,有的同学体会到浮力比较强烈,有的同学体会不是很强烈,可能是这个浮力比较小,而且在变化。那么,我们能不能把这个浮力测出来呢?如何测?(ppt)
生:边演示边讲解称重法测浮力
教师边演示实验边讲解:手托物体,测力计的示数减小,则减小值就等于手对物体的托力大小。然后改为水托,两次示数的差值即为浮力大小。(ppt)
板书:浮力的大小:称重法测量:F浮=G-F
学生活动3:利用称重法测物体浸没在水中所受浮力的大小。
物重G/N : |
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序号 |
实验步骤 |
测力计示数F/N |
浮力F浮/N |
1 |
浸没在水中 |
|
|
挑选一组学生汇报测量结果
【过渡引导】通过体验与测量活动,你认为浸在液体中的物体所受到的浮力大小可能与哪些因素有关?你是根据什么经验提出猜想的?(ppt)
二、探究影响浮力大小的因素
1、学生讨论并作出猜想:液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没的深度(学生说明提出猜想的理由,教师演示鸡蛋沉入水中,却浮于盐水中)。(ppt)
2、介绍实验器材。(ppt)
3、实验设计:先通过实验将浸没的深度排除,然后探究排开液体的体积和液体的密度这两个因素。
4、进行实验
物重G/N : |
|||
序号 |
实验步骤 |
测力计示数F/N |
浮力F浮/N |
1 |
浸没在水中 |
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2 |
浸没在水中处 |
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3 |
浸没在水中 |
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4 |
浸没在水中 |
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5、分析数据
6、得出结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。 物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,物体所受浮力越大
板书:影响浮力大小的因素
V排
F浮
ρ液
【过渡引导】刚刚我们定性分析了影响浮力大小的因素:排开液体的体积和液体的密度都在影响浮力的大小,那么,浮力到底等于什么呢?
三、阿基米德原理
教师提问:浮力到底等于什么呢?
通过教师的引导,学生猜想:浮力可能等于被物体排开液体的重力。
教师演示:在两位学生的协助下,实验验证阿基米德原理
教师板书推导公式:F浮=G排液=m排液g=ρ液V排g
通过公式证明影响浮力大小的因素是ρ液和V排。
阿基米德原理同样适用于气体,提一下浸没在空气中的物体排开空气的体积等于物体的体积。
【课堂练习】
1、下列关于浮力知识的说法中正确的是( )
A.正在下沉的石块没有受到浮力
B.只有浸在液体中的物体才会受到浮力,人在空气中没有受到浮力
C.浮在水面上的乒乓球受到浮力
D.浮力的方向垂直向上
2、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示.图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
3、一个重为8 N的物体,挂在弹簧测力计下,将它浸没在盛满水的溢水杯中,静止时弹簧测力计的示数为6N,则物体所受的浮力是___N,溢出水所受的重力为_____N。
4、某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素.
(1)由 两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关.
(2)由C和D两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关.
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关.
5、乒乓球从水中上浮到水面的过程中,所受浮力大小如何变化?
学生先练,教师后评。
【板书设计】
§10.4 浮力
一、 认识浮力
概念:浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上的托力,我们将这个力称为浮力。
浮力的施力物体:液体(或气体)
浮力的方向:竖直向上
浮力的大小:称重法测量:F浮=G-F
二、 影响浮力大小的因素
V排
F浮
ρ液
三、 阿基米德原理
F浮=G排液
=m排液g
=ρ液V排g
教学反思:
本节课通过小实验和大量的图片让学生感知了浮力的存在,并通过弹簧测力计示数的变化让学生知道下沉的物体也受浮力,并知道了求浮力的方法(称重法),最后定性地知道影响浮力大小的两个影响因素。学生理解较好。
部分学生对阿基米德的理解和应用有些困难,有待强化。