水的浮力
【教学目标】
知识与技能
1、能说出浮力的定义;
2、会用称重法测浮力;
3、能确认在水中下沉的物体也受到浮力的作用;
4、知道浮力产生的原因;5、知道影响浮力大小的因素。
过程与方法
1、在观看幻灯片的基础上并结合生活经验,能说出浮力的定义;
2、在猜想的基础上,通过观察实验现象并设计实验验证在水中下沉的物体也受到浮力的作用;
3、在猜想的基础上通过实验,能总结出影响浮力大小的因素。
情感态度与价值观:
通过观察,思考,猜想,实验探究,收集资料,交流讨论等活动,调动学生的主观能动性,培养学生的动手能力和合作交流意识;初步认识大胆猜想是学习物理的一个很重要的环节。
【教学重点】
通过实验探究浮力大小与什么因素有关。
【教学难点】
理解浮力产生的原因。
【教学准备】
教师准备:大玻璃筒、弹簧测力计、细线、铁块(铝块)、木块、筒状重物、鸡蛋、大烧杯、乒乓球、水、食盐、酒精、自制演示器(或播放视频)等。
学生准备:大玻璃筒、弹簧测力计、细线、铁块(铝块)、木块、筒状重物、大烧杯、水、食盐、酒精等。
【教学过程】
主
要
教
学
过
程
教学环节及内容
教师活动
学生活动
引入
教师视频引入:播放视频《死海不死》,学生观看,引出在死海中为什么会产生如此奇特的现象呢。同学们猜想这里面可能蕴含着什么知识呢?我们能不能做到这一点呢?这一节课就让我们共同来研究。(板书:第五节浮力)(设计意图:通过一些奇特的现象,给学生造成悬念,产生强烈的好奇心,激发学生的兴趣。)
非常感兴趣,观察并议论:为什么不会沉下去?
二、认识浮力1、认识什么是浮力通过实验认识浮力是竖直向上的2、如何测量浮力的大小。3、浮力产生的原因。物体上下表面的压力差:F浮=F下一F上4、浮力的大小跟哪些因素有关。猜想设计实验进行实验与排开液体的体积和液体密度有关。如果学生想探究“浮力跟物体的密度是否有关?”可以利用体积相同的铜块和铝块用“称量法”测出浮力比较大小关系。其它学生想探究的让课下设计。
1、认识浮力探究一:什么是浮力,方向如何【演示实验】:将木块或矿泉水瓶放在水中,发现漂浮在水面上。鼓励学生观察、对比、思考回答。【结论】:浸在液体中的物体受到液体向上的托力,这个向上的托力叫浮力。施力物体是物体所处的液体。【演示实验】:如图,松手后观察乒乓球最终的情况【结论】:浮力的方向:竖直向上过渡语:乒乓球在水中能够上浮,因为受到向上的浮力作用,那么在水中下沉的石块也受到浮力作用吗?如何设计一个实验来验证呢?探究二:下沉的物体是否也受到浮力?测量浮力的方法。引导学生利用桌面上的器材小组合作设计实验。想一想,为什么示数会有变化,它说明了什么问题?【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。同时学会用称量法测量浮力的大小。
F浮=G
-
F拉
那么,为什么浸在液体中的物体会受到浮力呢?探究三:浮力产生的原因【演示1】:如图甲所示去除矿泉水瓶盖和瓶底,将乒乓球放入倒置的矿泉水瓶中,向瓶中倒水,观察现象。然后,用手堵住瓶口,再次观察现象。【演示2】:(如实验器材不易制作,可播放视频)利用如图所示自制的器材演示,让学生仔细观察橡皮膜的形变。根据实验现象,结合前面所学的液体压强,引导学生分析浮力产生的原因。如图物体上、下表面深度h1<h2,受到压强P1<P2,显然压力F1
<F2
.【结论】:浸在液体中的物体上下表面受到液体对它的压力差形成了浮力。
F浮=F2
-
F1
设计意图:通过典型的实验和前面所学的知识引导学生经过的思考、交流找出结论,使学生既加深了印象有体会了成功的喜悦。浮力的大小我们知道了,那么浮力的大小与哪些因素有关呢?探究四:浮力的大小跟哪些因素有关?1、将饮料瓶慢慢压入水桶,体会浮力的变化,观察水位有什么变化,物体浸入液体中的体积有什么变化?
2、将鸡蛋放入水中会下沉,往水里加盐,并不停地用搅拌器搅拌,会看到什么?学生可能的猜想:1、与浸入液体的体积有关;2、与浸入液体的深度有关;3、跟所浸入液体的密度有关;4、跟物体的密度有关。……请大家根据猜想内容分别设计实验来验证。(一)探究浮力跟液体深度、排开液体体积的关系。探究猜想1、2时可以采用上图所示的实验方法。并将弹簧测力计的示数F和深度h、浮力F浮填入下面的表格。次数12345h/cmF/NF浮/N0通过分析实验数据得出结论:未浸没时,浸入液体中越深,排开液体体积越大,浮力越大。完全浸没时,浮力大小与深度无关。(二)探究浮力大小跟液体密度的关系。可以用上图所示的实验方法验证猜想3。全部浸没于液体中。次数空气水盐水液体密度小大弹簧测力计示数/N432.9浮力大小/N011.1结论:浮力大小与液体密度有关,全部浸没时,液体密度越大浮力越大。引导学生根据课件图示回顾实验过程,进一步巩固并得出总结。【分析总结】物体浸在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大浮力越大。设计意图:通过演示实验引导学生自己去猜想,然后根据猜想,利用控制变量法设计实验来验证自己的猜想,并得出结论,锻炼了学生的科学的实验探究能力,体现了学生的学为主体的思想。
学生通过观察演示实验,获得对浮力的初步认识。由演示实验联系生活中的经验得出浮力的概念。利用物体在水中运动的情况以及细绳的方向判定浮力的方向。F浮=G-F拉学生认真观察实验现象,思考浮力是如何产生的,然后小组内交流自己的看法。甲图:乒乓球不会上浮。原因:上部受到水的压力,下面没有水,不受水的压力。乙图:乒乓球上浮。原因:堵住瓶口后乒乓球下面也有水压了。发现下面橡皮膜凹的厉害。提示学生在做乙图所示实验时,侧面也受到压力(甲图已做完),玻璃侧壁看不出来而已。学生根据老师提示自己试着得出结论。学生认真观察演示实验,猜想浮力大小跟什么因素有关?控制变量法:有多个因素对研究对象有影响时,我们常常控制其它量相同,只改变一个因素来进行研究。学生根据课本提示和小组合作设计出验证各个猜想的实验。教师注意引导。注意科学的探究方法。说明:在此一定要让学生知道未浸没时,浸入越深其实是排开液体的体积越大,才导致浮力增大的。而完全浸没后,排开液体体积不变了,浮力也就不变了。物体浸在液体中的体积称为V排,液体的密度为ρ液。培养学生分析总结的能力。学生通过探究得出数据,然后分析数据得出结论。学生生成结论较为困难,老师要注意引导。
三、课堂小结回顾本节课“你学到了什么?”
让学生说说本节的主要内容,并分别举例说明。
学生回顾本节知识要点
【板书设计】
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浮力:
浸在液体(或气体)中的物体受到液体向上的托力,这个向上的托力叫浮力。
方向:竖直向上
2、如何测量浮力的大小(称量法)
F浮=G
-
F拉
浮力产生的原因
液(气)体对物体上下表面的压力差。
F浮=F2
-
F1
浮力的大小跟哪些因素有关?
学生猜想:(1)(2)(3)……
结论:与排开液体的体积和液体密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大浮力越大。
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