《 浮力》教学设计
一、教材分析
“浮力”这一节是鲁教版教材的八年级下册第八章第一节的内容,该部分内容的教学是学习这一章内容的基础,是继续学习“阿基米德原理”的储蓄条件。这一节内容由“浮力”与“物体浮沉的条件”两部分内容构成,本教材中对这一内容的教学安排是通过生活中的具体事例引入物体在液体(气体)中受到向上的浮力,并通过运用称重法测量石块受到的浮力让学生感知浮力的存在,最后,通过探究实验让学生影响物体浮沉的因素。该部分内容的教学重难点是,测浮力的方法和影响物体浮沉的因素。
二、教学目标
1、通过实验探究,感知浮力的存在,知道浮力的方向。
2、通过实验探究,会用称重法测量物体受到的浮力。
3、通过实验探究,理解物体沉浮的条件。
三、学情分析
在学习“浮力”这部分内容之前,学生已经学习了“密度”、“液体压强”等部分内容,这些内容是学生学习“浮力”这部分内容的基础。学生学习过的“二力平衡”有利于学生感知浮力的存在,判定浮力的方向。测浮力的方法和影响物体浮沉的因素是本节课的教学难点。
四、教学策略
本节课虽然有三个学习目标,为了便于学生理解,打破课本的顺序,分成4个板块,从认识浮力,感知浮力的方向,到会测浮力,最后到影响物体浮尘的条件。基于这部分的内容特点可以采用“探究式教学模式”,通过实验演示,呈现一定的教学情境,教师提出研究问题、学生提出假设,再有学生自主探究完成学习过程。在整个过程中注重为学生创造条件,提出有层次,有目的的问题,充分发挥问题教学法的优势!具体教学过程中可以在演示实验环节引导学生观察,层层引导,引发学生思考。
在感知浮力的教学过程,设计学生实验让学生感受到浮力的存在,教学效果可能更为理想。在浮力的方向的教学过程,可以采用学生实验,通过感知线的方向帮助学生直观的感受浮力的方向,虽然通过分析“二力平衡”的条件来也可以帮助学生判定浮力的方向,但不够直接清楚。所以选择了前者。
重难点的突破通过学生自主实验探究的过程完成,通过先观察不同的物体浮沉,在通过受力分析,帮助学生理解物体浮沉的条件。
五、实验器具:潜水艇模型,乒乓球、弹簧测力计、小石块,烧杯、铁块、铝块、木块、气球。
六、教学设计
(一)导入新课
通过给学生演示小魔术:潜水艇在水中的浮沉,将学生带入浮力的世界。顺利引入浮力的第一节。
(二)课堂教学
1、认识浮力
通过学生实验,让学生把桌面上的木块、乒乓球、石块、铁块等材料放入水中,通过观察,感知浮力的存在。
提出问题:乒乓球、木块浮在水面,除了受竖直向下的重力外,还受什么力呢?
学生通过受力分析想到:水对它向上的托力,这是引入浮力的定义。
继续提问:生活中,你还知道哪些物体受浮力呢?
学生很容易想到漂浮的物体:如浮在水面上的轮船、鸭子、人。
继续追问:还有补充的吗?有的同学会想到热气球和孔明灯。
追问:热气球和孔明灯受到的浮力是谁给的呢? 嗯,是空气。
总结:浸在液体中的物体受到浮力,浸在气体中的物体也受浮力。
接着有的同学提到了我国自主研发的首艘航母“山东舰”,进行德育教育:“山东舰”是我们中国人的骄傲,老师相信你们这一代一定能成为我们的强国梦、强军梦的优秀人才。
继续追问:刚才的实验,木块、乒乓球浮在水面,受浮力。而铁块、石块沉入水底,他们受浮力吗?
学生猜想,有的说受,有的说不受,这是顺利的将实验探究的目的引出来。
以小组为单位,设计实验方案、选择实验器材。
(停2秒)请同学交流一下他们组的实验方案。
接着演示,表扬学生的分工合作意识强烈。并说出实验方案: 在空气中,测出石块的重力,把它放入水中,弹簧测力计的示数减小。这个实验说明,下沉的石块也受浮力!
2、浮力的方向
提问:我们认识了浮力,那么浮力的方向呢?引入浮力的方向。
引导完,让同学们利用桌子上的器材感知一下浮力的方向(乒乓球、气球)
1组展示展示液体浮力的方向的实验方案。
通过观察线的方向是竖直的,可以感知浮力的方向是竖直向上的,将烧杯倾斜,再观察线的方向,依然是竖直的,所以,液体中浮力的方向是竖直向上的。
接着追问,刚才的小组展示的是液体中的浮力方向,那个小组来展示一下气体中的浮力方向?
2组来展示气体浮力的方向的实验方案。
通过观察气球静止时,线的方向也是竖直的,从而感知气体中浮力的方向也是竖直向上的。改变木板的角度,依然是同样的现象,说明,气体中浮力的方向也是竖直向上的。
总结:通过实验,我们发现无论在液体中还是气体中,浮力的方向总是竖直向上的。(板书)
继续提问:你会画浮力的示意图吗,完成导学案中的练习题。强化浮力的画法。
1.画出下列物体在水中所受浮力的示意图
3.会测浮力
接着上面的实验,引出浮力的大小是大?
通过小组讨论、交流,总结实验方案。
方案一:用刚才的实验中物体的重力减去在水中的拉力,就求出了浮力!表扬学生非常棒!
追问,有没有其他的方法的?引出方案二:在实验的基础上进行受力分析,石块受到竖直向上的拉力和浮力,竖直向下的重力,向下的重力等于向上拉力和浮力之和,可算出,浮力等于重力减拉力。表扬学生思路非清晰。
这是重点强调:受力分析法是我们解决力学问题非常重要的方法,希望每位同学都能掌握这种方法
实战演练:
2、一个重为10牛的实心金属块,挂在弹簧秤下并完全浸没在水中静止时,弹簧秤的示数为8牛,此时物体浸没在水中的浮力多大?
3、体积为60L的救生圈,所受重力为50N,体重为450N的林林同学在水中使用这个救生圈,当他漂浮在水中静止时,下列判断正确的是( )
A.人和救生圈受到的浮力为500N B.人和救生圈受到的浮力为400N
C.人和救生圈受到的浮力为50N D.任何救生圈受到的浮力为450N
4.物体浮沉的条件
通过分析在前面的实验中,引出上浮、漂浮,下沉、沉底、悬浮的概念
乒乓球、木块浸没在水中,松手后向上运动,这个过程叫上浮
最终静止在水面,这个状态叫漂浮
铁块、石块浸没在水中,松手后向下运动,这个过程叫下沉
最终沉入水底静止,这个状态叫沉底
如果像这样物体悬在水中静止不动,这种状态叫悬浮
提出问题:请同学们思考,物体在水中是浮还是沉,有什么条件决定的?
(思考3—5秒钟)请小组讨论一下(再等3—5秒)
由于这样问的有点大,所以提示:好像大家都没有思路。老师给大家个提示,物体浸没在水中松手后,受到几个力的作用?
学生很容易回答:松手后只受重力和浮力。
这是老师通过让学生看屏幕,完成2个过程,2个状态的受力分析,是否是平衡力分析,状态分析,总结出影响物体沉浮的因素。
老师适时重点强调:上浮、下沉是一个过程,受力不平衡
漂浮、悬浮是一个静止状态,受平衡力
巩固练习:完成导学案中的练习题。
4.用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球刚露出水面到最终漂浮静止时,下列说法中正确的是 ( )
A.木球所受的重力、浮力都不变;B.木球所受的重力不变,浮力变大;
C.木球所受的重力、浮力都变小; D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.
七、课堂小结:
请同学们结合学习目标,盘点一下本节课的收获,建议用思维导图的形式呈现。
这是一个同学设计的浮力这堂课思维导图,思路清晰,连老师设计的都不如他!
八、课堂达标检测!
1.空中浮起来,氢气球离开手演示实验,乒乓球从水上升,是 力使它们上升?2.在空气中将石块挂在弹簧测力计下,若弹簧秤的示数是10牛,则石块重 牛,将石块放入水中,若弹簧秤此时的示数是8牛,则物体受到的浮力是 牛.
3.饺子刚下锅时沉入水底,煮熟后会漂起来,是因为( )
A.饺子的重力减小了 B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变,浮力增大 D.饺子的重力和浮力都减小了
九、课后作业,
利用矿泉瓶和橡皮膜制作如下图所示的道具,通过感知浮力的同时,试着探究一下浮力产生的原因。