课题名称
探究——影响浮力大小的因素
教材分析:
本节是在学过力、二力合成、二力平衡、密度和液体内部压强的基础上研究浮力,知识的综合性高,能力要求高内容包括浮力的概念、浮力产生的原因、影响浮力大小的因素(阿基米德原理)三个知识点。从学生的认知特点和培养学生能力的高度出发,将浮力的概念、浮力产生的原因、影响浮力大小的测量三个知识点都设计为由实验探究得出结论,让学生体验探究的过程,培养学生的观察能力、操作能力、设计实验能力、运用科学研究方法等各种探究能力,进一步培养学生对物理的兴趣.
学情分析:
浮力产生的原因是本节的难点,要用二力平衡和液体内部压强等知识进行分析,有一定难度.教材图8--37实验进行探究,减少了抽象性,增加了学生的感性认识,降低了难度.教材对“浮力产生的原因”实验探究结论没有给出最终结论,而是用填空的方式让学生填写,帮助学生理清分析思路,并给学生留出了自由的学习空间,调动学生的能动性.教材在“你知道吗”栏目中指出,物体在气体中同样也受浮力,使学生对浮力的理解更全面,拓宽了学生的知识面。
教学目标
知识目标
(1)通过实验探究,认识浮力,知道浸在液体中的物。体受到液体向上托的力叫做浮力,知道浮力的方向是竖直向上的;
(2)通过实验探究,知道浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。
(3)通过学生实验探究,知道浮力的大小测量
(4)会求浮力的大小。
能力目标
(1)通过实验探究,认识浮力的过程,培养学生的观察能力和分析能力;
(2)通过实验探究,知道浮力产生的原因,培养学生的观察能力和运用知识分析归纳的能力;
(3)通过学生实验,知道浮力的大小测量
情感态度与价值观目标
(1)通过实验探究,培养学生尊重科学,实事求是的科学态度。
(2)通过实验探究过程的合作交流,培养学生的交流意识,合作精神与能力
教学重难点
重点:浮力的概念理解、浮力产生的原因、浮力大小的测量
难点:浮力产生的原因
教学方法
由于本节知识内容的综合程度较高,所以教学中要注意复习有关知识,培养学生分析问题和推理能力。教学中一定要注重实验探究的过程,让学生在过程中发展能力培养学生的情感态度和价值观。
学法指导
本节的重点是认识浮力,知道在什么情况下受到浮力,理解阿基米德原理;难点是理解浮力产生的原因,利用阿基米德原理解决实际问题,加强实验探究在学习本节知识中具有重要意义,因此要做好三个实验,探究浮力存在的实验、探究浮力产生原因的实验和研究阿基米德原理的实验,实验中要认真观察现象、记录数据并分析各种现象发生的原因,从而得出结论。
教学准备
教师准备
铁块、弹簧测力计、烧杯、乒乓球、木块、阿基米德原理器材一套、石块。
学生准备
烧杯、水、浓盐水、细线、弹簧测力计、圆柱体(上标有等距离的格)、体积相同的圆柱形铜块、铁块和铝块
教学过程与方法
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
讲授新课
一、认识浮力
二、浮力产生的原因
三、探究浮力大小的影响因素
提问:为什么船、木块能浮在水面上?
提问:沉在水底的石块有没有受到水向上托的力?
这就是本节课我们要学习的内容——浮力(板题)。
实验一
【总结】浮力
(1)定义:物体浸入液体(或气体)中时,受到液体(或气体)所施加的向上的托力。
(2)施力物体:液体
(3)方向:竖直向上
(4)物体浸入液体中静止时F浮=G物(二力平衡)
实验二
测量石头浸没水中所受的浮力
(引导学生观察示数变化过程中h的变化及水位的变化原因)
【总结】
(5)称重法测量物体受到的浮力
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G;
②把物体浸入液体中记下此时弹簧测力计的示数F示;
③物体受到的浮力F浮=G-F示
【交流】(1)在上面的实验演示中,你发现浮力大小可能和哪些因素有关系?
教师演示教材图8-37所示的实验,注意玻璃
圆筒两端橡皮膜的绷紧程度一定要相同.在探究过
程中,教师可提出以下问题引导学生思考
(1)橡皮膜凹陷说明了什么?
2)为什么左图中左、右端橡皮膜的回陷程度
相同?
(3)为什么右图中上、下端橡皮膜的四陷程度
不同?
然后进一步引导学生运用液体内部压强知识
填写教材第76页的“探究结果”
教师总结:浮力就是液体对物体向上和向下的
压力的合力
1.提出问题
浮力的大小与哪些因素有关呢?
2.猜想与假设
3.设计实验
教师引导学生用控制变量的方法设计实验,选取合适的器材(教师预先要准备好足够的器材),用弹簧测力计的示数差法来测浮力的大小,通过实验检验自己的猜想。
4.进行实验
让各小组分组实验,并将实验结果填人第78页的“探究结果”中
5.分析与论证
引导学生得出实验结论,进一步得出阿基米德原理
让学生阅读教材第79页的相关内容,告诉学
生阿基米德原理也同样适用于气体
学生思考
船木块受到水向上托的力。
【思考】
水中下沉的物体是否受到浮力?请利用弹簧测力计、石块、细线、烧杯、足量的水,设计实验,进行验证
【思考】
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?它们在大小、方向、作用点上满足什么关系?
2挂在弹簧测力计上的石块浸没在水中静止时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?测力计示数减小能说明什么问题?
学生观察实验现象,思考教师提出
的问题并回答:
(1)橡皮膜凹陷说明水对它有压强
或压力)
(2)左图中左、右端橡皮膜的四陷
程度相同说明水对左、右端橡皮膜的压
力相等.
(3)右图中上、下端橡皮膜的四陷
程度不同说明水对上、下端橡皮膜的压
力不相等.
各小组选代表回答自己的猜想
(1)与浸没在液体中的深度有关(2)与物体的形状有关(3)与物体的体积有关:(4)与浸入液体的体积有关:(5)与液体的密度有关,
根据教师提供的实验器材,结合教材内容,各小组设计实验,
各小组分组实验,并交流实验结果
学生分析实验数据得出:
F浮=G排
即浸在液体中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、这个规律叫阿基米德原理。
从生活中感知物理
通过上述两个实验总结出
浮力的概念和方向
通过前面学过的力的平衡
知识得出求浮力的一种方法
通过实验探究浮力产生的
原因,可降低教学的难度
引导学生通过对问题的思
考和讨论,一步步总结得出浮力
产生的原因
总结实验结论,得出阿基米德原理
课堂小结:
本节课通过实验总结出浮力的
概念、浮力产生的原因和阿基米德原理。
分层作业设计
教材第79页1.2.3.4
板书设计:
五、学生实验:探究一一影响浮力大小的因素
1.浮力的概念
浸在液体中的物体受到的液体对它向上托的力叫浮力,浮力的方向总是竖直向上
2.浮力产生的原因
浮力就是液体对物体向上和向下的压力的合力
3.阿基米德原理
浸在液体中的物体受到向上的浮カ,浮カ的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫阿基米德原理.其表达式:
F浮=G排=ρ液gV排
教学反思:
本节课为学生设置了问题情境引入课题,激发兴趣,通过学生活动展开探究。由于“下沉的物体是否受到浮力”和“浮力与哪些因素有关”实验简单,所以让学生自主探究,阿基米德原理实验较复杂,采用同步实验的方法,使整个实验顺利进行。部分进入的情况实验难以操作,采用出示试验图片,记录数据找规律的方法补充说明,使结论更具普遍性。整个过程既有对浮力现象的感性认知又有对探究浮力技能的掌握,体现了学生自主、合作、探究的学习方式,符合学生的认知规律。练习既是对阿基米德原理的考察又起到培养学生解决实际问题能力的作用。课堂气氛既活跃又紧张。