10.1浮力 教学设计

10.1浮力 一、教材分析浮力是人教版义务教育课程标准实验教科书物理八年级下册第十章第一节的内容。本节是在综合应用液体压强、压力、二力平衡等知识的基础上展开的，由“浮力”和“决定浮力大小的因素”两部分内容构成。教材通过列举一些例子让学生知道漂浮在水面上的物体（如木块、乒乓球）受到浮力，而浸没在水中的物体（如铁块）是否受到浮力？让学生在思维矛盾的过程中认识浮力，知道浮力的概念。本教材通过“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验，让学生经历科学的探究过程，知道浮力大小的影响因素，从而为学习阿基米德原理做好准备。二、学情分析在初二阶段的学生思维活跃，充满好奇心，求知欲望很强，记忆力很好，有一定的物理观察能力、分析能力、思维能力；初二学生的抽象逻辑思维能力还有待提高。我们根据学生的这些特点，在教学中设计了很多的研学活动，让学生在实验中认识浮力；创设一些问题情境，让学生经历科学的探究过程，从而掌握影响浮力大小的因素。通过各个有针对性的教学环节力求让学生动起来，使他们成为学习的主人。三、教学目标1.知识与技能目标：（1）知道什么是浮力，认识一切物体在液体或气体中都受浮力，能对物体进行简单的受力分析，知道浮力的方向是竖直向上的；（2）认识浮力产生的原因，会用测力计测量物体在液体中所受浮力的大小；（3）经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程，认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。2.过程与方法目标：（1）通过实验，感受浮力、认识浮力。（2）运用控制变量法，探究影响浮力大小的因素3.情感态度与价值观目标：通过亲身参与科学探究的过程，在活动中大胆提出自己的思想，能实事求是地记录数据，并根据实验数据提出自己的见解，有与他人合作交流的愿望；从而激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。四、教学重点与难点：重点：浮力概念和用弹簧测力计测量浮力难点：探究浮力产生的原因和探究浮力的大小与哪些因素有关五、课前准备：演示器材：自制演示用弹簧测力计，重物，水槽，水，量筒，乒乓球 学生器材：细线，弹簧测力计，烧杯，水，浓盐水，体积相同的铜块、铁块和铝块，钩码六、学法指导：自主学习、合作探究七、教学过程（一）复习提问：1力的测量工具是什么？使用前要先校零 ，使用时注意不能碰到容器底部或者容器壁2二力平衡条件是什么？3计算压强公式？计算液体压强公式？4如图容器中有水，请说出图中A、B、C、D四处的压强大小关系。（二）创设情境、引入新课活动1： （再现树洞取球难题，桌上准备了水槽、水、深量筒、乒乓球、烧杯）实验：在深量筒中放入一个乒乓球，要求不动量筒将乒乓球取出。 （三）展开新课，探求新知1.什么是浮力 （1）图片展示：辽宁号浮在水面上，人浮在死海上看报纸，救生圈浮在水面、热气球腾空绳子升起。 （2）活动2： 教师演示实验：在自制演示用弹簧测力计下挂着一个重物，记下此时弹簧测力计的示数，当教师给这个重物一个竖直向上的托力，观察弹簧测力计示数的变化。（变小）把物块全部浸没在水中，发现弹簧测力计读数也减小，说明浸没在水中的物体也受到一个向上托起的力。进一步讲解：图中浸在水中的乒乓球，如果将细绳剪断，它将沿着怎样的方向浮起来？测量浮力演示实验：比较金属块在空气和水中称量时弹簧测力计的示数称重法：F浮GF拉 进一步总结，不管物体处于水面还是水中，不管物体一部分浸在水中还是全部浸没在水中，都受到竖直向上的浮力作用。浮力定义：浸在液体中的物体受到液体对它竖直向上的托力。【比一比看谁快】 针对训练1：轮船、鸭子、木块能浮在水面，这是因为它们受到了水的浮 力，施力物体是 水，方向竖直向上。针对训练2：用弹簧秤在空气中称一物块，测得重为20N，若将物块全部浸没在水中，物块所受浮力为15N，这时弹簧秤的示数将变为 5N 。2.浮力是怎样产生的（观看视频+模型讲解）1、假设在水面下h深的地方有一个边长为L的立方体。F浮=F向上-F向下（压力差法） 浮力产生原因：浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。 （如果学生有问到关于气体中是否存在浮力，可以稍后进行讲解）2、具体演示讲解：制作一个简易的长方体模型，相当于把浸没在水中的长方体拿出来分析，讲解分析如下：（1） 简要复习液体压强公式，液体内部的压强与深度有关，深度增加，压强增大。指的是深 度，是液体自由面到液体内部某一点的竖直距离。（导学案中先有体现）（2） 长方体左、右两个侧面的对应部分在水中的深度 相同 ，因而水的压强也相 同 ，由于两个侧面的表面积 相 同 ，由公式可得，长方体左右两侧面受到的压力大小相 等，方向相 反，因而两边的力刚好抵消，也就是合=0。（3） 至于长方体前后两个侧面受到液体压力的情况是否与左、右两个侧面的受力情况一样，请各个小组结合模型进行讨论分析。（4） 逐步引导。提出问题：长方体的下表面受到水的压强的方向是什么？生：向上。准确表述呢？竖直向上。师：那好，我们用向上来表示长方体下表面受到的压强，同理，我们用向下来表示长方体上表面所受到的压强。（5） 小组讨论：模仿步骤（2），比较长方体下表面和上表面受到水的压力F向上和F向下，哪个大？为什么？由于难度较大，组内讨论的同时，教师需要对个别小组加以引导。（6） 小组展示：要求：分别标示出上、下表面的深度；说出上、下表面形变程度的差别；结合液体压强公式进行讲解。（7） 教师结合视频图像以及受力分析图进一步点拨。由于F向上大于F向下，再次验证了浮力的方向是竖直向上。其大小等于长方体的下表面和上表面受到液体的压力差，用公式表示为F浮=F向上-F向下（压力差法）。针对训练3: 浸没在水中时，下表面受到水的压力为2.3N，上表面受到水的压力为1.5N，则该物块受到水的浮力为 0.8N 。3.浮力大小与哪些因素有关（活动3，学生分组实验）（1）提出问题 浮力的大小和哪些因素有关呢？（2）猜想与假设 浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关浮力的大小可能与物体浸没液体的深度有关浮力的大小可能与液体的密度有关（3） 实验过程控制不变的量：_、变化的量：_ 实验一：探究浮力的大小与物体浸入液体体积的关系物体在空气中物体浸入清水的体积为1/2物体完全浸入清水中（不碰到烧杯底部）实验次数弹簧测力计示数G/N 弹簧测力计示数F拉/N弹簧测力计示数F拉/N123引导学生思考，弹簧测力计的示数若有变化，它是增大的还是减小的？这说明了什么问题？学生谈论得出结论。结论：物体所受的浮力的大小与 物体浸在液体中的体积 有关。密度相同时，物体浸在液体中的体积越大 ，物体所受浮力越大。控制不变的量：_、变化的量：_实验二：探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度关系物体在空气中物体刚好完全浸没在清水中物体浸没在清水中的深度再深些（不碰到烧杯底部）实验次数弹簧测力计示数G/N弹簧测力计示数F拉/N弹簧测力计示数F拉/N123把弹簧测力计下挂的物体浸没在水里，并分别停在液体内不同的深度，观察弹簧测力计的示数变化。然后在表格中根据要求填写相关的内容，学生再根据实验数据进行分析得出结论。 结论：完全浸没在同种液体中的物体所受的浮力大小和 浸没深度 无关。(a)(b)(c) 控制不变的量：_、变化的量：_、所选的液体 实验三：探究浮力的大小与液体密度（物体密度）的关系（分组）第一组体积相同的铜块物体在空气中物体浸没在清水中物体浸没在盐水中实验次数弹簧测力计示数G/N弹簧测力计示数F拉/N弹簧测力计示数F拉/N123第二组体积相同的铁块物体在空气中物体浸没在清水中物体浸没在盐水中实验次数弹簧测力计示数G/N弹簧测力计示数F拉/N弹簧测力计示数F拉/N123第三组体积相同的铝块物体在空气中物体浸没在清水中物体浸没在盐水中实验次数弹簧测力计示数G/N弹簧测力计示数F拉/N弹簧测力计示数F拉/N123结论1：物体所受的浮力大小与 液体密度 有关。物体在液体中所处位置一定时， 液体的密度越大 ，物体所受的浮力越大。结论2：对比一、二、三组可以得到，物体受到的浮力跟物体的密度无关。（4）实验结论浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体的体积 有关 ，跟液体的密度也 有关 ；全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体的深度 无关 ；物体受到的浮力跟物体的密度无关。 针对训练3：小华在生活中以现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，由此他提出两问题：问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力？问题2：浮力的大小与哪些因素有关？ 为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如下图所示实验 （1）图中的测力计示数均小于图中测力计的示数，说明浸入水中的铁块A 受到 （填“受到”或“不受到”）浮力；比较图，得到结论： 液体密度相同时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大 。 （2）做、两次实验，是为了探究铁块A浸没在水中时所受的浮力与深度是否有关；得到的结论是： 物体全部浸没时所受的浮力大小与深度无关 。（3）做、两次实验，是为了探究浮力的大小与 液体密度 的关系，得到的结论是： 物体浸入液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越大 。 【想一想】游泳者感觉到潜入水中时比浮在水面游泳时受到的浮力大，其原因是什么？ （四）小结新课 1、浮力 浸在液体中的物体受到液体竖直向上的托力。称重法：F浮GF拉2、浮力产生的原因 浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的压力差法：F浮=F向上F向下3、浮力大小的影响因素（1）物体浸在液体中的体积（2）液体的密度 六、反馈检测 1、一个石块在空气中，用弹簧测力计测得读数为10N，然后把它浸没到水中，弹簧测力计的读数为7N，则石块在水中受到的浮力是 3 N，浮力的方向是 竖直向上 。 2、某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为2.3N，上表面受到水的压力为1.5N，则该物块受到水的浮力为 0.8 N。（注意讲解方向） 3、在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是（C）A脚不痛因人越来越轻B脚越来越痛因人越来越重 C脚不痛因水底对人的支持力越来越小 D脚越来越痛因水底对人的支持力越来越大4、如图所示，四个体