浮力---教学设计.doc

第十章 浮力第1节 浮力安徽省铜陵市枞阳县白湖初级中学 祖文才【教材内容】人教版 物理 八年级 下册 第十章 第一节 浮力。【教材分析】本节教材包括浮力的概念、浮力的产生、决定浮力大小的因素等三部分内容。教材把浮力安排在力、运动与力、压强之后学习，是为了让学生正确认识浮力和描述浮力奠定了坚实的基础。教材的这种设计符合学生思维的逻辑。【学情分析】浮力是一种常见的生活现象，初中学生在未掌握科学的认识浮力的方法之前，对浮力和物体的浮沉现象的认识有较多的错误的认识，认为漂浮在液面上的物体一定受到浮力作用而沉入液体中的物体就不受浮力作用。学生这样的认识也给今天的学习带来一定的障碍。因此，教学中力求通过较多的学生熟悉实例和实验探究删除学生大脑中过去对浮力的错误认识，重建对浮力的正确概念。【教学目标】一、知识与技能1、了解生活中的浮力。2、知道浮力的方向和作用点。3、知道用弹簧测力计测量浮力的方法。4、理解浮力产生的原因。5、初步探究浮力的大小跟哪些因素有关。二、过程与方法1、通过实例和实验认识浮力，引出浮力的概念。2、通过观察和实验理解浮力的产生。3、通过实验，初步探究浮力的大小跟哪些因素有关。三、情感态度与价值观1、在观察和实验中，培养学生的科学态度。2、通过对生活、生产、军事上浮力的了解，建立应用科学知识的意识。3、培养敢于探索、实事求是的科学态度和团队协作精神。【教学重点】 1、探究决定浮力大小的因素。2、理解什么是物体浸在液体中的体积。【教学难点】 1、通过体验和分析得出浮力的产生2、探究决定浮力大小的因素。【教学资源】1、 教师演示： 1金属块、盛水的烧杯、液体内部压力作用效果演示器、乒乓球、 剪刀、细线、乒乓球、饮料瓶等。2班班通及自制的课件。2、学生分组实验：铁架台支架、橡皮泥、脸盆、盛水塑料桶、饮料罐、细线、烧杯、适量的盐、弹簧测力计，体积相同的铝铁铜圆柱体、体积不同的正方体铝块、勺子、搅拌器等，（ 4人/组、1套/组）。【教学时数】 1课时【教学方法】 教师演示、引导点拨、课件展示，学生实验、观察、交流归纳。【教学过程】一、新课导入：教师：生活中许多现象都与浮力有关，请同学们看下面的实例。课件展示：天鹅、救生圈浮在水面上等。演示实验：将金属块慢慢的放在盛水的烧杯中。让学生观察后思考：哪些物体受到浮力?有的学生说天鹅、救生圈、金属块都受到浮力；有的学生说天鹅、救生圈受到浮力，金属块不受浮力。 讨论：沉在水底的金属块受到浮力吗？为什么？学生讨论后，教师总结（课件展示）：浮在水面上的物体受到浮力作用，沉入水中的物体也受到浮力作用。二、新课教学：一浮力的概念 1、指导学生按课件出示的步骤进行探究：1用细线系住金属块挂在弹簧测力计下，记下金属块的重力；2用手向上轻轻托金属块，观察弹簧测力计示数的变化；3将金属块慢慢浸入水中不动，观察弹簧测力计示数的变化；4配置不同密度的盐水，将上述实验再做两次。 甲 乙 丙2、讨论交流：（1）图乙中弹簧测力计的示数变小,说明了什么?（2）图丙中弹簧测力计的示数也变小了，又说明了什么?（3） 物体的重力G、浮力F浮和弹簧测力计的示数F之间有什么关系？（4）所有的液体对浸在其中的物体都有浮力吗？3、教师参与学生的讨论，然后点拨课件逐一出示：1液体对浸入其中的物体，具有竖直向上的力，这个力叫做浮力。用F浮表示。（2）所有的液体对浸在其中的物体都有浮力.（3）浮力的施力物体：液体。受力物体：浸在液体中的物体。（4）浮力的三要素作用点：在浸入液体中的物体上通常认为在物体的重心。方向：竖直向上。大小：？在后面研究。（5）用弹簧测力计测量浮力的大小：F浮G-F二浮力是怎样产生的教师：同学们，我们已经知道物体浸在液体中会受到液体对它的浮力作用，液体对物体的浮力是怎样产生的呢？1、演示实验把 T 型玻璃管两端口子上扎紧橡皮膜，分别平放、竖放在水中，观察橡皮膜的形变情况。 甲 乙学生观察交流：（1）图甲中扎有橡皮膜的玻璃管水平放置在液体里时，为什么两端的橡皮膜向管内凹陷程度相同？（2）图乙中扎有橡皮膜的玻璃管竖直放置在液体里时，为什么上端的橡皮膜向管内凹陷程度小，下端的橡皮膜向管内凹陷程度大？根据学生的回答，教师评析总结：（1）浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。（2）图甲中面积相同的两橡皮膜在液体中深度相同，受到液体的压强相等，于是受到的压力相等，形变程度就相同。（3）图乙中面积相同的两橡皮膜在液体中深度不相同，受到液体的压强不相等，于是受到的压力也就不相等，形变程度也不相同。2、引导学生分析教师课件出示：假设一个正方体物块浸没在水中。学生讨论：1浸在水中的正方体相对的侧面受到水的压强相等吗？压力呢？2浸在水中的正方体上表面、下表面受到水的压强相等吗？压力呢？指导学生讨论回答后，教师总结课件出示：浮力是液体对浸在其中的物体下表面、上表面的压力之差产生的。即 F浮=F向上F向下3、实验验证按要求演示: （1）将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水。（2）将瓶下口堵住。学生观察交流、引导分析实验现象：结论:在左图中乒乓球只有上表面受到液体对它向下的压力，所以乒乓球浮不起；在右图中乒乓球的下表面受到液体对它向上的压力大于上表面受到液体向下的压力, 产生向上的浮力(即浮力是液体对物体向上和向下的压力差)，所以乒乓球浮起。（三）决定浮力大小的因素教师：同学们已经知道物体浸在液体中会受到液体对它的浮力，那么浮力的大小跟哪些因素有关？我们一起来设计实验“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。1、学生体验，猜想影响浮力的大小的因素。（1）教师: 请同学们把你的课桌上的木块和金属块分别慢慢放到烧杯内的水中。学生观察后交流：木头在水中是漂浮的，金属块在水中会下沉，由此你可能会猜想到浮力的大小跟什么有关？（2）教师：请同学们观察下面人在河水中游泳和躺在死海水上看书的情景照片. 人在河水中游泳 人躺在死海水上看书学生观察后交流：人在清水中会下沉，而在死海中却能漂浮，由此你可能会猜想到浮力的大小跟什么有关？3教师：每人利用桌上的一个空饮料罐，把盛水塑料桶放在脸盆里。在桶中装多半桶水，用手把空的饮料罐慢慢按入水中，体会饮料罐所受的浮力及其变化，同时观察水面高度的变化。学生根据实验进一步体验，交流：浮力的大小可能跟什么因素有关？等等。学生联系实验和日常生活，可能猜想浮力的大小与物体的形状等因素有关。教师板书学生的猜想并引导：同学们猜想到影响浮力大小的因素有很多，怎样检验浮力大小与其中一个量的关系呢？学生交流回答，师生共同评议归纳（课件展示）：对于多因素（多个变量）的问题，常常可以采用控制变量的办法，把多因素的问题转变为多个单因素的，分别加以研究，最后再综合解决。2、鼓励学生分组设计探究方案（全班4人/组，共12个组，每3个组认领1个课题）。（1）教师引导学生把上面的猜想合并归类，鼓励各小组认领实验课题。课题一：与物体的密度、物体的质量、物体的重力有关；课题二：与液体密度有关；课题三：与物体的体积、物体浸在液体中的体积、物体浸入的深度有关；课题四：与物体的形状有关。(2)鼓励实验小组根据认领的课题设计探究方案（同课题的3个组交流方案）。课题一小组方案：实验器材：弹簧测力计，细线，体积相同的铝、铁、铜实心圆柱体，烧杯，水。实验过程： 用控制变量法控制3个铝、铁、铜实心圆柱体体积相同、改变其密度、质量和重力（用弹簧测力计分别测出它们的重力并用mGg计算出质量），然后把它们挂在弹簧测力计上分别浸没在烧杯内的水中记下弹簧测力计的示数，再用F浮G-F分别求出浮力并比较浮力大小得出结论。物体项目重力G/N质量m/Kg弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N铝铁铜课题二小组方案：实验器材：弹簧测力计，细线，铁实心圆柱体，烧杯，水，食盐，勺子，搅拌器。实验过程：用控制变量法控制其它因素不变，改变液体密度。把3个盛有适量水的烧杯中的2个，分别加入不等量的食盐配制成密度不同的盐水，用弹簧测力计测出铁实心圆柱体的重力，然后把铁实心圆柱体挂在弹簧测力计上分别浸没在烧杯内的水、淡盐水、浓盐水中，分别记下弹簧测力计的示数，再用F浮G-F分别求出浮力并比较浮力大小得出结论。物体 项目重力G/N弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N水淡盐水浓盐水课题三小组方案：实验器材：弹簧测力计，细线，边长分别是5、10cm正方体铝块，刻度尺，记号笔，大烧杯，水。 实验过程：用控制变量法进行设计。用记号笔和刻度尺把边长是5cm正方体铝块的相对的4条棱中点求出并把相邻的2个中点连接起来，分成体积为62.5cm3的两部分；用同样的方法把边长是10cm正方体铝块等分成体积为62.5cm3的十六部分；用弹簧测力计分别测出2个正方体铝块的重力，把它们分别挂在弹簧测力计上，先后让它们浸在烧杯内的水中的体积分别为62.5cm3、 125cm3，记下测力计示数；再让它们全部浸没在大烧杯内的水中记下弹簧测力计的示数，可验证浮力大小与物体浸在液体中的体积有关、与物体体积无关。把边长是10cm正方体铝块挂在弹簧测力计上，先后让它浸在烧杯内的水中的深度分别为2.5cm、5cm、10cm记下弹簧测力计的示数，再让它全部浸没在大烧杯内的水中不同深度，记下弹簧测力计示数，可验证浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。用F浮G-F分别求出浮力并比较浮力大小得出结论。物体重力G/N体积V/cm3深度h/cm浸在水中体积V/ cm3弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N边长是5cm正方体铝块1252.562.55125边长是10cm正方体铝块10000.62562.51.251252.52505500101000111000121000课题四小组方案：实验器材：弹簧测力计，细线，橡皮泥，烧杯，水。实验过程：用控制变量法控制其它因素不变，改变物体形状。用弹簧测力计测出橡皮泥的重力，把这块橡皮泥分别捏成3个不同形状的物体分别挂在弹簧测力计上浸没在烧杯内的水中记下弹簧测力计的示数，再用F浮G-F分别求出浮力并比较浮力大小得出结论。形状重力G/N弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N1233、鼓励学生根据自己设计的方案分组进行探究实验。学生分组实验时，教师巡查并指导。4、鼓励学生分组分析实验数据汇报结论。 （1）课题一小组：物体受到的浮力与物体的密度、物体的质量、物体的重力无关；（2）课题二小组：物体受到的浮力与液体的密度有关；（3）课题三小组：物体浸没前受到的浮力与物体的体积无关，浸没后受到的浮力与物体的体积有关；物体浸没前受到的浮力与物体浸入的深度有关，浸没后受到的浮力与物体浸入的深度无关；物体受到的浮力与物体浸在液体中的体积有关；教师点拨：物体浸没后受到的浮力与物体的体积有关，浸没前受到的浮力与物体浸入的深度有关，实质都是“物体受到的浮力与物体浸在液体中的体积有关”。（4）课题四小组：物体受到的浮力与物体的形状无关。教师总结结论：物体浸入液体中受到浮力的大小与液体密度和物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。物体浸入液体中受到浮力的大小与物体的密度、物体的质量、物体的重力、物体的体积、物体的形状、浸入的深度等无关。四鼓励学生猜想交流：（1）浸在气体中的物体会受到气体对它的浮力作用吗？若会，请举例说明。（2）物体浸在气体中受到气体对它的浮力，那么浮力的大小跟哪些因素有关？教师总结：物体浸在气体中也会受到气体对它的浮力，浮力的大小只与气体密度和物体浸在气体中的体积有关。五课堂小结：教师：同学们，本节课你们表现得很棒！你们收获了哪些知识？学生：1、液体（或气体）对浸入其中的物体，具有竖直向上的力作用，这个力叫做浮力。用F浮表示。用弹簧测力计测量浮力的大小：F浮G-F2、浮力的产生：浮力是液体对浸在其中的物体下表面、上表面的压力之差产生的。公式：F浮=F向上F向下3、决定浮力大小的因素：浸在液体（或气体）中的物体受到浮力的大小跟它浸在液体（或气体）中的体积、液体（或气体）的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。浮力的大小跟物体的密度、物体的质量、物体的重力、物体的体积、物体的形状、浸入的深度等无关。六课堂质量检测：鼓励学生解答下面的习题1、 画出下列物体在水中所受浮力的示意图。2、一石块挂在弹簧秤上，在空气中称量时，弹簧秤的读数是20牛。把它全部浸在水中称量时，读数是14牛。石块受到浮力是多少？3、小华在游泳池游泳,当他从浅水区走向深水区,若水底布满小石头,则下述体验与分析合理的是（ ）A.脚底疼痛感觉减弱,因为人越来越轻B.脚底疼痛感觉减弱,因为水对人的浮力越来越大C.脚底疼痛感觉加重,因为人越来越重D.脚底疼痛感觉加重,因为水对人的浮力越来越小答案：B学生解答，教师巡视并收集各种情况的学生作业，展示于黑板，师生共同评议。七布置作业：1、 书面作业：课本P52动手动脑学物理第25题。2、 课后作业：（1）解答课本P52动手动脑学物理第1题。（2）各实验小组做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的其它三个课题实验。（3）复习本节知识、预习第2节 阿基米德原理的内容。【板书设计】第1节 浮力一、浮力：1、液体（或气体）对浸入其中的物体，具有竖直向上的力作用，这个力叫做浮力。2、用F浮表示。3、施力物体：液体（或气体）4、方向：竖直向上5、用弹簧测力计测量浮力的大小：F浮G-F二、浮力的产生：浮力是液体（或气体）对浸在其中的物体下表面、上表面的压力之差产生的公式：F浮=F向上F向下三、决定浮力大小的因素：浸在液体（或气体）中的物体受到的浮力大小与它浸在液体（或气体）中的体积、液体（或气体）的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。【教后反思】浮力是生活中常见的现象，但初中学生对浮力的产生、浮力的