10.1《浮力》教学设计

浮力教学设计 【教材分析】本节课选自人教版初中物理八年级下册第十章第一节，是在学过质量、密度、力、二力平衡、液体内部压强的基础上，进行浮力的研究。这一节是本章的重点和关键，对浮力的研究为学习阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用奠定了基础。浮力知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着广泛的现实意义。教材中注重理论联系实际，本节课的内容也是初中生走向社会的必备知识。【学生分析】 浮力对学生来说并不陌生，但是根据生活中的现象得到的一些结论是片面的。针对学生的一些错误前概念，引导学生在自主探究中寻找真理。当然学生自主探索发现物理规律的能力总体来说比较差。因此，需要在教师引导下完成实验探究活动，运用反馈信息及时调控教学过程。【教学目标】一、知识与技能 认识浮力的概念、方向、大小； 了解浮力产生的原因； 理解影响浮力大小的因素。二、过程与方法 通过观察实验，对浮力有一定的认识与了解； 学会用控制变量法探究影响浮力大小的因素。三、情感态度与价值观 增强其学习物理的兴趣和科学素养； 培养学生实事求是，坚持真理的科学态度； 通过实验探究，培养学生实验操作的能力以及合作交流的能力。【教学重难点】教学重点： 1通过大量经验事实，认识浮力的存在； 2运用实验探究的方法得出决定浮力的大小的因素。教学难点： 运用实验和分析的方法得出浮力产生的原因。【教学方法】教法：创设情境教学法、问题教学法、实验探究法学法：观察体验、自主探究、小组讨论【教学用具】木块 石块 西柚 弹簧测力计 装有水的杯子 特质小水槽 鸡蛋 食盐等【教学特色】教学设计中，新课引入形式新颖，充分激发学生的好奇心和求知欲。教学实验形式多样化，丰富的教师实验以及学生自主探究实验激发了学生的学习兴趣。贯穿了“从生活中走向物理，再从物理走向生活”以及“STS”的教学【教学过程】教学环节教学活动设计意图教学效果教师活动学生活动一、新课引入2min 情景设疑，引入新课演示实验：（猜沉浮）1. 木块和石块“重沉轻浮”（生活经验）2. 再做西柚和西柚皮的“重浮轻沉”（认知冲突）引导思考：生活的经验是重的物体沉，轻的物体浮，为何第二个实验当中反而是重的浮，轻的沉？归纳总结：这就是我们今天所要研究的“浮力”板书： 标题：10.1浮力实验1：回答问题实验2：观察实验现象，以检查自己的回答。从学生熟悉的石头，木块放入水中这两个情境入手，学生能正确回答，提高对后续内容的参与度。再通过学生不曾注意的现象激发学生的认知冲突引入新课，帮助学生转变错误的“前概念”。达到“寓教于乐”第一高潮，学生们跃跃欲试，为接下来学习浮力的概念做准备。二、概念生成8min 概念生成，环环相扣观看图片：木块浮在水面上，西柚也浮在水面上。引导思考：1. 两张图片的共同点是什么？2. 为何会浮在水面上？归纳总结：浮在水面上的物体受到向上的力板书： 浮在水面上 受 向上的力得出结论1：共同点是物体都浮在水面上得出结论2：它们都受到了浮力的作用通过提问，实验，分析归纳等教学手段带领学生完成从“浮在水上的物体受到浮力-浮在水上的物体受到竖直向上的浮力-浸没在水中的物体受到竖直向上的浮力-浮力的定义”的认知过程。这样自下而上的生成概念，从具体现象到抽象概念，更加符合实际的科学发展过程，有利于培养学生的物理创造性思维。过度提问：通过前面的学习我们已经知道浮在水上的物体受到向上的力，那浮力的确切方向又是怎样的呢？演示实验：由教师完成下面的实验，并由学生观察实验现象。用星球杯的盒子、乒乓球、小铁球自制如下的演示浮力方向的实验器材，首先先观察该装置水平放置时拉着乒乓球的细线与重锤的方向；然后在装置底部放一个木板，使装置呈一定的角度，再次观察拉着乒乓球的细线与重锤的方向。定量+定性分析：水中的乒乓球一共受三个力，分别是竖直向上绳的拉力，竖直向下的重力和竖直向上的浮力。板书： 浮在水面上 受竖直向上的力观察实验：两次试验拉着乒乓球的细线的方向均为改变分析结果：浮力的方向应该是竖直向上的学生已经学过重锤，知道重锤可以指示重力的方向。教师可以引导学生运用“类比法”，利用被拉直的乒乓球和重锤拉直的直线，给学生展现浮力的方向。过度提问：1. 浮在水上的物体受到浮力的作用，那么浸没在水中物体受到竖直向上的力吗？2. 根据之前的探究，大家有没有办法来验证一下究竟浸没在水中的物体是否受到浮力呢？（实验器材：弹簧测力计，石块，盛有水的缸子）实验验证（拉力差法测量浮力）：教师做演示实验【复习】弹簧测力计正确的使用方法：读数时，视线必须水平，垂直正对刻度线。从不同的角度观察同一个物体，它的位置会有明显的移动，这就是视差。浸在液体中的物体浸在液体中浮在水面上 受到竖直向上的力一、定义二、大小（拉力差法） 板书： 学生回答1：有说受到浮力的，也有说没有收到浮力。学生回答2：将弹簧测力计把砝码掉在空气中，测量重力的大小，再将其放入水中，观察弹簧测力计的读数大小，若改变则受到了浮力。学生分析：把砝码放入水中后，示数变小的原因是因为砝码受到了竖直向上的浮力的作用，则由二力平衡的知识可知。说明浸没在水中的物体也受到了竖直向上力的作用。通过验证浸没在水中的物体也会受到浮力的作用，从而完善对浮力的认知。生成概念的过程层层递进，环环相扣。简单复习弹簧测力计正确使用方法，增强物理教学的严谨性。三、深度分析8min 深入分析，突破难点过度提问：请同学思考浮力产生的原因是什么？演示实验：木块的浮沉以及包裹透明薄膜的立方体浮沉装置介绍：这是个特制的水槽，由大小两个水槽构成，小水槽的底部有一个正方形的开口，使两个水槽相连通。1. 木块的浮沉：把木块压在正方形的开口处，先向小水槽加水，观察木块的状态，然后再向大水糟中缓慢加水，直至木块浮起来。引导思考：为何向小水槽加水的过程中木块没有浮起来，而向大水槽加水的过程中水加到一定的量木块就浮起来了？板书：3、 浮力产生的原因 F浮=F向上F向下2.橡皮膜的凹陷程度显示立方体各个面所受的压力大小实验时，先向小水槽中注水，直至淹没立方体，此时立方体上表面橡皮膜向下凹陷，下表面不凹陷，立方体不上浮。然后向大水槽中缓慢加水，直至下表面凹陷程度大于上表面的时候，立方体受到向上的浮力。学生思考浮力产生的原因学生回答：向小水槽加水的过程中，木块一直被紧紧的压在下面无法浮起来；而向大水槽加水的过程中木块的下表面会慢慢接触水有了向上的压力，从而产生了浮力。学生观察橡皮膜各个方向的凹陷程度。通过复习压强、液体压强的知识，进而引导学生分析浮力产生的原因，可以有效的做到“瞻前顾后”。使学生从感性认知上升到理性认知，从而突破难点。通过橡皮膜的凹陷，将微小的形变放大，学生能够感受到物体在各个方向上受到的压力，凹陷程度不同的现象体现出了“压力差”。这样演示的好处是摆脱了常规实验“物块沉在水底但不能做到下表面完全没有水已而给学生带来困惑”的情况，增强物理教学的科学性。为了让学生更加直观的看到压力的作用效果，将一个空心立方体放入其中，空心立方体的六个面有橡胶模，再向两个水槽加水的过程中可以很好的通过橡皮膜的形变直观得感受到浮力的产生，这样做既照顾到初中生的形象思维为主的学情，又可以很好的将微小的物理现象放大，让学生感受到物理的神奇，从而达到“寓教于乐”的第二高潮。四、科学探究15min 科学探究，深入认识浮力引导探究：情境1：人悠闲的漂在死海上，并结合死海的小资料 情境2：铁块沉，木块浮起来情境3：逐渐按压漂浮在水上的物体，感觉越来越吃力情境4：球形橡皮泥沉，小舟形橡皮泥浮情境5：汤圆煮熟前沉，煮熟后浮等等 猜想5：浮力可能与物体的温度有关（先排除，归类到猜想2里）让学生对所有的猜想一一探究，让每个小组从中选择感兴趣的一两种进行猜想并进行探究，最终全班共享结果。自主探究：设计实验1：实验步骤：把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。在清水中加入盐，改变水的密度，再观察出 现的现象。实验现象：在清水中，鸡蛋下沉。清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。设计实验2实验步骤：将两个体积相同但是密度不同的铁块和和铜块同时放入装有清水的烧杯之中；比较两种情况下弹簧测力计的读数，并利用称重法测出浮力的大小。实验现象：体积相同但密度不同的铜块和铁块所受到的浮力相同。设计实验3实验步骤：把同一块橡皮泥捏成几种不同形状，分别用弹簧测力计测其浮力；比较两种情况下弹簧测力计的读数，并利用测重法测出浮力的大小。实验现象：形状不同的橡皮泥所受到的浮力相同。设计实验4实验步骤：把物体放入清水中，观察测力计的读数； 改变物体在水中深度，再观察测力计的读数；比较两次的读数。实验现象：物体处在不同的深度时所受到的浮力相同。设计实验5实验步骤：把物体慢慢地浸入的液体中。观察容器中的液体的液面和弹簧测力计的读数。实验分析：同一物体浸入相同的液体中，浸在液体中的体积不同，弹簧测力计的读数也不相同。液体的液面随着物体浸在液体的体积的增大而升高。板书：4、 影响浮力大小的因素 浮力的大小跟液体的密度，物体排开液体的体积有关。猜想1：浮力可能与液体的密度有关猜想2：浮力可能与物体的密度有关猜想3：浮力可能与物体排开液体的体积有关猜想4：浮力可能与物体的形状有关猜想5：浮力可能与物体的温度有关猜想6：浮力可能与物体浸入液体的深度有关实验1结论：猜想1 是正确的，浮力的大小跟液体的密度有关。实验2结论：猜想2 是错误的，浮力的大小跟物体的密度无关。实验3结论：猜想3是错误的，浮力的大小跟物体的形状无关。实验4结论：猜想4 是错误的，浮力的大小物体所在液体中的深度无关。实验5结论：猜想6是正确的，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。新课标的教学过程中注重学生进行探究性实验，而研究影响浮力大小的因素是很典型的探究性实验，通过实验能培养学生的合作能力和科研能力。设计实验要体现“控制变量法”的思想通过实验现象验证假设,直接让学生了解到物体所受的浮力大小与液体密度的关系。通过探究实验让学生了解到物体所受的浮力大小与物体的密度无关。通过探究性实验让学生了解到物体所受的浮力大小与物体的形状无关。通过探究性实验让学生了解到物体所受的浮力大小与物体所在液体中的深度无关。通过探究性实验让学生了解到物体所受的浮力大小与物体所排开水的体积有关。这个过程中不仅突出了教师主导，学生主题的地位，也在潜移默化的过程中突出重点，突破难点。从而达到“寓教于乐”的第三高潮。五、规律应用3min课堂小结3min布置作业 1min过度提问：通过以上对浮力的学习，现在能否根据所学的知识解释一下为何西柚皮会沉下去，而西柚却会浮起来。教师引导：通过盐水浮鸡蛋的实验让学生初步认识是由于西柚皮的密度比水大，而西柚比水的密度小而造成“重浮轻沉”的，为后面学习阿基米德原理与物体的浮沉条件做铺垫。学生回答：西柚皮的密度比整个西柚的密度大，所以皮沉了底，而西柚浮在了水上。开始时抛出一个命题，现在可以借此来解释为何会有“重浮轻沉”，为接下来的学习做好预备工作。解决开头遗留下的问题，确保了整堂课的完整性。过度提问：1. 请同学们列举生活当中哪些物体受到了浮力？2. 根据下列的图片，说说明它们是如何来利用浮力的？学生可以根据已有的知识来解释生活当中的浮力现象有利于知识的巩固、学习物理方法的培养，也体现了