(探究浮力产生的原因)活动方案.doc

1、( 探究浮力产生的原因) 活动方案【一】活动流程框图【二】活动过程2.1 活动一：能让乒乓球浸没在水中不上浮吗？活动任务用饮料瓶，水和乒乓球做探究实验，根据浮力产生的原因，运用逆向思维，设法使乒乓球浸没在水中不上浮。 通过小组合作学习， 理解浮力是由于物体受液体向上和向下的压力存在压力差而产生的。分析浮力产生的根本原因。活动内容1. 实验演示，提出问题1教师作演示实验：演示一：浮力产生原因的经典实验； 引导学生仔细观察浸没在水中物体各个面的受力情况。演示二：将乒乓球浸没在水中，放手后乒乓球浮出水面。2提出探究问题：怎样使水中的乒乓球在放开手后不浮上水面？2. 学生根据浮力产生的原因， 讨论怎样

2、使乒乓球不受浮力而沉在水下不上浮；设计自己的实验方案。3. 实验探究一：怎样使乒乓球沉在水下不上浮？图 1-11教师组织学生分组进行实验：提供实验器材：截成两截的塑料饮料瓶，水和乒乓球。2学生按自己的方案进行实验。通过各种尝试使乒乓球不浮起来；3组织各小组之间交流，请实验成功的学生演示给大家看；4教师提出要求：继续完成乒乓球不漂浮的实验，思考并讨论乒乓球不漂浮起来的原因。5学生继续实验，要求所有的学生都能使乒乓球不漂浮；6交流讨论乒乓球不漂浮起来的原因。实验探究二：怎样让不上浮的乒乓球再浮起来？1教师提出问题：怎样让不上浮的乒乓球再浮起来？想一想你使用了什么原理？2学生实验，使沉在杯底的乒乓球

3、浮起来？3分析讨论乒乓球浮起来的原因。4. 学习交流：各小组派一个同学发言，表述在这个活动中的收获。 。实验参考一实验器材： 矿泉水瓶、实验步骤：1截去矿泉水瓶的下半部分，上半部分瓶口朝下，拧掉瓶盖，成为一只底部开口的塑料杯。将乒乓球放在杯中，如图 2a所示；2用手指压住乒乓球，将水注入杯中，如图 2b3在杯中注满水，放开手指，如图 2c现象：乒乓球不上浮分析：乒乓球的上部受到水向下的压力， 而球的下部有一部分没有水， 没有受到水的向上的压力， 乒乓球所受的液体的压力的合力方向向下， 不受浮力，所以不上浮。实验参考二1使乒乓球置于倒置的饮料瓶口实验一中不上浮的乒乓球；2将饮料瓶口插入水槽中，乒

4、乓球会浮起来，如图 3 1。或将瓶盖旋回饮料瓶口如图 32；或用手堵住饮料瓶口现象：水中乒乓球浮起来分析：球下表面也受液体向上的压力，向上的压力大于向下的压力，所以乒乓球浮起。活动组织形式由情景引入提出问题、 引发思考；学生在教师指导下设计实验方案、 分组开展活动建议 2 人为一组。学生讨论。而后全班集中，分析交流。教师提出指导意见。活动评价方式教师评价、学生互评。所需学习资源水的浮力 .jpg让乒乓球浮起来 1 .jpg乒乓球能沉在水底吗？ .jpg让乒乓球浮起来 2.jpg所需学习时间1 课时。2.2 活动二：能使蜡块沉在水底吗？活动任务探究怎样使本应漂浮的蜡块沉在水底不上浮。活动内容1.

5、 创设情景1教师出示潜水艇图片和学习卡片描述问题情景。2启发学生思考：陷入海底的潜水艇为什么不会受到浮力上浮？你能替他们想出摆脱困境的办法吗？2. 通过实验演示，提出探究问题1教师演示蜡块放入水中漂浮的实验。2提出问题：蜡块可能静止在盛水容器的底部不上浮吗？不可以把它粘在容器底，也不可以用手或别的物体压着。 3组织学生猜想，发表自己的看法。说明蜡块可能或不可能静止在盛水容器的底部不上浮的理由。4教师进一步提出实验探究的问题：有什么办法使蜡块静止在盛水烧杯底部不上浮？3. 设计实验方案1学生分组讨论讨论使蜡块静止在盛水烧杯底部不上浮的方法；2在班级交流，说明各小组的实验方案，相互启发，补充完善。

6、3教师对学生的讨论交流作总结，给出合理的解决方案。说明实验的关键：使物体的下表面不受的压力，即物体的下表面没有水；介绍实验器材；指导实验探究操作要点及考前须知。4. 学生分组实验，教师巡回指导。5. 分析交流得结论：1各小组学生对实验现象进行分析可得结论：浸入液体的物体下表面没有液体时，不产生浮力。2浮力等于物体受到的向上和向下的压力差。6. 解决问题：陷入海底的潜水艇为什么不会受到浮力上浮？你能替他们想出摆脱困境的办法吗？学习卡片浮力消失了吗？1874 年 8 月的一天，在大西洋亚速尔群岛的西南方，有一艘深海考察潜艇，为研究海底矿产资源的分布， 正在向深处下潜。 舱内的考察人员被海底迷人的景

7、色陶醉了，致使下潜速度过大，船体猛然撞到海底，陷入海底的沉积物中了。船员把潜艇水舱中的水全部排出，企图上浮。奇怪的是，潜艇丝毫不动，像被海底“吸”住一样。这是为什么？难道浮力真的消失了吗？怎么办？你能替他们想出摆脱困境的办法吗？为了回答这个问题，动手做下面的小试验，你会从中得到启发。如下图，找一个底面很平的容器， 让一个蜡烛头紧贴在容器底部， 再往容器里倒水，蜡烛头并不会浮起来；轻轻地把蜡烛头拨倒，它立刻就会浮起来。可见，当物体与容器底部紧密接触时， 两个接触面间就没有液体渗入， 物体的下表面不再受液体对它向上的压强， 液体对它就失去了向上托的力， 浮力当然随之消失了。现在，你能提出为潜艇摆脱

8、困境的措施了吗？实验方案参考：探究怎样使本应漂浮的物体沉在水底不上浮实验器材：蜡块两块或蜡烛、烧杯、小木棍、水、小刀、酒精灯、铁架台、石棉网。实验步骤：从蜡烛上截取 34 厘米的一段蜡块，通过石棉网用酒精灯加热烧杯底部，使蜡块的的截面与烧杯底接触， 轻轻移动蜡块使其底面变得平滑， 能与烧杯底密合。取出蜡块待用。用小刀在另一蜡块上刮取少量碎蜡均匀洒在烧杯底部。通过石棉网用酒精灯加热烧杯底部是碎蜡熔化，然后熄灭酒精灯使熔化的蜡在烧杯底部自然凝固。把下表面光滑的蜡块放在烧杯中， 使蜡块光滑的一面紧贴敷有一层蜡的烧杯底部。沿烧杯壁往烧杯内注水，观察此时蜡块的情况。用小木棍轻轻拨动蜡块，使蜡块的下表面有

9、水，观察蜡块的情况。教师需要帮助学生解决实验中的难点：关于蜡块：蜡块的下表面在烧热的大烧杯低轻轻滑动， 使表面不平整的蜡块变得光滑。 将少量碎蜡撒在烧杯底部， 给烧杯加热使蜡熔化， 然后让熔化的蜡自然凝固，这样就能使杯底光滑从而让蜡块和烧杯底紧密贴合， 保证蜡块下表面没有水。向烧杯内倒水， 要使水沿烧杯壁流下， 水面慢慢升起， 防止倒入的水流冲击蜡块。建议 :在问题的讨论过程中老师不要对问题做任何处理，鼓励学生自己通过分析和探究活动寻找答案，表达学生的自主学习。活动组织形式由情景引入提出问题、 引发思考；学生在教师指导下设计实验方案、 分组开展活动建议 2 人为一组。学生讨论。而后全班集中，分

10、析交流。教师提出指导意见。2.2.4活动评价方式教师评价、学生互评。2.2.5所需学习资源水中的潜水艇 1.jpg水中的潜水艇 2 .jpg浮力消失了吗 .doc漂在水面的蜡块 .jpg浮力的存在 .jpg关于“浮力产生的原因”的分析 .swf2.2.6所需学习时间1课时。2.3 活动三：探究物体在空气中受到的浮力活动任务由浸在液体中的物体会受到浮力的作用， 提出新的问题： 浸在空气中的物体是否也受到浮力的作用。 探究过程中证实空气中浮力的存在， 经历克服困难测出物体在空气中受到的浮力的过程。活动内容1. 提出问题1教师通过问题创设情景：浸在水中的物体会受到浮力的作用，那么，浸在气体中的物体会

11、受到浮力吗？空气中的物体是否受到了浮力？2学生讨论：空气中的物体会受到浮力，比如氢气球、热气球。3老师进一步提出问题：你怎么证实空气中浮力的存在？2. 制定实验方案，探究物体在空气中受到的浮力1教师提出问题：我们在测量液体产生的浮力时采取了什么办法？2学生讨论：用浸入液体前和浸入液体后的重力差得到的。3教师进一步提出问题：如果我们要测量空气产生的浮力，如何分别测浸入前后的压力差呢？我们是不可能离开大气去测量物体重力的。4学生讨论：要先测出质量，然后在质量不变的情况下增大体积从而显示出浮力的作用。教师给予提醒或指导，引导学生想到吹气球。5教师提出问题：如何才能实现在质量不变的情况下增大体积？6学

12、生讨论：可以把气体先压缩到一个容器中选塑料瓶或饮料瓶 ，然后在把这些质量不变的气体充到气球内它的体积就会变大。7教师提出问题：人们在日常生活中感觉不到空气浮力存在是因为空气中产生的浮力非常小，如何能把如此小的浮力显示出来？8学生讨论教师给予提示或指导 ：利用天平是等臂杠杆来显示所受浮力变化前后的情况。3. 进行实验学生分组实验。4. 分析与交流1教师提出讨论题： 请描述实验现象。 由实验现象能得出什么结论？举出生活中能表达空气产生浮力的例子。2学生讨论得出结论：浸没在气体中的物体受到浮力的作用，其所受浮力的大小与物体排开气体的体积有关。实验方案参考实验方案参考一实验器材：杠杆、钩码、篮球或足球

13、、排球、打气针及胶管、打气筒、气球、夹子。实验步骤：1给篮球打足气，在打气针的上套一只气球，用细绳扎紧，胶管用夹子夹紧夹子用细线拴在气针上；把带气球的打气针扎在篮球上。2把篮球和钩码组分别挂在杠杆两侧，调节钩码组的钩码个数和位置，使杠杆水平平衡；3取下夹子，使篮球中的一部分气体充到气球中，观察杠杆是否仍保持水平平衡？实验现象： 杠杆向钩码一侧倾斜。分析：挂在杠杆左侧的篮球、气球、夹子、打气针及篮球和气球中的气体质量都没有改变，只有气球的体积发生了变化，右侧钩码没有变化。杠杆失去平衡，说明左侧受到了向上托的力，与物体排开液体时受液体浮力相似， 气球体积增大，排开的空气增加，气球受到向上托的力是空气对物体产生的浮力。实验参考二实验器材：天平、砝码、塑料饮料瓶、打气筒、气球、夹子、自行车气门嘴。实验步骤：1在塑料上打孔，把自行车轮胎上使用的气门嘴装在瓶盖上瓶盖内外各垫一小块胶皮使瓶盖不漏气，把改装好的瓶盖拧紧在瓶口上。用打气筒向瓶内打气。2把气球套在气门嘴上，扎紧，把充好气的塑料瓶和气球放在天平的左盘，右盘放砝码，并调节游码使天平平衡。读数为 m1