五“浮力”教学设计
【设计理念】
1.从生活中浮力现象走向物理,从物理走向社会。
将所学知识用于生产生活中,去解决实际问题,做到学以致用。
2.在研究问题过程中,引导学生注重科学方法探究,提倡多种学习方式。
使学生成为知识“发现者”、“创立者”,充分激发学生的创造性思维。
3.充分发挥学生的主体地位,让学生通过自己设计、思考、讨论、实验等方式参与到教学过程中,真正成为课堂的主人。
【教材分析】
教学目标知识与技能
1.通过实验感受浮力的存在,并会用弹簧测力计测量其大小;
2.知道阿基米德原理。
过程与方法
1.通过实验探究,认识浸在液体中的物体都受到竖直向上的浮力;
2.经历探究浮力大小的过程。
情感态度与价值
观
1.培养学生乐于探索生活中物理知识的兴趣;
2.培养学生大胆猜想,在实验过程中敢于创新;
3.通过实验探究,培养学生尊重科学,实事求是的科学态度。
教学重点阿基米德原理的实验探究及应用。
教学难点实验探究浮力与排开液体重力的关系。
教学方法
1.探究式教学;
2.边观察、边实验、边讨论的启发式教学。
教具和学具
乒乓球、钩码、弹簧测力计、溢水杯、小桶、烧杯、水、盆、塑料
块。
【教学过程】
问题导学
鸭子能浮在水面,是因为受到了水的浮力,气球能在空中上升是因为受到了空气的浮力。
在日常生活中,我们还会看到,不会游泳的儿童落水会有生命的危险,但用上救生圈后就安然无恙;钢板会沉入海底,而钢板制成的万吨巨轮却能浮在海面上,为什么呢?原来这些现象都与浮力有关。
那么,什么是浮力?浮力的大小等于什么?这就是本节课要探究和学习的问题。
(板书§5 浮力)
一、认识浮力
请你完成下列实验,并思考相关的问题:
实验1:把乒乓球压入水中,松手后可以观察到什么现象?这说明了什么?
实验2:用弹簧测力计测出钩码在空气中的重力,先用
手托起弹簧测力计下的钩码,发现测力计示数减小,然后再
将弹簧测力计下的钩码慢慢的浸没在水中,观察测力计示数
变化。
生:用弹簧测力计测出钩码在空气中的重力,再将钩
码慢慢浸没在水中,发现弹簧测力计示数变小,说明钩码受
一个向上的力,即浮力,所以在液体中下沉的物体也受浮力。
(将课堂还给学生,体现学生的主体地位。
)
(教学说明:为帮助学生进一步理解,先用手托起弹簧测力计下的钩码,发现弹簧测力计示数变小,然后再将弹簧测力计下的钩码慢慢浸没在水中,发现弹簧测力计示数也变小,进行类比,得出结论。
)
(板书:一切浸入液体中的物体都受浮力)
师:在此实验中浮力的方向和施力物体分别是什么?
生:浮力的方向竖直向上,施力物体是水。
师:请分析浸没在水中钩码的受力情况。
生:(思考后,并在本上画出钩码受力的示意图。
)钩码受三个力:竖直向上的拉力,浮力和竖直向下的重力;即F+F浮=G。
(板书:F浮=G-F )
(教学说明:通过此实验使学生真正认识到下沉的物体确实受到竖直向上的浮力,并且教给学生一种测量浮力的方法。
)
师:物体浸入水中后,物体会受到竖直向上的浮力,改用其他液体重做这一实验物体也会受到竖直向上的浮力。
(感兴趣的同学可以回家做实验进行验证)。
感悟:
(1)一切浸入液体中的物体,都会受到竖直向上的力,这个力叫做浮力。
(说明:其中“浸入”包括物体全部浸入或部分浸入液体中。
)
(2)浮力的方向:竖直向上
(3)浮力的施力物体:液体
(4)测量浮力的方法:F浮=G-F
二、探究浮力的大小等于什么?
(一)提出问题
什么情况下物体受到的浮力比较大?
什么情况下物体受到的浮力比较小?
许多情况下,不能用测力计直接获得物体受到的浮力。
那么,浮力的大小等于什么?
实验3:按图14.5-2实验,当水桶中装多半桶水,空饮料罐按入水中的过程中,感觉到饮料罐所受的浮力如何变化?水面高度有何变化?
将水桶中装满水,再次进行以上实验,饮料罐所受的浮力如何变化?溢出水的多少有何变化?
桶中装满水,饮料罐浸入水中溢出的水叫塑料块所“排开”的水。
(二)作出猜想:
综合以上现象,请你作出猜想,浮力的大小可能和什么因素有关?
生甲:浮力的大小与物体的重力有关。
生乙:浮力的大小与物体的质量和体积有关。
生丙:浮力的大小与物体的密度有关。
生丁:浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。
(教学说明:既然是猜想,那么猜想的结果会是多种多样的,要鼓励学生大胆猜想。
注意引导学生将猜想的结果向排开水的重力归结。
)
师:同学们的看法不同,到底哪个同学的看法正确?下面我们通过实验进行验证。
(三)设计实验
利用图中的器材,测出塑料块在水中所受的浮力,再测出塑料块排开的水所受的重力。
(四)进行实验:
a.用弹簧测力计测出小桶的重力G桶;
b.用弹簧测力计测出钩码的重力G物;
c.然后将溢水杯倒满水,小桶放在溢水口旁,将弹簧测力计下所挂的钩码全部浸入水中,用小桶收集溢出的水,记下弹簧测力计示数F;
d.算出钩码受到的浮力F浮;
e.再用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重力G桶+水;
f
(5)评估与交流
实验操作,动作要慢,准确收集溢出的水;钩码浸入水中后不能碰烧杯底;在钩码静止后再读数;先测空小桶的重力再测小桶和水的总重力等,这些都会影响实验结果。
(6)分析与论证得出结论
阿基米德原理:内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于物体排开的液体受到的
重力。
公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
(其中G排表示物体排开的液体受到的重力,m排表示物体排开的液体的
质量,ρ液表示液体的密度,V排表示物体排开液体的体积。
)
单位:ρ—kg/m3V──m3g=9.8N/kg F──N
适用范围:气体和液体
反馈练习
1、一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称时,示数为27N ,把它浸没在水中称时示数为17N,它受到的浮力是多少?浮力的方向如何?
解:F浮=G-F=27N-17N=10N
答:它受到的浮力是10N;方向竖直向上。
2、一物体重6N,将其浸没在水中时,排开水重为5N,则它所受的浮力为多少?
解:F浮=G排=5N
答:物体所受浮力为5N。
我的体积大,受到的浮力大。
我在深处,受到
的浮力大。
2、请你说说哪条鱼说得正确?为什么?答案:根据阿基米德原理两条鱼都浸没在水中,液体密度
我的收获
请你用自己喜欢的一种方式(如框图,列表,知识树等)对本节课的内容进行小结。
作业
一、课本P 97动手动脑学物理1~6题;
二、课外活动(要求一周内完成)
1、分组制作“孔明灯”,参与比赛。
注意放飞时,要有教师在场指导。
2、小红游泳时套上救生圈,当她把救生圈从水面压入水中时,松开手后救生圈又浮上来了,因此她认定在水面上浮力小,在水面下浮力大,得出了浮力大小与深度有关的结论。
你认为她的说法对吗?请你设计一个完整的研究方案来验证或反驳她的观点。
(1)提出问题;(2)猜想或假设;(3)实验器材;(4)进行实验时的观察要点;(5)对实验结果进行分析的方法。
板书设计
3、。