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1、10.2 认识浮力 【教学目标】1知识与技能来了解浮力是怎样产生的;2过程与方法通过观察,了解浮力是怎样产生的;经历探索浮力大小过程;从日常生活现象入手,培养学生分析概括能力、解决问题能力与动手操作能力。3情感态度与价值观培养学生乐于探索生活中物理知识的兴趣;培养学生大胆猜想,在实验过程中勇于创新精神。【教学重点】测量浮力【教学难点】浮力产生的原因【教学方法】学生分组合作探究式教学。【教学过程】一、做游戏,创设情境,导入新课展示图片伴随歌曲爱拼才会赢教师独白:爱拼才会赢,人生需要不断的拼搏,但有时需要智取。我们辉煌的人生就从智取这个乒乓球考试。展示这个游戏:智取乒乓球师问:你有什么办法在不碰空
2、筒取出乒乓球?生:往空筒中加水。(边演示边问)师问:你看到了什么现象呢?生:乒乓球浮起来了。师:乒乓球为什么会在水中浮起呢?生:水给乒乓球一个向上的力。师:下面我们请一位同学来体验一下这个力。(展示手把矿泉水瓶压入水中的体验活动)师:请问往下压的过程中你的手有什么感觉呢?生:手受到瓶子一个向上的力。师:这是因为水给瓶子一个向上的力传递到了你的手上。我们发现:水给矿泉水瓶一个向上的力。这就是我们今天要认识的浮力。(板书 10.2认识浮力)设计说明:利用智取乒乓球这个游戏,创设情境,提高学生的学习兴趣。另外通过体验这个力,更加确信这个力的存在。二、进入新课师:针对浮力这种常见现象,你想知道哪些有关
3、浮力知识呢?生(展开想象,分组交流、讨论,各抒已见,提出一系列问题。)1.浮力有方向吗?方向向哪儿?2.物体在什么情况下才受浮力?水中下沉物体是否受浮力?3.浮力大小等于什么?4.浮力大小与什么有关?.设计说明:从学生本身出发,从提出问题到解决问题,符合学生的思维逻辑。师:(鼓励学生大胆提出问题,在黑板一侧板书学生提的问题。)刚才这几位同学提得问题非常好!下面我们先来认识什么是浮力(板书:一、什么是浮力),先观察一些力现象。师:我们发现:浸在液体中的物体受到液体向上的力。师:液体和气体统称为气体,那么物体浸在气体中时会不会受到这么一个力呢?请认真观察。生:会或不会.(观察过后都知道会)师:那么
4、浸在气体中的物体也受到气体向上的力。设计说明:通过播放生活中的浮力录像、教师设问的方式引入浮力,能够贴近学生的思维实际,使学生从生活中的浮力现象走向物理。(一)什么是浮力师:因此我们把一切浸入液体或气体中的物体都会受到液体或气体向上的力,这个力叫做浮力。(请同学们齐声朗读一遍浮力的定义)师:这个力的施力物体哪个物体?受力物体呢?生(回答完施力物体后接着问受力物体)师:定义中的“浸入”是什么意思呢?生:全部浸入和和部分浸入师:我们都知道力有三要素,是哪三要素呢?浮力的三要素是怎么样的呢?先找到浮力的作用点在哪里?生:一般画在物体的重心处。师:那浮力的方向是什么呢?请观察浮于水中的乒乓球下方的细线
5、以及气球下方的细绳,你认为浮力的方向应该是怎样的?生;浮力的方向是竖直向上,与重力的方向相反。(板书浮力方向:竖直向上)请同学们画出以下两个物体受到的浮力。(拍两位同学的成果板演一下)。设计说明:让学生知道物体在液体和气体中确实要受到浮力的作用,让学生更加确信了自己的猜想,激发了学生的信心。(二)浮力产生的原因师:我们一上课时智取乒乓球是利用水对乒乓球有一个竖直向上的浮力,把乒乓球浮起的。思考:那么乒乓球在水中一定上浮吗?(学生回答:上浮。引发认知冲突),请认真观察实验找到这个问题的答案!演示:将乒乓球放入底部切开的空矿泉水瓶中,倒立瓶子,乒乓球下落到瓶口;将水快速从切口处倒入瓶内,乒乓球被水
6、浸没却未浮起,少量水从瓶口流出。用水封住下端瓶口,一会儿乒乓球快速上浮到水面。教师:上面的现象是什么原因造成的?老师演示:无盖:不浮 盖:上浮问:产生两种效果的原因在哪?(盖与不盖)追问:1、盖与不盖产生了什么不同?(球的下方有没有水)2、球的下方有没有水,造成球的运动状态不同,大家接着往下分析,浮力是怎么产生的。设计说明:用一个小乒乓球放在底部切开的空矿泉水瓶中,不盖上盖子和盖上盖子的对比,引发认知冲突,对浮力较实际的探究,创造情景和条件,以学生参与为基础,很容易使学生有疑问:浮力产生的原因是什么?发挥了学生的主体作用。从提出问题到想办法解决疑惑。上面是大家做的理论分析,下面用实验验证:教师
7、播放视频,利用多媒体演示,引导学生理论分析浮力产生的原因。(请同学们认真观察橡皮膜的凹陷程度有什么不同)。以投入液体中正方体为例其六面都要受到液体的压强通过正方体六个面的凹陷程度知道压强的大小,分析压强相同和不同的原因(与深度有关),推导六个面压力的大小关系。发现:左右两个面的压强、压力都相等。同理可得:前后两个面的压强、压力也相等。但是,上下两个面的压强和压力不等,且下表面受到的压强和压力大于上表面受到的压强和压力,(原因是下表面的深度比上表面的深),因此上下表面受到压力的合力即浮力。合力的方向竖直向上即浮力的方向。所以浮力就是物体上下表面的压力差。得出压力差法求浮力的公式。(板书压力差法:
8、)设计说明:通过旧知推导新知,既复习了旧知,又得到了新知。让学生参与其中,把课堂还给学生。师:沉在水底的铁球有没有受到浮力呢?且看金鱼们的观点。展示两条金鱼的观点(那条金鱼说的对呢?)师:这个铁球下面有没有水呢?生:有。追问:有水的话,对铁球有没有向上的压力呢?生:有。师:有向上的压力,铁球就受到了浮力。总结:物体下表面有水,物体就受到向上的压力,有向上的压力就受到了浮力。回顾:一开始我们用无底大可乐瓶做的那个实验中,一开始乒乓球不浮起来是因为乒乓球下面没有水,没有受到向上的压力,因此不受浮力。而盖上盖子后下表面有水,乒乓球受到了向上的压力,因此就受到了浮力,乒乓球上浮。师:试分析下图的A、B
9、、C是否受到浮力。(强调:A、B、C三个物体都与容器底部紧密接触)。生:A、B、C不受浮力。(要求学生在考虑C是否受浮力)。引导学生总结C物体虽然下表面没有水不受向上的压力,但是侧面受向上的压力。所以C物体受到浮力。得出结论:只要上下表面存在压力差,物体在液体中受到浮力与它的沉浮无关。师:我们中国最近建成了一座世界瞩目的大桥,大家知道是什么大桥吗?港珠澳大桥。港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,被称为“新的世界七大奇迹”。它是我们中国人的智慧结晶,值得我们每个人骄傲。因此同学们要好好学习科学文化知识,为建造更加美丽繁荣富强的中国贡献一份力量。(下面让我们来欣赏一下大桥的美丽),你看大桥下面有许多
10、的桥墩,这些桥墩受浮力吗?为什么?生:不受,桥墩与海底直接接触,底下没有水,没有受到向上的浮力。设计说明:通过两条金鱼的看法,引导学生自己总结浮力产生的原因。通过港珠澳大桥这个知识点对学生进行爱国教育,培养学生对祖国的热爱之情。(三)测量浮力展示一个题目,题目中是一个正规的正方体,可通过压力差求其受到的压力,算出其受到的浮力。接着展示一个形状不规则的物体浸在水中。问:如果是如右图所示的形状不规则物体能通过压力差法算出它所受的浮力吗?为什么呢?生:不能,因为不能算出它的受力面积。师:要想知道它受到的浮力,只能利用仪器把它测量出来,用什么仪器来测量浮力呢?怎么测量呢?(请同学们同桌之间交流然后我请
11、一位代表来汇报你的方法)设计说明:通过两个题目,引导学生自己去思考如何去测量浮力?培养学生发现问题和想办法解决问题的能力。探究测量浮力的方法(设计实验)可在学生汇报的同时,教师边演示边问:同学们观察到了什么现象?生:簧测力计示数会变小。追问:示数变小说明了什么?生:说明物体受到液体对它竖直向上的浮力。假设物体静止在水中,我们对物体进行受力分析,它受到哪些力呢?(请一位同学来回答)生:重力、拉力、浮力。师:物体静止在水中,处于平衡状态,这三个力有什么等量关系呢?生:F浮+ F拉 G(板书:F浮+ F拉 G)师:要想把浮力求出来,我们可以把这个公式变形为:F浮G- F拉(板书:F浮G- F拉)师:
12、你看我们要求浮力,只需要知道物体的重力和弹簧测力计对物体的拉力,而这个拉力我们可以直接通过弹簧测力计的示数知道,重力可以用弹簧测力计测量出来。所以我们得出了测量浮力的方法,我们来总结一下。设计说明:通过观察测力计示数的变化,思考产生这个现象的原因。慢慢引导学生得出如何测量浮力的方法。思考遇到问题如何去想办法解决,从何处找到突破口。用弹簧测力计测量浮力的大小1. 用弹簧测力计测出物体的重力G。2. 将物体浸入水中,记下弹簧测力计此时的示数F示。3.求得:F浮=G-F示 (板书:称重法:F浮=G-F示)(强调:1.测力计使用前要先调零;2.浸入包括浸没和未浸没两种状态且物体不能碰到容器底部)师:同
13、学们利用手边的仪器测量一下浸没在水中铁块受到的浮力,把数据填在下面表格中。(教师巡视点拔,提醒学生分工协作进行测量,客观填写数据。拍下一个成果展示。)设计说明:强调实验过程中该要注意的地方,这是考点之一,也是学生容易忽略的地方,提醒学生做实验时要实事求是,才能得到科学的结论。三、课堂小结总结本节所学知识,并说明自己的收获和可能存在的在疑问:物体的浮沉与什么有关?1.这节课你学到了什么?2. 还有什么疑问?设计说明:对整节课进行小结和评价,设置下节课应思考的问题,鼓励学生课下继续探讨和研究。四、当堂练习针对当堂知识点,精心选出一些习题,让学生巩固知识点。五、课外作业你在家里泡杯茶,仔细观察一下,你从观察到的现象中,想到了什么?你能解释这个现象吗?设计说明:生活处处是物理,让同学们从生活中观察物理现象,提出问题,想办法解决问题,提取物理规律,更好的运用于实际生活中。培养学生的发现问题和解决问题的能力。六、板书设计10-2 认识浮力一、什么是浮力: 方向:竖直向上二、浮力产生的原因:压力差法:F浮=F向上F向下三、浮力的测量 称重法: