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1、初中物理浮力教案初中物理浮力教案三维目标三维目标知识目标:1.了解浮力(包括浮力的方向、施力物体、浮力的单位)。2.学会称重法计算浮力。3.了解浮力产生的原因。4.探究影响浮力的大小因素.技能目标:学会用弹簧测力计测量浮力,初步掌握利用探索性实验研究物理问题,并归纳出物理规律的一般方法,培养学生分析排除、归纳整理数据的能力。情感目标:结合教学对学生进行科学方法的教育和培养学生实事求是的科学态度。同时通过介绍科学家的贡献,鼓励学生树立刻苦钻研、大胆探索科学真理的精神。教学教学 重、重、难点难点1、教学重点:探究影响浮力的大小因素教法与学法教法与学法本课的教法主要是“开放情境、引导探究”,而学法主
2、要是让学生“亲身体验,自主猜想、合作探究、分析归纳、得出规律”。教学教学 策略策略教材中是一个探索性演示实验,但由于教师的演示实验可见度较小,即使让一些学生上讲台参与,仍不利于满足大多数学生的求知心理,也不利于发挥学生的主体作用和方法教育的实施。故相应策略:1.把演示实验改为并进式实验:即有演示实验又有学生实验。2.通过分工合作和多次实验,以筛选影响浮力大小的因素,并运用实验验证和归纳法为得出一般规律提供必要的素材。2、教学难点:启发探究影响浮力的大小因素和浮力产生原因。教学的关键:以方法教育引路,以学生思维障碍为突破口,针对性地安排实验探索。教具准备教具准备除了教师演示用装置外,还给每组学生
3、准备了一小桶水,橡皮泥一块、饮料瓶、弹簧秤、乒乓球,塑料杯,海洋球,小药瓶,木块、同体积的铝块、铁块和铜块各一,水、酒精、盐水三种液体各一杯,细线等供选用等。教学过程设计;教学过程设计;一、引入新课一、引入新课:1、播放视频:浮力-拯救人类的救命稻草?2、感知与体验感知与体验:A.把身边的物体放入水中,物体是浮还是沉呢?(海洋球,乒乓球,铁块,小木块,小药瓶,橡皮泥等)B.请同学们海洋球慢慢压入水中或慢慢释放,手有什么感觉?经过刚才的体验关于浮力你想知道些什么?列出学生的问题,挑几个问题本节课来解决。(一)、浮力(一)、浮力1.浮力概念的建立刚才我们看到的橡皮球和木块浸入水中后都受到浮力,那么
4、请问:它们上浮后,漂浮在水中静止有否受到竖直向上的浮力作用?(有!因为处静止状态,据受平衡力条件可以知道F 浮=G 物,方向与重力方向相反:竖直向上)(板书)1.1.浮力定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力叫做浮力。浮力定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力叫做浮力。2.2.浮力方向:浮力方向:刚才我们看到的乒乓球和木块浸入水中后都受到浮力,那么请问:它们上浮后,漂浮在水中静止有否受到竖直向上的浮力作用?(有!因为处静止状态,据受平衡力条件可以知道F 浮=G 物,方向与重力方向相反:竖直向上)思考与练习:一个盛水的杯中悬浮着一个小球,杯子放在斜面上,如图,
5、此处小球受到的浮力方向如何?实践检验真知实践检验真知:用乒乓球拴铁块,然后放入倾斜烧杯的水中,检验一下浮力的方向到底向哪?(板书)浮力方向:总是竖直向上3 3、浮力的大小、浮力的大小想想做做想想做做:放到水里要下沉的铁块是否也受到浮力呢?如何验证?小组讨论(可以参考书 49-59 页,并完成下列实验。1)用弹簧测力计,测出铁块的重力G 物=N2)将铁块浸没在水中,待铁块静止后计下此时弹簧测力计的示数 F 拉=N,请问铁块受到浮力了吗?请学生分析物体放入水中它要下沉,测力计示数变小,什么原因?结论:放到水里的要下沉的铁块也受到浮力。进一步分析铁块的受力,利用平衡知识求出浮力。(板书)浮力的大小:
6、称重法:F 浮=G 空 F 液(二)(二).浮力产生的原因浮力产生的原因1.趣味实验:1).将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,乒乓球浮不浮起呢?2).将瓶下口堵住,乒乓球又将怎样呢?2.播放视频:浮力产生的原因进一步分析:立方体木块浸没在水中,左右两个侧面和前后两个侧面相对应的部位,距液面的深度相同,水对它们的压强相等。因而它的左右两侧面和前后两侧面,受到的压力大小相等、方向相反,互相平衡,而由于立方体上表面距液面的深度小于下表面距液面的深度,所以它们受到水的压强不同。下表面受到水的压强大于上表面受到水的压强。上下表面积相等,据 P=F/S 得 F=PS 可知,下表面受到水的竖直向上的压力大于上表
7、面受到水的竖直向下的压力,所以上下表面受到的压力差就是产生浮力的原因。(板书)浮力产生的原因:F 浮=F 向上-F 向下(压力差法)浮力是一种力,施力物体是液体(或气体),其大小的单位也是牛顿,方向竖直向上;那么浮力的大小:在什么情况物体受到的浮力大?什么情况物体受到的浮力小?阅读实践教材 P82“想想做做”引入研究课题。(三)、探究浮力的大小可能与什么因素有关(三)、探究浮力的大小可能与什么因素有关?实验 1 材料:一团橡皮泥、水、酒精,盐水,不同体积的铁块或者胶水瓶,同体积的铜块,铁块,铝块,弹簧测力计实验 1 材料:饮料瓶、小桶、水步骤:把饮料瓶逐渐压入水中,注意手的感受,体会饮料瓶所受
8、浮力及其变化,从感受及观察到的现象提出浮力的大小可能与什么因素有关的问题?(投影)学生自主猜测可能的因素:物体的密度物(物体的重)、物体的形状、深度h、浸入的液体密度、浸入液体的体积(或说排开的液体体积V 排)、排开的液体重等。师:同学们的猜想都有自己的道理,这些因素是否都会影响浮力的大小呢?今天我们也要象科学工作者一样,用实验验证我们的猜想是否正确。同学们讨论设计下面验证的实验方案:验证实验 1:请设计一个检验F 浮与物体的密度物(物体的重)有否关系的实验。验证实验 2:请设计一个检验F 浮与物体的形状有否关系的实验。验证实验 3:请设计一个检验F 浮与浸入的液体密度液有否关系的实验。验证实
9、验 4:请设计检验 F 浮与浸入的液体深度h 有否关系的实验。验证实验 5:检验 F 浮与浸入液体的体积(或说排开的液体体积V 排)-:有否关系的实验。分配学生验证课题:由于时间关系,而且我们要验证课题的因素较多,所以我们全班同学分工合作:探究影响浮力的大小因素。一、二、三、四小组同学分别验证实验 1、2、3、4,做完实验后把合作探究过程和分析课题的结果向全班汇报,并与其它各小组合作交流、总结判断:影响浮力大小的因素(投影实验报告)。(1)验证实验 1:取相同体积的铝块、铁块和铜块,使其全部没入水中,用弹簧测力计分别测出浮力。由于三者的密度(物体的重)不同,但浮力相同,故判断:F 浮与物体的密
10、度(物体的重)无关。(2)验证实验 2: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。由于形状不同,但浮力相同,故判断:F 浮 与物体的形状无关。(3)验证实验 3:把同一块胶水瓶浸入的不同液体(水、酒精、盐水)中,用弹簧测力计测其浮力。由于浸入的液体(密度液)不同,浮力也不同,故判断:F 浮与浸入的液体密度液有关(4)验证实验 4:把胶水瓶浸入小桶的水中,用弹簧测力计测其浮力。由于浸入水中的深度h 不同,但浮力相同,故判断:F 浮与浸入的液体深度 h 无关。可能出现两种判断:A:将弹簧测力计所挂的胶水瓶逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐减少,证明F 浮与深度h 有关,物体浸入
11、液体的深度越大,受到的浮力也越大。B:将弹簧测力计所挂的胶水瓶逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐减少,当胶水瓶完全没入水中后,继续增大深度,发现弹簧测力计的示数不变,证明F 浮与深度 h 无关。师:这两个结论似乎是矛盾的,这说明物体在部分浸没过程中不单单是深度h 变化,还有更本质的因素有待发现,请同学们进一步观察与比较一下,上述两个过程存在什么差异?A 在验证实验中没有控制变量一定(即没有控制浸入液体的体积相同)故判断错误。师:这两个结论似乎是矛盾的,这说明物体在部分浸没过程中不单单是深度h 变化,还有更本质的因素有待发现,请同学们进一步观察与比较一下,上述两个过程存在什么差异?A 在验证
12、实验中没有控制变量一定(即没有控制浸入液体的体积相同)故判断错误。师:刚才同学们把饮料瓶逐渐压入水中,体会感受饮料瓶所受浮力变化,故猜想F 浮与浸入液体的体积(或说排开的液体体积V 排)可能有关。下面同学们一起验证实验5。(5)验证实验 5:把胶水瓶浸入的液体中,用弹簧测力计测其浮力。由于浸入液体的体积(或说排开的液体体积 V 排)不同,浮力也不相同,故判断:与浸入液体的体积(或说排开的液体体积V 排)有关,而与液体深度 h 无关。师:通过我们刚才的合作验证,讨论分析判断,认识到浮力的大小与物体的密度、重、形状和物体浸入液体的深度 h 均无关,而与液体的密度液和物体排开的液体体积V 排有关。而
13、且由实验可得液体的密度越大和物体排开的液体体积V 排越多,即物体排开液体的重G 排液也就越多,可见浮力的大小是与物体排开液体的重 G 排液有关的。思考与练习思考与练习课堂小结课堂小结1、小鱼说我在深处,受到的浮力大,我的体积大,受到的浮力大。请你说说哪个鱼说得正确?为什么?2、游泳时人从浅水区走向深水区,人越深受到的浮力越大,这是为什么?总结今天的收获:你记住了哪些知识?你掌握了哪些方法?你还有什么疑问?板书设计板书设计浮力浮力(一)、浮力(一)、浮力1.浮力定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力叫做浮力。2.浮力方向:总是竖直向上3 浮力的大小:称重法:F 浮=G 空 F 液(二)(二).浮力产生的原因浮力产生的原因:F 浮=F 向上-F 向下(压力差法)(三)、浮力的大小可能与什么因素有关(三)、浮力的大小可能与什么因素有关.浮力的大小与物体的密度、物体的重力、形状和物体浸入液体的深度 h 均无关,而与液体的密度液和物体排开的液体体积V 排有关。