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1、初中物理实验课教学设计初中物理实验课教学设计邓华清一、实验题目:探究浮力大小与什么因素有关二、实验目的:1,通过观察和亲自实验,感知浮力的存在和方向,培养一定的观察能力和分析概括的能力.2通过实验,知道浮力跟物体排开的液体的体积和液体的密度的关系,培养一定的动手能力。3。体验用控制变量法探究物理问题,对学生进行科学方法的渗透。三、实验设计思路:本设计的内容包括两方面:一是认识浮力,二是探究影响浮力大小的因素。其基本思路是:从学生纸船比赛开始,通过师生互动游戏后教师引导分析,认识浮力的存在;以实验探究为基础,通过动手操作、观察、分析,得出影响浮力大小的因素,运用科学的探究方法,培养学生观察、分析
2、、归纳、探索物理规律的能力和动手操作、自主探究的能力并在小组合作中培养合作学习、互帮互助的意识.四、实验方法和原理:运用了控制变量法,即在保持液体的密度不变的条件下,改变物体排开的液体的体积;保持物体排开的液体的体积,改变液体的密度.原理是物体挂在弹簧测力计浸没在水中时,所受的拉力、浮力与重力平衡,即F+F浮=G。五、实验器材:纸船、沙子、石块、细线、水、鸡蛋、食盐、水槽、外型完全相同的铁、铝圆柱体、弹簧测力计。六、实验步骤:(一)创设情景,引出新课,让学生通过实验探究认识浮力1。将纸船放入水槽中,待纸船静止后,提出问题:(1)纸船怎么会浮在水面上?(因为乒纸船受到水的浮力)(2)试分析它的受
3、力情况(纸船受到重力和浮力这对力的作用)(引导学生从平衡力的角度推理出物体受到的浮力等于它受到的重力,浮力的方向总是竖直向上。)2.将小石块投入水中,小石块沉下。提出问题:(1)小石块受到水的浮力吗?给你一弹簧测力计,你能否设计一个实验来证明?学生思考、讨论以后,请一位学生上台演示。(启发学生:用弹簧秤先测出石块的重量,然后用弹簧秤拉着石块慢慢浸入水中,观察弹簧秤的读数的变化,就可以判断是否受到浮力的作用。)(2)在上面的实验中,石块受到哪些力的作用?浮力大小怎么计算?(3)由上面的实验,你能否想出一个测量浮力大小的方法?(二)通过实验探究,帮助学生理解影晌浮力大小的因素1、创设情景,让学生体
4、验影响浮力大小的因素(1)比赛:让学生用自制的纸船装沙,看谁的船装得多?(2)向水中按矿泉水瓶,你有什么发现?(3)演示:鸡蛋在水中下沉,加入食盐后浮起来。 2.提出问题:浮力的大小与哪些因素有关?引导学生根据自己的理解进行大胆的猜想。如:生1:浮力的大小与物体的质量有关,因为纸船放在水里会浮上来,而石块放在水里会沉下去。生2:浮力的大小与液体的密度有关。因为刚才加入盐水,蛋会浮起。 生3:浮力的大小与物体的体积有关,因为大轮船能容纳很多人,而小轮船却容纳的人就少. 生4:浮力的大小与物体在液体中的深度有关,因为船浸得深,装得越多东西。 老师对学生的猜想给予及时的表扬和鼓励,但不作正确与否的判
5、断,然后引导学生抓住主要因素,最后确定浮力与 物体的质量、 液体的密度、 排开液体的体积、 物体浸没的深度的关系.3、设计实验教师引导学生用控制变量法设计实验。在学生集体讨论出各个猜想的实验方案和器材以后,再把上面不同的检验猜想的实验分给不同的小组进行.现在前后两桌4人为一个研究小组,各选择一个猜想,设计实验方案,经小组讨论,与其它各组交流,修改自己的实验方案,填写实验报告单,并归纳得出实验结论. 1、2小组同学的研究问题是浮力与物体质量的关系;设计的方案是:选取两个外型完全相同的铁、铝圆柱体,先后用弹簧秤分别测出在空气中、完全浸没在水中弹簧秤的读数,计算出两个圆柱体受到浮力的大小,将测量的数
6、据填入表格中。 实验1:探究浮力与物体质量的关系表(控制液体的密度、排开液体的体积、物体浸没的深度) 探究对象物体的质量 m(kg) 空气中弹簧秤示数F1(N) 浸没在水中弹簧秤示数F2(N)浮力大小(N) 铁圆柱体铝圆柱体结论:_;3、4小组同学的研究问题是浮力与液体的密度的关系;设计的方案是:选取一个铁圆柱体,先后用弹簧秤分别测出在空气中、完全浸没在水中、完全浸没在煤油中弹簧秤的读数,计算出两次受到浮力的大小,将测量的数据填入表格中. 实验2:探究浮力与液体密度的关系表(控制物体的质量、排开液体的体积、物体浸没的深度) 探究对象 空气 水 煤油 水中浮力(N) 煤油中浮力(N) 弹簧秤示数
7、F(N) 结论:_;5、6小组同学的研究问题是浮力与排开液体体积的关系;设计的方案是:选取一个铁圆柱体,先后用弹簧秤分别测出在空气中、小部分浸没在水中、大部分浸没在水中弹簧秤的读数,计算出两次受到浮力的大小,将测量的数据填入表格中。 实验3:探究浮力与排开液体体积的关系表(控制物体的质量、液体的密度、物体浸没的深度) 探究对象 空气中 圆柱体浸入水中小 圆柱体浸入水中大 浮力大小(N) 弹簧秤示数F(N) 结论:_;7、8小组同学的研究问题是浮力与物体浸没的深度的关系;设计的方案是:选取一个铁圆柱体,先后用弹簧秤分别测出在空气中、浸没在水中较浅、浸没在水中较深弹簧秤的读数,计算出两次受到浮力的
8、大小,将测量的数据填入表格中。 实验4:探究浮力与物体浸没的深度的关系表(控制物体的质量、液体的密度、物体排开液体的体积) 探究对象 空气中 浸没较浅 浸没较深 浮力大小(N) 弹簧秤示数F1(N) 结论:_4、学生实验,收集数据,教师巡视、指导5、汇报展示,表达交流 学生根据自己的实验和收集到的数据,分别请代表上台展示数据表格,交流得到的结论,培养学生的思维能力和表达能力。 (操作展示的过程略) 交流的实验结论: 结论一:浮力的大小与物体的质量无关. 结论二:浮力的大小与液体的密度有关。 结论三:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 结论四:浮力的大小与物体浸没的深度无关。 这样,学生通过自
9、己的猜想、实验、交流,得出浮力的大小与液体的密度和浸在液体里的体积有关这个结论。此时,这节课的重点、难点已突破,已解决。浮力的大小与液体的密度和浸在液体里的体积有什么样的关系?待下一节课继续探究。七、实验效果大部分同学在规定的时间内完成实验,并得出初步结论,少数同学在设计操作上不熟练,达到了实验的目的。八、教学反思: 引导学生进行猜想时先进行的比赛、小实验、演示实验对学生的猜想起到较大的帮助,但如何引导学生抓住主要因素,最后确定浮力与哪些因素有关系时,花了较多时间,另外每个研究小组,各选择一个猜想,然后设计实验方案,进行小组讨论,并完成实验研究最后与其它各组交流,虽然节省了探究的时间,但有不少小组觉得探究不全面. 。