《浮力》教学设计_教学设计浮力

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《浮力》教学设计

武胜县长安初级中学 蒋德广

教学目标

一、知识与技能

1、了解浮力是怎样产生的．

2、理解浮力的大小等于什么．

3、知道浮力的的应用．

二、过程与方法

1．通过观察，了解浮力是怎样产生的．具有一定的观察能力、分析和推理能力．

2．通过收集、交流关于浮力应用的资料。了解浮力应用的社会价值．具有初步的收集信息的能力和初步的分析概括能力．

三、情感态度与价值观

1．初步认识科学技术埘社会发展的影响．有可持续发展的意识．

2．初步建立应用科学知识的意识，有将科学服务于人类、有振兴中华的使命感和责任感．

教学重点

浮力的概念及决定浮力大小的因素．

教学难点

浮力产，丰的原闪及沉浮条件的应用．

教学方法

探究法：通过探究、实验理解浮力的概念及阿基米德原理．

分析讨论法：通过对以前知识的再应用，分析浮力产生的原因；利用重力和浮力的关系讨沦物体的沉浮条件及沉浮条件在实际中的应用．

教具准备

多媒体课件、烧杯、水、酒精、木块、乒乓球、小石块、细线、弹簧测力计、溢水杯、小桶．

教学过程

一、创设情景引入

方法一：

[师]世界上有个不会淹死人的海，这就是有名的死海．死海里的水非常咸．任何生物都不能生存，而人却可以很舒服地躺在上面看书．(在这儿借助多媒体演

示)这是为什么呢?我们这节课将要讨论这样的问题．

方法二：

[师]船可以浮在水面上，潜水艇能潜入水下．节日放飞的气球可以升到空中，鱼儿能够轻盈地在水中上下自由地游动．这些都是一些关于浮力的问题，那么什么是浮力呢?

二、新课教学

1．什么是浮力

[演示1]将 乒乓球用力压入水中，撤去外力后，乒乓球从水里浮上来静止在水面；将一小小块放入水中．松手后水块浮在水面．

[师]从水里浮上来和浮在水面的乒乓球(或木块)受几个力的作用?施力物体是什么?力的方向又如何呢? [生]从水里浮上米的乒吒球(和浮在水商上的术块)都受到重力的作用，施力物体是地球．方向是竖直向下的．

[生]它们还要受到竖直向上的力，施力物体是水．因而从水里浮上来和浮在水面的物体都会受到浮力．

[演示2]把石块放入水中，放手后石块住水中下沉，并且、一直沉到水底． [师]下沉的石块受浮力的作用吗? [生]石块下沉肯定是受向下的力的作用．不受浮力．

[生]我认为向下沉的石块可能也受浮力的作用，只是浮力很小而已．

[师]实践是检验真理的唯一标准，同学们可以用实验来求证自己的想法． [想想做做] [师]同学们先设计实验，讨论如何做，再进行实验并互相交流．

学生讨论并操作，教帅巡视指导．实验结束后交流讨论． [生]先用弹簧秤测出石块在空气中的重力．然后将弹簧秤悬挂着的石块浸入水中，比较两次测力计的读数，如果测力计读数不变．则石块不受浮力；如果示数变大，则石块不仅不受浮力还可能受水向下的压力；如果测力计示数变小，则石块一定是受到了向上的浮力． [师]能不能说叫原因呢? [生]用弹簧秤悬挂着石块住空气中静止时，石块受重力和弹簧秤的拉力处于平衡状态．如果将弹簧秤悬挂着石块浸入水中．弹簧秤的示数变化了，肯定是受到了另外的力的作用．因为石块在水中仍处于平衡状态．而石块的重力是不变的．(学生演示在空气中轻轻向下拉石块和轻轻向上托小石块时弹簧测力计读数的变化)[师]同学们实验的结果是什么呢? [生]我们用弹簧秤悬吊着石块让百块浸入水中时，弹簧秤的示数变小了，说明石块会受到向上的浮力．

[师]大家在实验中有没有发现有其他的问题，或者说在实验中有没有需要注意的问题呢? [生]让石块浸人水中的时候．不要比石块碰到容器的底或壁，如果石块触底，就可能会受底面的支持力作用．这时弹簧秤示数也会减小，就不能确定石块是否受浮力作用．

[师]同学们分析得非常好．通过大家的实验能归纳出什么结论呢? [生]浸入水中的石块也会受到浮力．一切浸在液体里的物体都要受到液体对

它竖直向上的浮力.[师]通过刚才的实验，能知道浮力的大小是多少吗? 教师引导同学们分析．浸没在水中静止的小百块受三个力的作用：重力、弹簧秤拉力和水对小石块的浮力．小石块静止不动．说明三个力平衡，浮力=石块重-石块在水中时弹簧秤的示数．即F浮=G-F．

2．浮力的大小

[师]同学们认识了浮力．那么物体在什么情况下受到的浮力比较大．什么情况下浮力较小，浮力的大小和什么有关系呢? [想想做做] [师]请同学们按照书中的提示，动手操作然后互相联系流．(学生实验，教师巡视)[生]同样大的一块橡皮泥，把船造得越大，小船装载的货越多．我猜测浮力的大小可能和物体的体积有关系．

[生]把空饮料罐按入水中时，越往下按越费力．说明越往下按浮力越大．我认为浮力可能和物体进入水中的深度(体积)有关系． [生]空饮料罐进入水中越多，它排开的水也越多；一样大小的橡皮泥做成的船越大，装更多的货物时，船排开的水就会越多．所以、我认为浮力的大小跟物体排开的水的多少有关系．排开的水越多．受到的浮力越大．

[师]同学们能有根据地分析、推理作出自己的猜想．这很好．浮力的大小到底等于什么．还需要同学们通过实验研究． [探究]浮力的大小等于什么? [师]同学们可以按照教材中的提示完成探究实验，看看和自己猜想的是否一致．

(学生实验．教师巡视并参与学生的活动，实验结束后．各组进行交流)第一组：

[生]我们组的实验是这样的：

A．先用弹簧秤测出小桶的重G桶，把小桶放在溢水杯旁边 B．用弹簧秤测出小石块的重G。

C．将石块浸没在溢水杯的水中(溢水杯中溢出的水全部流人小桶中)读出弹簧测力计的示数(即石块在水中的重)．则石块受到的浮力为：F浮=G石-F D．用弹簧秤测出装有溢出水的小桶的总重G总，算出溢出的水的重量即排开的水的重量． G排=G总-G桶

E．比较浮力F浮及排开的水的重力的大小，发现F浮=G排

结论：浸没存水中的石块受到的浮力跟它排开的水重相等．

第二组：

[生]我们分别将石块浸没往水和酒精中进行实验，虽然红酒精和水中受到的浮力不同。但在水中和在酒精中受到的浮力分别和排开水的重力和排开的酒精的重力相等．

第三组：

[生]我们组还用木块进行了实验．先秤出木块的重力G木；然后将木块放在溢水杯中，木块浮在水面上，算出木块排开的水的重力G排后．发现木块的重力G木和木块排开水的重力 G排相等，即G木=G排．因为木块浮在水面上，所以木块受到的浮力和重力相等．因此，木块所受到的浮力的大小也等于木块排开的水的重力．

[师]归纳同学们的实验结果．我们能得出的结论是什么? [生]浸在液体中的物体所受的浮力．大小等于它排开的液体所受的重力．(F浮=G排)[师]这就是著名的“阿基米德原理”．如果用V排表示物体排开液体的体积，用ρ0№表示这种液体的密度，那么物体排开液体的重力G=ρ液V排g．所以阿基米德原理可以用公式：F浮= G排=ρ液V排g表示． [多媒体课件展示] 练习：铁块、铅块各一个，都重7.02.N，当它们浸没在水中时，备受到多大的浮力?(取g=10 N／kg)(学生练习，一名同学板演，教师最后讲评)引导学生分析，铁块和铝块放入水中浸没时，它们排开水的体积即铁块和铅块的体积．因此要求浮力，需求出铁块和铝块的体积．

[师]同学们还了解生活中有哪些现象可以用浮力的知识来解释吗? [生]过年时常吃的饺子和正月十五吃的汤圆，在生的下锅后都是沉在锅底的，然而煮熟以后就会一个个浮到水面上来．这就和浮力有关系． [生]小时候玩的吹泡泡也和浮力有关系．从吸管吹出去的一串串泡总是先上升然后下降．

[师]同学们互相讨论一下能解释得具体些吗? [生]生饺子比较密实．密度比水大，放入水中时重力大于浮力，饺子就会沉在锅底．饺子入锅后随着水温的升高，饺于馅和皮吸饱了热水以后会逐渐膨胀起来．体积随之增大．排开水的体积增多，所受的浮力增大．饺子充分膨胀后．浮力大于重力．饺子就会浮起来．所以看上去熟饺子比生饺子要大．

[生]吹泡泡时，在开始的时间里，肥皂泡是从嘴里吹出的热卒气，肥皂膜把它与外界隔开，形成里外两个区域，里面的热空气温度大于外部空气的温度，此时肥皂泡内的空气密度小于外部的空气密度．根据阿基米德原理，浮力大于重力，冈此上升．在上升的过程中，内外气体发生热交换，因热胀冷缩，肥皂泡体积减小，浮力变小而重力不变，重力大于浮力，肥皂泡就会下降． d．浮力产生的原因

[师]通过同学们的努力我们知道了什么是浮力，了解。，浮力的应用，但是浮力是怎么产生的呢? [生]我认为足物体放进液体中时．物体对液体有压力，力的作用是相互的，液体对物体也会产生压力，这就是浮力． [生]我认为是液体有压强，液体压强作用在浸入液体中的物体的表面就有压力，这就是液体对物体的作用力即浮力． [演示] 将正方体木块浸没在水中，放手后木块竖直上浮．

[师]木块住水中时各个向各个方向都有水的压强，受水的压力，为什么木块不向前后或左右运动而要向上运动呢?大家讨论．

[生]液体压强的特点是在液体中同一深度液体向各个方向压强相等．因木块左右、前后对应部位在同一深度，受到的压力大小相等、方向相反、互相平衡，所以木块不会向前后或左右运动．

[生]浸没水中的木块上下表面所在的深度不同，水对上下表面的压强不同，液体的压强随着液体深度的增加而增大，因此木块下表面受到的水的向上的上压力比木块上表面受到的水的向下的压力大，水对木块上下表面的压力差就是水对

木块向上的浮力．

[生]浮力是由周围液体对物体向上和向下的压力差产生的，浮力的方向总是竖直向上．

[多媒体展示]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．奇怿的是，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?

[师]为了同答这个问题．我们来做下面的小实验．你一定会从中受到启发． [演示]如图所示，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． [师]这样的现象该如何解释呢?为什么将蜡烛紧贴在容器底部时，蜡烛不上浮．这时它受浮力作用吗? [生]蜡烛紧贴容器底部时．蜡烛的下底面没有水，因此不会受水向上的作用力但上面受水向下的作用力．所以蜡烛和容器底部密合时只有水对它向下的压力，没有浮力，因此不会上浮．

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_，向上托的力，浮力当然随之消失了．

观在，你能提出为潜艇摆脱困境的措施丁吗? [多媒体课件展示] 练习1．将完全相同的两物体A、B浸没在水中．情况如图。则它们上下表面受到水的压力差FA和FB相比，FA___ FB

练习2．长为l的木条直立在水面上，底面积为s，木条密度为ρ。，则木条下表面受到的水的压强是多少? 学生充分讨论后，教师引导学生分析：从图(1)中可知A、B两物同处于悬浮状态．所以F浮=G,因两物体完全柑同，GA=GB,因此FA=FB．练习2中因上表面在水面上，因此上表面不受水的压力．水对木条下表面的压力即水对木条的浮力．又因为木条漂浮．F浮=G=ρvg=ρ Slg所以．木条下表面受到的水的压强是p=F/S=ρlg

三、小结

学生归纳本节的主要内容： 1．什么是浮力? 2．浮力产生的原因．

3．浮力的大小---阿基米德原理． 1．物体的浮沉条什及应用．

5．测浮力的办法：弹簧测力计法、压力差法、浮体法、排液法．

四、动手动脑学物理

1．轮船空载时的排水量是2600t，即指轮船不装货物时，船浮在水面上所排开水的质量．因此船自身的质量即为2600t：满载时的排水量是5800t，它最多能装的货物，m=5800t-2600t=3200t．

2．开始时向保鲜袋内吹的是热空气，袋内温度大于袋外温度．袋内空气密度小于袋外空气的密度．浮力大于重力．刚此放手后保鲜袋会上升．上升的过程中袋内温度降低，袋内空气冷却收缩，体积变小．浮力变小，而袋内空气重力不变，当浮力小于重力时，保鲜袋会降落下来．

3．把鸡蛋放在自来水中时，鸡蛋密度大于水的密度，鸡蛋在水中的重力大于浮力，因此鸡蛋会沉在水底．如果向水中加盐并慢慢搅动．盐在水中溶解后．盐水的密度大于自来水的密度．根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g，体积不变，液体密度增加，鸡蛋所受的浮力增大．当盐水密度增大到和鸡蛋密度相同时，鸡蛋会悬浮在盐水中．如果继续加盐。盐水密度大于鸡蛋密度，鸡蛋就会上浮．如果向容器中再加入自来水．鸡蛋还会下沉．

五、板书设计

六、课后练习：练习册作业

七、教学反思

浮力的概念是本节的重点，阿基米德原理是本节重点也是难点。在生活中及小学的自然课上对浮力认识已有一定的基础，考虑学生的认知基础其概念由两个现象直接得出并强调“浸”和“向上”。阿基米德原理的得出是难点，先让学生从生活现象和动手做课桌上的小实验现象猜测加推理“浮力的大小与哪些因素有关？”再由水中水袋受的浮力和排开的水的重力的关系，最后由分析加表达式推导得出原理，这样层层推进，分散难点。

在教学过程中，课内完成了实验探究的全过程，实验报告安排在课后进行。由于无条件进行分组实验，采取了课内分组讨论设计实验方案——在教师的启发下自主探究——抽学生生演示——分析总结——评估交流，课后分组轮流实验的教学流程。在学生的探究过程中，教师循序渐进，逐步深入地加以引导，让学生明白实验过程注意什么？该如何测量浮力大小，会利用阿基米德原理F浮=G排算出浮力，并通过比较，加深对浮力的理解，突出本节课的重点；同时，在板书上，也对实验报告做一些恰当的提示。这样，不但让学生获得了新知，培养了学生的实验操作能力、观察能力、分析概括能力，而且培养了学生合作学习的探究意识，实事求是的科学态度和良好的学习习惯，还让学生在学习中获得自信，对物理课产生浓厚兴趣。

不足之处也很多：课堂气氛不够活跃时，当学生猜与深度关系时，可用学生分组实验来代替教师的演示；学生说完自己看法时，没有及时的形成或结果型激励评价等等。