浮力教学设计新集张芸_浮力教学设计终版

2020-02-27 教学设计下载本文

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十四（五）浮力教学设计

新集镇初级中学张芸

一、教材分析

浮力是力学中应用性较强的基础知识之一。浮力知识的抽象性、综合性较强，较多的用到了前面所学的密度、重力、二力平衡、压力、压强等知识，对学生的分析推理能力，抽象思维能力要求比较高。因此，教学中要充分注意引导学生提出问题、分析问题，通过探究实验去解决问题，培养学生的分析问题能力和推理能力。

二、教学目标知识与技能

1、建立浮力概念，明确浮力的方向竖直向上。

2、知道漂浮在液面上的物体和浸在液体中的物体都受到浮力的作用。

3、了解浮力产生的原因。

4、理解浮力的大小等于什么。

5、知道浮力大小的影响因素。

6、了解浮力在日常生活中的应用。

过程与方法

1、通过观察，了解浮力是怎样产生的2、将日常生活中的浮力现象与远程设计结合起来，探究、观察实验现象，使用控制变量法，让学生对浮力知识获得更加深入的了解。情感态度与价值观

1、通过观察、实验以及探究等学习，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

2、通过远程教学的应用，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。

三、教学重点

浮力概念；浮力大小的影响因素；浮力大小的计算方法教学难点

浮力产生的原因；阿基米德原理及公式的应用教学方法

结合多媒体进行讲授法、提问法、实验探究法

四、学法指导

指导学生自主、探究方法的应用

教具：乒乓球、短蜡烛、弹簧秤、阿基米德演示器、水桶、沙桶、盆子、空易拉罐、烧杯、水等。多媒体课件教学课时：1课时

五、教学过程

1、创设情境，提出问题

（多媒体展示）生活中的浮力现象，向学生们提出问题：“氢气球为什么会浮在空中？为什么轮船可以漂浮在水面上？这是因为这些物体都受到液体（气体）对它们向上托起的力，这就是这节课我来和大家一起学习的浮力。板书：浮力

板书

一、定义：浸入液体（气体）中的物体都要受到液体（气体）对它向上托起的力 ↓ ↓ ↓（受力物体）（施力物体）（方向）

演示实验：短蜡烛从水中浮起来。提问：在水里浮上来和浮在水面上的短蜡烛受几个力的作用？施力物体是什么？力的方向如何？是什么力使它上升? 学生回答后小结：从水里浮上来的短蜡烛受到竖直向下的重力，施力物体是地球。还受到向上的浮力，施力物体是水。短蜡烛漂浮在水面上，在平衡力的作用下保持静止状态，受到竖直向下的重力和水对它向上的浮力，可见浮力的方向竖直向上，与重力的方向相反。同时使学生认知:从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力的作用。

2、探究新知

通过受浮力的例子(投影图片)这些浮在水面上的物体能受到浮力,那么放入水中下沉的物体受不受浮力呢?

探究一：在水中下沉的物体也受浮力吗？

猜想和假设：学生以小组为单位讨论在水中下沉的物体是否受水对它的浮力。有的学生认为在水中下沉的物体不受水对它的浮力，理由是物体没有被浮起来。还有的同学则认为在水中下沉的物体受到水对它的浮力，因为物体下沉的速度比较缓慢……到底哪种猜想正确要通过实验进行验证。

设计、进行实验之前，教师可以先将沙桶挂在弹簧测力计的秤钩上，观察弹簧测力计的示数再用手托住沙桶，利用肢体语言让学生深刻领悟弹簧秤的示数变小了，说明有一个力量向上托起了沙桶，学生再次以小组为单位讨论实验方案，然后请同学上台演示实验过程：将沙桶挂在弹簧测力计的秤钩上，观察弹簧测力计的示数，再将沙桶逐渐浸没在水中观察弹簧测力计的示数有无变化。学生观察实验过程之后，各小组学生代表交流实验现象：发现当石块浸入水中后弹簧测力计的示数变小了。说明同样有一个力量向上托起了沙桶，在水中正是水向上托起了沙桶，因此在液体中下沉的物体也受到液体对它的浮力。

并且通过例子（多媒体展示的热气球升空）还可以发现，不仅浸在液体中的物体会受到浮力，浸在气体中的物体也会受到气体对它的浮力。再让学生搜集生活中浮力的现象，将学生的思维进一步的发散，从而引出一切浸在液体（气体）中的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的浮力作用。

那么浸在液体（气体）中的物体为什么会受到液体（气体）对它竖直向上的浮力作用呢?我们一起来学习下一个知识点。

板书：

二、浮力产生的原因 1．演示实验：（如下图1所示）

图1

（1）取一只去底的矿泉水透明塑料瓶，瓶口朝下，瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。问：如果我往里面注水，乒乓球会浮起来吗？（会。因为要受到水的浮力）

（2）往塑料瓶里面注水。现象：乒乓球被水压在瓶口底部，同时有水从塑料瓶口漏出。（说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢？）

（3）用瓶塞（或手）堵住漏水的瓶口，注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生？（现象：乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。）

（4）将水倒回烧杯，分析原因。第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。第二次乒乓球下积满了水，即同时受到水对它向下与向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是浮力产生的原因。

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图2

我们举特例来分析：（多媒体展示）如上图2所示是一个正方体浸没在液体中时的受力情况，正方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面的面积都相等，并且对应部位距水面的深度也相同。

问：水给它们的压强是否相等？（相等）

问：水给它们的压力是否相等？（让学生讨论）（压力相等并且方向相反）分析：（p =ρgh p =F/S S 一定，F =p·S）但是，上下两表面所处的深度不同，下表面处的深度更大，压强更大，而上下两表面的表面积相同，据p = F/SF = P·S，所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即F上＞F下这就是浮力产生的原因，即上下表面的压力差。

板书：浮力产生的原因：F 浮=F上-F下

浮力属于力，力就有大小，那么浮力的大小与什么因素有关呢？下面我们一起来学习下一个知识点。

板书：

三、浮力的大小

提问：给你弹簧测力计、水、烧杯、沙桶，如何测出沙桶浸入水中的浮力？通过个别提问并归纳出方法：（1）先测沙桶在空气中的重力G。

（2）把沙桶浸入水中看弹簧测力计的示数F示。（3）求浮力F浮 = G-F示

板书：

（一）、浮力大小的测量方法：

通过受力分析总结出用弹簧测力计测量浮力大小的方法，即称重法： F 浮＝G－F 示。板书

1、称重法： F 浮＝G－F 示。

上面我们一起学习了测量浮力大小的一种方法，那么还有其他的方法吗？有关阿基米德原理内容的教学（多媒体展示橡皮泥在水中下沉，漂浮录像）：提出问题：同一块橡皮泥在水中为什么一会儿下沉一会儿漂浮呢？浮力的大小与什么因素有关？引导学生建立 F 浮与 G 排联系：请学生上台进行实验，将空易拉罐按入水中体会浮力的大小与什么因素有关？学生在实验中最直接的感受就是将易拉罐下按过程中，易拉罐所受的浮力越来越大。在此教师可以通过实验引导学生发现当将易拉罐下按过程中，小桶中的水面升高，升高的这部分水的体积等于什么？学生经过讨论不难回答出升高的这部分水的体积与易拉罐浸在液体中的体积相同。也就是说易拉罐浸在水中部分的体积排开了液体，因此我们把排开的这部分水的体积称为 V 排,浮力的大小与 V 排有关系。还与哪个量更加接近？学生会比较自然的将F浮与G 排联系在一起。从而提出课题 “物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力的关系”。板书：F浮？G 排

探究

二、探究实验F浮与G排关系？教师给出实验器材：溢水杯、小桶、沙桶、弹簧测力计，适量水学生以小组为单位讨论实验方案，然后请同学上台演示实验过程:

1、将溢水杯装满水。

2、用弹簧测力计测出空小桶的重力，并把它放在溢水杯口。

3、用弹簧测力计测出沙桶的重力。

4、将沙桶浸没在水中，读出测力计的读数。

5、将测力计测出装有溢出水的小桶的重力。

通过实验得出F浮=G排，实验结束对学生实验方案进行评价，并适时引入对阿基米德的相关介绍（多媒体展示阿基米德相关内容）。从而得出阿基米德原理: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。（学生齐读一遍，加强记忆）强调阿基米德原理也适用于各种气体。

板书

2、阿基米德原理：F浮=G排

知识回顾m=ρv、G=mg、从而得出G排=m排g=ρ液gV排。根据公式教师要特别强调F浮与ρ液、V 排关系，（强调控制变量及物理量单位的统一）

（多媒体显示）