内容正文:
主备教师
协备教师
教学内容
第一节 浮力
课型
教学目标
知识技能目标
(1)知道浮力定义,会判断浮力的方向。
(2)理解浮力产生的原因及知道浮力的大小与哪些因素有关。
过程与方法目标
(1)在探究浮力产生原因的过程中,培养学生的分析、归纳和推理能力。
(2)在探究浮力的大小与哪些因素有关的过程中,使学生了解控制变量法。
情感态度价值观目标
(1)培养学生的交流能力和团队协作能力。
(2)培养学生乐于探索生活中物理知识的兴趣;在实验过程中大胆猜想,敢于创新。
教学重点
浮力大小和哪些因素有关的探究过程。
难点
浮力产生的原因
教法、学法
讲授法,讨论法、演示法
教学准备
乒乓球、水、水槽、铁块、弹簧测力计、阿基米德原理实验装置等。
教学时数
1课时
渗透德育
爱国主义教育
教学过程(一次备课)
个性思考部分(二次备课)
(一)引入新课
请同学们看到讲台上的水槽,其中盛有一些水。现在将泡沫、木块、金属块放入。请同学们通过所观察到的现象来判断,哪些物体受到浮力。
木块泡沫被水托住了,所以受到浮力。请用你用桌上的仪器来验证,浸在水中的金属块也受到浮力的作用。并求出它所受浮力的大小。
通过以上实例,可分析、总结出:漂浮在液体表面的物体,会受到浮力的作用。
活动一:完善“浮力”的概念
观察生活中的热气球、氢气球,发现漂浮在空气中的物体,也会受到向上的浮力。
提出问题:浸没在液体中的物体是否受到浮力的作用?
如何得知浸没在液体中的物体受到了浮力的作用?
【学生小组讨论】
可先利用弹簧测力计测量物体在空气中所受的重力,再把物体浸入液体中,读出弹簧测力计的示数。则物体受到的浮力可以利用F浮=G-F进行计算。
【演示】
用弹簧测力计称物体的重力,然后将物体浸入水中,观察测力计示数的变化。引导学生根据二力平衡等知识判断浮力的存在及大小。
总结:浸没在液体中的物体也受到向上的浮力。
称重法测浮力:F浮=G-F
总结:浮力的概念:浸在液体或气体中的物体,会受到方向向上的力,这个力就是浮力。
说明:
(1)物体浸在液体或气体中的两种情况:部分浸入,或全部浸入,即浸没。
(2)浮力的施力物体:液体或气体。
活动二:演示实验——浮力的方向
实验器材:将乒乓球用细线固定在烧杯底部,向烧杯中倒入一定量的水使细线伸直。当乒乓球静止时,引导同学们观察细线的方向;倾斜烧杯,再次观察拉着乒乓球的细线的方向。
观察现象:拉着乒乓球的细线始终与水平面垂直,即浮力的方向:竖直向上。
活动三:
问题1:现有一乒乓球放置在倒立、无底无盖的空矿泉水瓶中,试用某些方法,将乒乓球轻松拿出。
学生讨论,演示:将瓶盖盖好,再向其中倒入水,使球漂浮至瓶口。
问题2:若不盖瓶盖,直接像其中倒水,会发生什么现象?
学生展开猜想、教师演示。
学生观察发现:当无瓶盖时,倒水后乒乓球并不能浮起,因为乒乓球此时不受浮力。
活动四:模拟实验
将乒乓球换成一个上下左右表面包有橡皮膜的空心立方体,放入下方留有方形孔的容器中,并向内层容器中倒入一定深度的水,模拟未盖瓶盖时乒乓球的受力情况。
向外层容器中逐渐加水,观察立方体下方橡皮膜的形变情况,直至立方体浮起。
引导学生思考:通过观察立方体各橡皮膜的形变情况,利用所学知识解释发生这一现象的原因,并解释浮力的产生原因。
学生依据所学液体压强知识:p=得,立方体左右两侧所处液体深度相同时,依据压强公式 得,F=pS,左右两侧所受压力可以互相抵消。因为上下表面所处液体深度不同,h下表面>h上表面,所以p下表面>p上表面,F下表面>F上表面。所以F浮= F向上- F向下。
因此,浮力的产生原因是物体上下表面所受的压力差。
引出第二种计算浮力的方法:
(压力差法)F浮= F向上- F向下。
应用所学知识,解释为什么当瓶口未被堵上时乒乓球不上浮的原因原因。
活动五:探究浮力大小的影响因素
依据生活实例:木头在水面漂浮、石头沉在水底;人在游泳池中会下沉,但会漂浮在死海上;在课前导学的体验性实验中,用手下压水中的易拉罐,下压深度越深,手施加的力越大……
对实例进行分析,猜想浮力大小的影响因素:固体的密度、液体的密度、浸在液体中的深度、浸在液体中的体积。
【小组讨论实验方案,并完成课上导学】
实验方法:控制变量法。
实验中需记录的数据:物体自身重力G,浸在液体中时弹簧测力计的拉力F。
实验器材:弹簧测力计、烧杯、水、盐水、铜块、铝块
实验一:探究浮力大小与液体深度的关系。
把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中,并分别停在液体内不同的深度处,观察弹簧测力计的读数是否不同。
(演示视频播放)
结论:浮力的大小跟物体在液体中浸没的深度无关
实验二:探究浮力大小与物体密度的关系