内容正文:
第十章 浮力
第1节 浮力
设计说明
本节由浮力和决定浮力大小的因素两部分内容构成。教学的重点是决定浮力大小的因素。整个教学过程中教师要引导学生综合应用好液体的压强、压力和二力平衡等知识,引导学生学会采用控制变量法探究决定浮力大小的因素。
关于浮力的教学,教师应该引导学生通过观察水中游泳的鸭子、漂泊的小船等实例照片,分析物体的受力情况,由二力平衡条件判断物体一定受到竖直向上的力的作用,从而感知浮力的存在,明确浮力的方向,在感性认识浮力的基础上,教师进一步引导学生对浸没在液体中的物体进行受力分析,使学生明确浮力与弹簧拉力(从弹簧测力计刻度盘上读出)的合力与重力平衡,即F浮=G-F,此时教师应结合测量铝块浸没在水中所受的浮力的演示实验,认识在液体中的物体无论漂浮、悬浮还是下沉,都受到竖直向上的浮力的作用,最后结合教材图10.1-3,引导学生综合运用液体的压强、压力和二力平衡的知识理性分析浸在液体中的物体所受的浮力产生的原因,强调竖直与容器底部紧密接触的柱形物体不受浮力作用,理解它的道理。
关于决定浮力大小的因素的教学,教师应引导学生从生活体验中提出问题及猜想并通过实验检验这些猜想,在猜想过程中引导学生根据原有经验和知识合理推测而不要盲目下结论,鼓励学生积极动脑思考排除不合理的猜想,并展开有针对性的实验研究,做好单一变量的控制,提升学生利用科学的方法梳理问题的能力;组织学生分组做好实验,在实验过程中教师在合理性和规范性上给予指导,对小组合作探究的过程给出评价;最后教师和学生一起归纳总结,得出结论。
教学目标
1.认识浸在液体中的物体都要受到浮力的作用,浮力的方向是竖直向上的。
2.通过实验分析、引导学生认识浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。
3.经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程,认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。
教学重点难点
1.重点:决定浮力大小的因素。
2.难点:浮力产生原因的探究。
教具
学生用:烧杯1个、弹簧测力计1个、钩码1个、水适量、铁块1个、细线1根。
教师用:烧杯1个、弹簧测力计1个、钩码1个、水及盐水、酒精适量、细线1根、氢气球1个、乒乓球1个、正方体木块1个、水桶1个、饮料瓶1个。另有电化教学器材、教学光盘。
教学过程
回顾思考
1.重力与质量、密度、体积的关系:G=mg=________。
2.液体压强的计算公式:p=________。
3.二力平衡的条件是什么?
导入新课
1.小实验导入
演示实验1:教师手拿乒乓球浸没在水中,放手后观察乒乓球的运动情况。
教师:同学们看到了什么?为什么乒乓球会向上运动而没有在重力作用下向下运动?
引导学生从乒乓球受力情况进行分析,得出乒乓球除了受重力外,还受到一个向上的力。
演示实验2:放飞氢气球。
教师:氢气球为什么会上升而没有在重力作用下落向地面?
引导学生分析:从氢气球受力情况进行分析,得出氢气球除了受重力外,还受一个空气施加的向上的力。
教师:这两个实验说明浸在液体或气体中的物体,除了受到重力作用外,还受到液体或气体对物体向上托的力。
2.多媒体导入
图片:冰山浮在水面上;小船、鸭子在水面上游弋。
教师:冰山、小船、鸭子都受到重力的作用,但却没有因此而沉入水底,是什么力量把它们托起来的?
学生根据生活经验能答出水对它们有一个向上托的力。教师及时指出,这个力就叫浮力。(板书课题)。
进行新课
探究点一 认识浮力
教师:今天我们就来学习浮力。那么什么是浮力呢?
1.认识浮力的存在
教师:下面同学们利用桌上的器材进行以下实验:将钩码挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计测的是什么力?并读出静止时弹簧测力计的示数。
学生读数
教师:用手将物体轻轻向上托,此时弹簧测力计对物体的拉力又是多少?
学生进行操作并读数
甲 乙 丙
教师:对于同一物体来说,为什么用手将物体托起时弹簧测力计的示数要比在空气中时的示数小?手对物体向上托的力是多少?
提示学生物体受到手向上托的力,得出F托=G-F。
教师:如果将物体浸在液体中,此时弹簧测力计的示数又是多少?
学生操作并读数
教师:与物体在空气中相比,此时弹簧测力计的示数又有什么变化?
引导学生对浸入液体中的物体受力分析,得出浸在液体中的物体受到液体对它向上的托力。和用手直接向上托物体使弹簧测力计示数减小的效果是相同的。
教师:在物理学中,我们把这个力叫做浮力。可以给浮力这样下定义:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。
2.浮力的方向和测量方法
演示实验
找一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部。首先,将水缓慢注入大烧杯,直到水将乒乓球浸没,观察红线,发现红线在竖直方向被拉直(图甲)。然后,将大烧杯底面的一端垫高,使大