内容正文:
第1节 认识浮力
设计说明
本节包括浮力、浮力产生的原因和浮力大小的影响因素三个知识点。对于浮力这个知识点,可以先从生活中常见的现象入手,使学生认识到浸在液体或气体中的物体会受到浮力的作用。对于液体的浮力,以实验——称重法测浮力,来证明只要物体浸在液体中,不管物体在液体中处于什么状态,是上浮还是下沉,都会受到浮力的作用,且浮力的方向总是竖直向上。对于浮力产生的原因,则从液体的压强特点来入手分析,不难得出浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。对于浮力大小的影响因素,可以根据生活经验引出猜想:浮力大小与可能跟物体浸入液体的体积、物体浸入液体的深度、液体的密度有关,再由学生提出其他可能猜想,引导学生设计实验探究,共同得出:浮力大小与液体密度、排开液体体积有关。
教学目标
【知识与技能】
1.知道什么是浮力及浮力产生的原因,知道浮力的大小跟哪些因素有关。
2.学习用弹簧测力计测浮力的大小。
【过程与方法】
1.通过实验与探究,感受浮力、认识浮力。
2.经历探究浮力的大小与哪些因素有关的过程,学习使用控制变量法。
【情感、态度与价值观】
亲身参与科学探究的过程,在活动中大胆提出自己的猜想,能实事求是地记录数据,并根据实验数据提出自己的见解,有与他人合作交流的愿望。
重点难点
教学重点
浮力概念贯穿全章,用弹簧测力计测浮力是本章各个探究实验的基础,所以浮力概念的建立和称重法测浮力是本节课教学的重点。
教学难点
研究浮力的产生原因,需要借助抽象的物理模型——液柱,还要综合应用压力、液体压强等知识,因而对学生抽象思维能力和逻辑推理能力的要求都比较高;探究浮力的大小跟哪些因素有关,涉及的因素较多,从猜想到设计实验、进行实验,开放性都比较强,因此这两个知识点是本节教学的难点。教学方法
在实验的基础上,通过分析论证及启发式教学得出结论。
教具、学具
弹簧测力计、烧杯、水、体积相同的铁块和铝块、细线、食盐、橡皮泥等。
授课时数
1课时
教学过程
回顾思考
第六章我们学习了力的基础知识,知道力是物体对物体的作用,每一个力都涉及两个物体:施力物体和受力物体,每个力都有大小、方向、作用点三个要素。我们还学习了几种常见的力:重力、弹力和摩擦力。
导入新课
播放视频《死海不死》,学生观看,引出在死海中会产生如此奇特的现象都是与浮力有关的。
(设计意图:通过学生意想不到的现象,给学生造成悬念,产生强烈的好奇心,带着疑问进入课堂,引起学生的兴趣。)
讲授新课
1.探究:什么是浮力?
演示实验:
①用弹簧测力计测出一铁块的重力;
②用手托起铁块,观察弹簧测力计的示数如何变化(变小)。
分析:弹簧测力计的示数变小,说明手对铁块有向上的托力。
小组实验:
①用弹簧测力计测出一铁块的重力;
②将铁块浸入水中,观察弹簧测力计的示数变化(也变小),记下弹簧测力计的示数。
分析:铁块浸入水中,弹簧测力计的示数变小,说明水对铁块有向上的托力。
师生总结;
水对铁块产生的力与手对铁块产生的力效果是相同的,方向都是竖直向上。
浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。
浮力的大小就等于物体的重力G(物体在空气中时弹簧测力计的示数)与物体在浸在液体中时弹簧测力计的示数F之差,这种方法称为称重法。
称重法测浮力:。
2.探究:浮力是怎样产生的?
首先回顾前面学习的液体压强知识:
液体压强有什么特点?液体压强公式是什么?
学生回答:液体内部向各个方向都有压强,同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等;同种液体,深度越深,压强越大。
观察教材中图9-3,思考:
(1)长方体前后左右受到液体的压强相等吗?(相等)
(2)上下两个面受到液体的压强相等吗?(不相等)
(3)如果我们把该立方体密封到水杯底部它还受不受浮力?为什么?(不受浮力,因为立方体下表面所受液体压力为零)
(4)我们发现浮力产生的原因是什么?(液体对物体向上和向下的压力不同)正是由于上下两个面受到液体的压强不相等,上下两个面受到液体的压力不相等,物体才受到了浮力。
师生总结:
浮力产生的原因:浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。
F浮=F向上-F向下
3.探究:浮力大小与哪些因素有关?
多媒体展示:人悠闲地躺在死海中看书;钢铁制造的万吨巨轮浮在水面上。
提出问题:看到上述情景,你想到了什么?浮力的大小可能跟哪些因素有关呢?请同学们联系生活实际说一说。
猜想与假设:学生结合上面的情景并联系实际提出猜想,浮力的大小可能与物体的体积、物体的形状、物体浸在液体中的深度、液体的密度、物体的密度有关。
制定实验方案:教师巡视辅导,视学生的情况点拨。如研究浮力与哪个因素有关时,需要控制哪些量不变?改变哪个物理量?怎样改变?怎样比较浮力的大小?要完成实验需要用到哪些器材?需要记录哪些数据等。
进行实