5.1 小船与浮力（教学课件）科学大象版四年级下册

5.1 小船与浮力 四年级下册第五单元 大象版 1 目录 1 情境与问题 2 探究与发现 3 回顾与练习 4 总结与评价 科学观念 ● 认识“浮力”是水对物体向上的托力。发现物体沉浮与重量和形状有关。浮力>重力上浮，浮力<重力下沉。 科学思维 ● 从现象中提问，大胆猜想并设计实验验证。学会对比观察与逻辑推理，探寻现象背后的科学原因。 探究实践 ● 亲手操作实验，学会使用测力计等简单测量工具。动手改变橡皮泥形状，让原本下沉的它成功浮起来！ 态度责任 ● 乐于小组合作，积极分享想法，耐心倾听他人意见。爱护实验器材，在实验中培养珍爱生命的安全意识。 核心素养 1.7.2013 这节课，我们不仅要学习知识，更要掌握四项新技能！分别是科学观念、科学思维、探究实践和态度责任。 通过这节课的学习，大家不仅能知道什么是浮力，还能学会像科学家一样思考和动手实验，更能培养自己的合作精神和安全意识。 让我们一起努力，点亮这四颗星吧！ ‹#› 1.情境与问题 学习任务 夏日的欢乐时光 公园湖畔的邀约 天气暖洋洋的，小伙伴们相约来到人工湖边。湖面像镜子般明亮，映照着蓝天白云，五颜六色的小游船静静停靠在岸边，充满了夏日的气息。 快乐的划船之旅 大家坐上了黄色的小鸭子船。船桨划动，小船“嗖”地向前滑去，留下白色的水痕。凉凉的风吹在脸上，看着波光粼粼的水面，大家开心极了！ 小红的好奇心 “小船这么重，还载着我们三个人，为什么它不会沉到水里去呢？” 1.7.2013 大家看，夏天的公园里，小明、小红和小丽正在开心地划船。可是，小红突然提出了一个问题：“小船这么重，为什么不会沉下去呢？”这个问题问得非常好，它正是我们这节课要探索的核心。 ‹#› 小船为什么会浮在水面？ “小红的问题让大家都陷入了思考。为什么铁做的大船能漂在海上，而小小的铁钉却会沉底呢？” 小丽歪着脑袋，托着腮帮子疑惑地自言自语：“是啊，到底是为什么呢？难道水里面有什么神奇的魔法吗？” 小明眼睛一亮，抢着说：“我觉得，肯定是水在下面偷偷地托着小船！就像我们用手把皮球从水里托起来一样，有一股向上的力量！” 这个神秘的“托力”到底是什么？它真的存在吗？ 1.7.2013 小红的问题让大家都开始思考。小明猜测，是水在下面托着小船。这个“托力”到底存不存在呢？它又是什么呢？让我们带着这个大大的问号，继续我们的探索吧。 ‹#› 物体都能浮在水面上吗？ 既然水有“托力”，那是不是所有东西都能被它托起来呢？让我们来大胆猜想一下： 一片轻飘飘的羽毛 轻轻放在水面上，它会浮起来吗？ 一块沉甸甸的小石头 “扑通”扔进水里，它会沉底吗？ 一个空空的塑料瓶 如果把它按进水里，手松开后会怎样？ ✨ 实践是检验真理的唯一标准，动手试一试吧！ 1.7.2013 如果水真的有托力，那是不是所有东西都能浮起来呢？比如一片羽毛，一块石头，一个空瓶子？大家可以大胆猜一猜。不过，猜想是否正确，需要我们动手实验来验证。接下来，就让我们进入动手环节！ ‹#› 2.探索与发现 学习任务 活动一：沉浮大挑战！ 实验材料准备 • 基础容器：一个装满水的大水槽（或大盆）。 • 待测物品：塑料块、苹果、回形针、木块、小石子、乒乓球、装满水的玻璃瓶、空玻璃瓶。 探索实验步骤 1. 放置：将装满水的水槽平稳放置在桌面上。 2. 投放：将准备好的物品依次、轻轻地放入水中。 3. 观察：仔细分辨哪些物体浮在水面，哪些沉到水底。 4. 记录：把你的发现和观察结果详细记录下来！ 1.7.2013 第一个活动，沉浮大挑战！我们桌上有各种各样的材料，现在，请大家依次把它们放进水里，仔细观察并记录，看看哪些会浮，哪些会沉。这将帮助我们初步了解物体沉浮的现象。 ‹#› 实验观察：塑料块 现象观察 我们将一块蓝色的塑料块轻轻放入水中，发现它并没有沉底，而是静静地躺在水面上，就像一艘漂浮在大海上的、威风的“小小航空母舰”！ 科学大思考 水产生了一个向上的“托力”，成功地把塑料块托在了水面上。科学家给这个神奇的力起了一个专属名字—— 浮 力 (Buoyancy) 💡课堂笔记：只要物体在水中没有沉下去，就说明它受到了水的浮力作用。浮力是水对浸入其中的物体产生的向上托力。 1.7.2013 我们先来看塑料块。大家看，它静静地浮在水面上。这证明了水确实有一种向上的托力。科学家们给这个力取了一个专门的名字，叫做“浮力”。记住这个词哦，它是我们这节课最重要的概念。 ‹#› 实验观察：苹果 接下来，我们把一个红彤彤的苹果轻轻放入水中，看看会发生什么神奇的事情吧！ 哇！有趣的现象 苹果竟然浮起来了！它就像一个红彤彤的小皮球，在清澈的水面上自由自在地漂来漂去，太可爱了。 科学小思考 看来物体的沉浮并不完全由重量决定哦！即使是比较重的苹果，只要受到的水的浮力足够大，也能稳稳地浮在水面上。 1.7.2013 那重一点的东西呢？比如这个苹果。哇，它也浮起来了！这说明，物体的沉浮并不完全由它的重量决定。即使是比较重的物体，只要受到的浮力足够大，也能浮在水面上。 ‹#› 活动二：沉下去的物体，也受浮力吗？ 🤔 核心疑问：真的不受浮力吗？ 像小石子、回形针这类会沉底的物体，是因为太重了完全不受浮力？还是它们其实也受到了浮力，只是浮力不够大，托不住它们呢？ 🔬 揭秘工具：弹簧测力计 ① 空气中称重并记录 → ② 竖直浸没水中（不碰底） → ③ 观察读数变化，寻找浮力的证据。 💡 科学发现：下沉的物体，其实也受到了水的浮力作用！ 1.7.2013 我们看到，有些东西，比如小石子，会沉到水底。那是不是因为它们太重，完全不受浮力呢？为了弄清楚这个问题，我们需要请出一个科学小助手——弹簧测力计。 我们将用它来做一个简单的对比实验：首先在空气中测量小石块的重量，然后将它完全浸没在水中（注意不要碰到杯底），再次观察测力计的读数。 通过读数的变化，我们就能发现，即使是沉下去的物体，其实也受到了水的浮力。 ‹#› 实验揭秘：沉的物体也受浮力！ 实验现象 当小石块完全浸没在水中时，我们观察到一个明显的变化： 弹簧测力计的读数变小了！ 这是一个直观的实验证据，指向了一个隐藏的力。 原理分析 读数变小，说明水对小石块施加了一个向上的托力，这就是浮力！ 它抵消了石块的一部分重量，导致测力计示数下降。 结论：一切浸入液体中的物体，都受到液体对它的浮力。 深度思考 既然下沉的物体也受到了液体的浮力，那它为什么最终还是会沉到水底呢？ 这与浮力的大小有什么关系？ 带着这个问题，我们进入下一个环节的探究。 1.7.2013 实验结果出来了！我们发现，当小石块浸入水中后，测力计的读数变小了！这说明什么？说明水对下沉的石块也有一个向上的浮力！它抵消了一部分重量。那新的问题又来了：既然沉下去的物体也受浮力，那它为什么还会下沉呢？ ‹#› 测力计读数变小的秘密 生活中的受力类比 当你提着沉重的书包感到手臂酸痛时，如果好朋友从下方帮你轻轻托一把，你会立刻感觉手上的重量变轻了。这是生活中最直观的“受力分担”体验。 物理原理大揭秘 弹簧测力计就像你的手，小石块就像那个沉重的书包。当小石块浸没在水中时，水就充当了“好朋友”的角色，从下方给了它一个向上的托力——这就是浮力。 读数变小的真相 因为浮力分担了小石块的一部分重力，测力计只需要用比原来更小的拉力，就能拉住水中的小石块了。所以，测力计的读数自然就变小啦！ 1.7.2013 为什么读数会变小呢？我们可以打个比方。你提着一个很重的书包，很累。这时候有个朋友从下面帮你托一下，你是不是感觉轻多了？ 测力计就像你的手，水就像那个帮忙的朋友，它给了石块一个向上的浮力，分担了一部分重力。 所以测力计只需要用更小的力就能拉住石块，读数自然就变小了。 ‹#› 浮力 vs 重力 💡 一场“力”的拔河比赛 重力拼命往下拉，想把物体拽进水底；浮力使劲向上托，想把物体送出水面。 ✨ 浮力 > 重力：浮力赢了！ 物体上浮，最终漂浮在水面。（例如：泡沫块、苹果） 💥 浮力 < 重力：重力赢了！ 物体下沉，最终沉到水底。（例如：小石块、铁钉） 💡 核心结论：小石块下沉，不是因为不受浮力，而是因为它受到的重力比浮力大得多！ 1.7.2013 物体的沉浮，其实就是一场浮力和重力的拔河比赛！重力向下拉，浮力向上托。 如果浮力的力气大，把重力拉赢了，物体就浮起来。如果重力的力气更大，把浮力拉赢了，物体就沉下去。 小石块会下沉，就是因为它受到的重力比浮力大得多！ ‹#› 活动三：橡皮泥的变形记 🌊 现象大发现 一块普通的橡皮泥，如果什么都不做，直接扔进水里，它会发生什么现象呢？ 没错！它会“扑通”一声沉下去！😌 🧩 脑力大挑战 开动你的脑筋，动手试一试！ 如何改变橡皮泥的形状，让原本会沉底的它，成功浮在水面上？ 💡 小提示：改变物体的形状，可能会改变它排开的水量，从而影响浮力哦！ 1.7.2013 现在，我们来挑战一个更有趣的任务！一块普通的橡皮泥放在水里会沉下去，这是因为它的重力比浮力大。现在，请大家开动脑筋，能不能想办法让这块橡皮泥浮起来呢？ ‹#› 第一次尝试：失败了！ ✨ 趣味尝试时刻 很多同学可能会把橡皮泥捏成各种可爱的形状，比如圆滚滚的小球、机灵的小兔子、方方正正的小方块…… 💧 意外的“扑通”声 但是，无论我们捏成什么形状，当把它们轻轻放进水里时，橡皮泥还是会“扑通”一声，直直地沉到水底。 🤔 为什么改变了形状，橡皮泥还是会沉呢？ 因为我们只是改变了橡皮泥的样子，它的重量和它排开水的体积并没有发生根本变化，所以受到的浮力也没有变。 🔍 小贴士：继续动手试一试，找到让橡皮泥浮起来的秘密吧！ 1.7.2013 很多同学可能会尝试把橡皮泥捏成各种形状，但发现它们还是会沉下去。这是为什么呢？因为我们只是改变了它的外形，它的重量和它占据水的空间大小并没有变，所以浮力也没有变，自然还是沉的。 ‹#› 改变思路：捏成小船！ ✨ 见证奇迹的时刻 把橡皮泥捏成一个空心的小船形状放入水中，奇迹发生了！原本下沉的橡皮泥，竟然稳稳地浮在了水面上！ 🔬 背后的科学原理 橡皮泥的重量没变，但船形让它的体积变大，能排开更多的水。排开的水越多，受到的浮力就越大！当浮力大于重力时，它就浮起来了。 这就是为什么巨大的轮船也能漂浮在海面上的原因哦 🚢 1.7.2013 那我们换个思路，如果把橡皮泥捏成一个空心的小船呢？哇！奇迹发生了！橡皮泥小船浮起来了！ 这是因为，虽然橡皮泥的重量没变，但它的体积变大了，能排开更多的水，获得了更大的浮力。当浮力超过重力时，它就浮起来了！ 这就是轮船能浮在水上的原理！ ‹#› 科学小助手：测力计使用指南 弹簧测力计是我们科学探究的好帮手，使用时要严格遵守规范，才能获得准确的数据哦！ 01. 使用前 · 仔细检查 •防卡住：先轻轻地、反复拉动挂钩，防止弹簧卡住。 •查指针：确认指针是否指在“0”刻度线上，看清分度值。 02. 使用时 · 方向规范 • 测量时，拉力方向应与弹簧轴线方向保持一致，避免指针与外壳摩擦。 03. 读数时 · 视线垂直 • 待指针稳定后读数，眼睛要平视指针所指的刻度线，保证读数准确。 1.7.2013 在刚才的实验中，我们用到了弹簧测力计。它是一个非常精密的工具，使用时要注意方法。使用前要检查是否归零，使用时要保持竖直，读数时视线要与刻度垂直。大家一定要记住这些要点，才能得到准确的实验数据。 ‹#› 3.回顾与练习 学习任务 知识小擂台：选择题 Q1 把一个铁块放入水中，它会沉到水底，这是因为： A. 铁块不受水的浮力 B. 浮力大于它的重力 C. 浮力小于它的重力 Q2 把橡皮泥捏成小船形状就能浮在水面，这是因为： A. 橡皮泥本身变轻了 B. 排开的水更多，浮力变大 C. 水的浮力本身变大了 Q3 空气中称重10N，浸没水中读数6N，物体受到的浮力是： A. 10N B. 6N C. 4N 正确答案： 1. C 2. B 3. C 1.7.2013 第一关，选择题。请大家仔细阅读题目，选出你认为正确的答案。这三道题都非常基础，考察的是我们这节课的核心知识点。准备好了吗？开始答题！（稍作停顿）时间到！我们来对一下答案，分别是C，B，C。大家都答对了吗？ ‹#› 知识小擂台：填空题 01 水对浸在其中的物体，会产生一个向______的托力，这个力叫做______。 02 当物体在水中受到的浮力______重力时，物体就会上浮。 03 把一个实心的橡皮泥和一个用同样橡皮泥捏成的小船放入水中，______会下沉，______会浮起来。 04 物体在水中排开的水量越______，受到的浮力就越大。 参考答案：1. 上，浮力 | 2. 大于 | 3. 实心橡皮泥，小船 | 4. 多（或大） 1.7.2013 第二关，填空题。这需要大家更准确地回忆我们学过的知识点。请大家把答案填在横线上。（稍作停顿）好了，我们来看答案。第一题是“上”和“浮力”。第二题是“大于”。第三题是“实心橡皮泥”和“小船”。第四题是“多”或“大”。大家都填对了吗？ ‹#› 知识小擂台：判断题 01. 只有浮在水面上的物体才受到浮力，沉在水底的物体不受浮力。 × 02. 轮船是钢铁做的，非常重，所以它一定会沉到海里，无法航行。 × 03. 用弹簧测力计测量物体在水中的重量时，读数会比在空气中的读数小。 √ 04. 把一块完整的木头切成两半，改变它的大小，每一半都会浮在水面上。 √ 05. 物体的沉浮状态只和它自身的重量有关，和它的形状没有任何关系。 × 💡 核心提示：物体的沉浮不仅与重量有关，还与体积（形状）以及液体的密度密切相关。 1.7.2013 最后一关，判断题。这里面有一些容易混淆的知识点，大家要仔细判断。（稍作停顿）我们来揭晓答案。第一题是错的，沉下去的物体也受浮力。第二题是错的，轮船就是利用改变形状增大浮力的原理。第三题是对的。第四题是对的。第五题也是错的，形状非常重要。大家都判断对了吗？ ‹#› 4.总结与评价 学习任务 今天的收获满满！ 什么是浮力？ 水对物体有一个向上的托力，这就是浮力。无论物体是浮在水面还是沉在水底，都会受到浮力的作用。 沉浮的“较量” 物体的沉浮取决于浮力与重力的大小： 浮力 > 重力 → 上浮|浮力 < 重力 → 下沉 如何改变沉浮？ 改变物体的形状，就能改变它排开水的体积，从而改变浮力大小，让沉的物体浮起来！ 1.7.2013 让我们一起来总结一下这节课的核心内容。我们知道了什么是浮力，知道了物体沉浮的秘密是浮力和重力的较量，还学会了如何通过改变物体形状来改变它的沉浮。希望大家能将这些知识和方法运用到未来的学习和生活中。 ‹#› 我是小小科学家！ 让我们来评一评，这节课你表现得怎么样？ 认真观察星 认真观察了实验现象，并做好了详细的记录。 大胆猜想星 积极思考问题，大胆提出了自己的独特猜想。 动手操作星 能严格按照要求，规范、安全地使用实验器材。 合作分享星 乐于和小组同学互助合作，并积极分享发现。 勇于创新星 成功让橡皮泥浮起，或提出了新奇的实验想法。 🌟 为自己的精彩表现 鼓鼓掌吧！ 🌟 1.7.2013 在课程的最后，让我们来进行一个小小的自我评价。请大家对照这五个标准，看看自己能获得几颗星：你是不是一个认真观察的小能手？是不是一个积极思考的小博士？是不是一个动手能力强的小达人？又是不是一个善于合作和勇于创新的小标兵呢？为自己的表现鼓鼓掌吧！ ‹#› 课后小任务 01 / 家庭实验 准备一个空矿泉水瓶和一些沙子。先将空瓶放入水中观察沉浮；随后往瓶内加沙，观察变化；持续加沙直至瓶子下沉。思考背后的科学原理，并把你的观察与发现详细记录下来。 💡 小贴士：可以画成简单的观察日记，贴在科学角展示哦！ 02 / 创意设计 利用身边的环保材料（如泡沫板、瓶盖、雪糕棍、吸管等），动手设计并制作一艘属于你自己的小船。完成后测试一下，看看它最多能承载多少个硬币而保持不沉没？ 🚢 挑战目标：下节课我们将评选“载重冠军船”！ 1.7.2013 今天的课就上到这里，但我们的科学探索还没有结束。老师给大家留了两个课后小任务。 第一个是“家庭实验”，请大家回家用矿泉水瓶和沙子继续探索沉浮的秘密。这是一个非常直观的实验，希望大家能仔细观察瓶子状态的变化，并思考背后的原因。 第二个是“创意设计”，请大家发挥想象力，利用身边的环保材料制作一艘你自己的小船，并测试它的载重量。 希望大家能在动手实践中，继续探索科学的奥秘！ ‹#› 感谢您的聆听 THANKS 大象版 28 $