w17-浮力產(chǎn)生原因?qū)嶒灲虒W(xué)設(shè)計-

1、浮力產(chǎn)生原因教學(xué)創(chuàng)新實驗設(shè)計一、課題名稱浮力產(chǎn)生原因創(chuàng)新實驗設(shè)計二、教學(xué)目標(biāo)1、通過實驗讓學(xué)生知道液體內(nèi)部有壓強；2、通過實驗讓學(xué)生知道液體向各個方向都有壓強；3、通過實驗讓學(xué)生知道浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體向上和向下的壓力差3、 實驗內(nèi)容實驗名稱：探究浮力產(chǎn)生的原因所需實驗器材：玻璃水槽、水、乒乓球、去底的飲料瓶、去兩端的飲料瓶、橡皮膜、泡沫快、吸管4、 實驗教學(xué)設(shè)計針對浮力教學(xué)中自然產(chǎn)生的錯誤認識，設(shè)計對比實驗說明并非浸在液體中的物體都受到液體的浮力作用； 同時通過物體在液體中受到不同方向壓力作用的不均衡性得出物體在液體中受到液體向上的壓力的合力作用，就是液體對物體豎直向上的托力，也就是浮

2、力 五、實驗教學(xué)過程浸在液體中的物體受到液體豎直身上的托力就是浮力。在引入浮力概念時我們總習(xí)慣于根據(jù)稱重法計算物體所受液體的浮力大小，即浮力大小等于物體在空氣中所受重力大小與物體浸入液體中時對彈 簧測力計讀數(shù)的差，F(xiàn) xG-F,然后設(shè)計實驗測量物體浸在液體中所 受浮力大小與排開液體所受重力的大小，通過比較發(fā)現(xiàn)F浮總等于Ge, 于是順理成章引入阿基米德原理，F(xiàn) #=Gs= p液gV排，根據(jù)公式可知影 響浮力大小的因素只有兩個：p液和V排，有些 學(xué)生據(jù)此就會產(chǎn)生這樣的錯誤認識，認為有了 P液和V排，物體必受到浮力，且大小為 p液gV 排，這種認識是片面的，有些情況縱使有 P液和V排物體卻并不受浮力

3、作用，例如：打入河床中 的木樁不會浮起，與燒杯底部緊密貼合的蠟燭并 不會在水中浮起等現(xiàn)象。所以有必要對浮力產(chǎn)生的原因進行探討本課題是針對浮力產(chǎn)生原因進行的教學(xué)設(shè)計，讓學(xué)生知道浮力產(chǎn) 生的原因是液體對物體向上和向下的壓力差。首先通過對比實驗激發(fā)學(xué)生的好奇心和認識沖突:實驗一：浸在水中的乒乓球松手后在水中上浮,因為受到了浮力作用，如圖1;實驗二：將乒乓球置于去底飲料瓶的口部，向瓶中加水，水淹沒了乒乓球，發(fā)現(xiàn)乒乓球卻并不會浮起，表明乒乓球此時不受浮力作用,如圖2對比以上兩個實驗，就會造成學(xué)生的認知沖突:原來浸在液體中的物體也有可能不受到浮力的作用。實驗三：用手掌堵住飲料瓶口部，乒乓球下面積水后就會發(fā)

4、現(xiàn)乒乓球立即浮起， 這時乒乓球受到了浮力的作用，如 圖3。生思考：浮力產(chǎn)中開有排氣口，中，發(fā)現(xiàn)橡皮膜 水的壓力作用，教師在這些基礎(chǔ)上繼續(xù)引導(dǎo)學(xué) 生的原因到底是什么呢實驗四：將一個去掉兩端，當(dāng) 兩端覆有橡皮膜的飲料瓶放入水 向瓶內(nèi)凹進，表明容器兩側(cè)均受到 如圖4。實驗五：將一只飲料瓶去掉兩端并覆上橡皮膜，當(dāng)中開口并通過吸管排氣，內(nèi)部放一塊可以移動的 泡沫塊，泡沫塊上正對排氣口標(biāo)記色環(huán)， 將此裝置平放入水中，泡沫塊并不發(fā)生移動，表明容器兩側(cè)受到水的壓力相等, 如圖5。實驗六：將實驗五的裝置豎放入 位發(fā)現(xiàn)泡沫塊向上運動了，如圖 均受到水的壓力作用，容器上下 是不同的，容器受到的向上的壓容器向下的壓力

5、，根據(jù)同一直線 容器受到向上的合力，使物體 物體運動狀態(tài)將發(fā)生變化，會 力的定義，這就是物體所受的 -F向下。水中，通過色環(huán)移6,表明容器上下 受到水的壓力又力明顯大于水到 上二力合成知識， 受力不平衡，所以 向上運動，對比浮 浮力。即F *F向上驗二和實驗三，讓為加深認識，再次演示實 學(xué)生牢固樹立浮力產(chǎn)生的真正原因是液體對物體向上的和向下的壓 力差，這也是求解浮力大小的一種方法。六、實驗設(shè)計優(yōu)點:1、選用材料簡單、易得。僅需水梢一只，可樂瓶一只，吸管一根, 一段泡沫塑料，兩只氣球和一只乒乓球。2、制作容易。只需將可樂瓶稍作加工，截取中段圓柱體（瓶口部位留待它用），并在當(dāng)中部位燙一個可插入吸管

6、的洞，將帶有伸縮口的吸管密封插入，再截取與圓柱體等長的泡沫塑料，并在吸管下方的泡沫塑料位置作記號，然后將兩只氣球套在圓柱體兩端即制作完成。3、 操作方便。只需調(diào)整吸管方向，將圓柱體插入水中，觀察圓柱體 是否發(fā)生移動，即可比較兩端所受壓力大小。七、實驗設(shè)計創(chuàng)新之處：1、 成本低，取材方便，制作簡單，操作方便。2、 由于兩塊橡皮膜面積小，所處的深度也小，所以受到的水的壓力 也比較小，橡皮膜形變后產(chǎn)生抗拒的彈力，所以通過觀察橡皮膜 的形變比較壓力大小非常困難，加上選取相同的橡皮膜也很困難， 縱使用的是相同的橡皮膜，套在圓柱體兩端時也做不到有相同的 受力面。我的實驗儀器制作無需考慮橡皮膜的形狀、松緊，直接 將氣球套在圓柱體兩端即可。3、 通過橡皮膜的形變比較容器兩端受力的大小在實際操作中是非常 不可行的，學(xué)生不但觀察不方便，而且橡皮膜形變有很多的不確 定性。我的實驗儀器根據(jù)泡沫塑料上記號的移動說明所受壓力的 大小，不僅現(xiàn)象明顯，而且運用了物理研究方法中的轉(zhuǎn)換法，對 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維也有幫助。4、 儀器制作中考慮到了橡皮膜形變對容器內(nèi)氣壓的影響，插入吸管 就是為平衡內(nèi)外的大氣壓，使橡皮膜受到水的壓力作用時形變更明顯。吸管采用帶伸縮口的，可以調(diào)整方向，適用于容器在水中的不同放法。八、實驗設(shè)計說明：浮力是初中物理教學(xué)中的重點也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。 對浮力的教 學(xué)應(yīng)遵