初中物理浮力教學(xué)設(shè)計(jì)

1、教學(xué)設(shè)計(jì)：他真有特異功能嗎？ 探究浮力的大小課標(biāo)解讀 1.知道阿基米德原理2.能應(yīng)用阿基米德原理計(jì)算浮力和解決簡(jiǎn)單的問題教學(xué)目標(biāo) 1.科學(xué)探究把石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，探究石塊分別在空氣中和浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)的差異，感知浮力。探究浮力的大小與排開液重的關(guān)系。2.知識(shí)與技能能從生活和實(shí)驗(yàn)中知道浸入液體的物體受到液體對(duì)它向上的浮力。知道阿基米德原理3.科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀 關(guān)注日常生活中的現(xiàn)象，并學(xué)會(huì)用科學(xué)知識(shí)來解釋說明。以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，得出符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的結(jié)論才是科學(xué)的。4.科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系 知道浮力在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。教材分析1.教學(xué)重點(diǎn)：讓學(xué)生體驗(yàn)探究的過程，掌握探究的方法，培養(yǎng)科

2、學(xué)的態(tài)度，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)歸納出阿基米德原理2.教學(xué)難點(diǎn)：探究阿基米德原理的設(shè)計(jì)思路，掌握實(shí)驗(yàn)方法控制變量法教學(xué)資源開發(fā) 彈簧測(cè)力計(jì)、體積相同的石塊、鐵塊、水、硫酸銅溶液、燒杯、溢水杯、細(xì)線等教學(xué)過程1、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入據(jù)報(bào)道：河南省西平縣有一王姓農(nóng)民能躺在水面上好幾個(gè)小時(shí)，在社會(huì)上引起了很大的轟動(dòng)，人們一致都認(rèn)為老王有特異功能。這件事引起了科學(xué)界的重視，有關(guān)部門組織專家在北京給他做了一系列的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明這并不是什么特異功能。（1）質(zhì)疑：那么究竟是什么原因能讓他在水面上躺幾個(gè)小時(shí)呢？請(qǐng)同學(xué)們猜測(cè)一下。學(xué)生會(huì)回答：因?yàn)樗艿礁×?。?）進(jìn)一步質(zhì)疑：別人躺在同樣的水中也受到浮力，為什么很難做到呢？提示

3、：這里請(qǐng)同學(xué)們注意到一個(gè)現(xiàn)象：就是每次他躺在水面上睡覺時(shí)都只是露出面部，并且躺的姿勢(shì)也都一樣。他為什么要這樣做呢？要弄清這個(gè)問題，我們必須知道浮力的大小與哪些因素有關(guān)。學(xué)生會(huì)有多種猜測(cè)：可能與老王所躺的水的密度有關(guān)，可能與老王的體重有關(guān)，也可能與老王身體的體積有關(guān)等。在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，歸納討論結(jié)果：浮力大小可能和物體的體積、物體的密度、液體的密度、浸入液體的深度、排開液體的體積有關(guān)。既然浮力大小可能與上述因素有關(guān)，那么是和其中的一個(gè)因素有關(guān)，還是和其中幾個(gè)因素有關(guān)或是和它們都有關(guān)系呢？怎樣來驗(yàn)證這些猜想是否正確呢？2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案浮力的大小可能與上述因素都有關(guān)系。但我們研究浮力的大小與其中一

4、個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該怎樣進(jìn)行呢？學(xué)生討論得出結(jié)論：必須控制其它因素，使其保持不變以排除這些因素的影響和干擾。即采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）驗(yàn)證浮力的大小與物體的密度是否有關(guān)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出相同體積的石塊和鐵塊受到的重力，即G石、G塊。把石塊和鐵塊分別浸沒在水中，觀察彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)分別為F石、F鐵。根據(jù)力的平衡原理，求出石塊、鐵塊分別受到的浮力。F石浮=G石-F石 F鐵浮=G鐵-F鐵列表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：空氣中所受重力浸沒水中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)浮力N結(jié)論石塊鐵塊比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果：學(xué)生得出結(jié)論：浮力的大小與物體的密度無關(guān)。（2）驗(yàn)證浮力的大小與液體的密度是否有關(guān)提問：如何驗(yàn)證與液體的密度

5、是否有關(guān)？學(xué)生回答：控制其它因素都相同，選用不同密度的液體實(shí)驗(yàn)。學(xué)生設(shè)計(jì)方案：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊受到的重力G；把石塊分別浸沒在水中和硫酸銅溶液里，靜止時(shí)觀察彈簧測(cè)力示數(shù)F、F；根據(jù)力的平衡原理求出石塊浸沒在不同液體中所受的浮力F浮=G-F F浮=G-F比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生得出結(jié)論：物體浸入液體中的體積相同時(shí)所受的浮力與液體的密度有關(guān)，且液體的密度越大，所受的浮力越大。（3）驗(yàn)證浮力的大小與物體的體積、浸入液體的深度是否有關(guān)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：同一石塊浸入水中不同的深度時(shí)，比較所受浮力的大小。用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊受到的重力G；把石塊分別浸沒在水中和硫酸銅溶液里，靜止時(shí)觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)；把石塊浸沒在水

6、中不同深度處，測(cè)出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。列表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：表一石塊在空氣中所受的重力（N）石塊浸入水中不同深度時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)（N）石塊受到的浮力（N）表二石塊在空氣中所受的重力石塊浸沒水中不同深度時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)石塊受到的浮力學(xué)生分析表一:石塊的體積不變，浸入水中不同的深度，所受的浮力不同。結(jié)論：浮力的大小與物體的體積無關(guān)。學(xué)生分析表二得出結(jié)論：物體浸沒在水中不同深度時(shí)，浮力相等。提問：物體浸入液體中不同深度時(shí)，排開液體的體積不同，浸沒在液體中不同的深度時(shí)，排開液體的體積相同，那么浮力的大小和排開液體的體積是否有必然的關(guān)系呢？驗(yàn)證阿基米德原理。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖所示：先在空氣中稱出石塊的重量，再

7、把它浸沒在溢水杯中，求出石塊受到的浮力，后稱出被石塊從溢水杯排到小桶的水重。比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果學(xué)生得出結(jié)論：浮力與被排開液體的體積有關(guān)。物體排開液體的體積越大，所受的浮力越大，而且F浮=G排結(jié)論：“浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力?！边@就是著名的阿基米德原理。導(dǎo)出阿基米德原理的表達(dá)式：F浮=G排=M排·g=液·g·V排說明：物體受到浮力的大小只與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，而跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度，在液體中是否運(yùn)動(dòng)、液體的多少無關(guān)。石塊浸入水中的深度不同，浮力不同，本質(zhì)上是因?yàn)榕砰_水的體積不同；浸沒水中后不

8、同深度，浮力相同是因?yàn)榕砰_水的體積相同。提問：知道了阿基米德原理，同學(xué)們是否明白了為什么說老王他并沒有什么特異功能呢？學(xué)生回答：他之所以能浮在水面，是因?yàn)樗軌蚴顾M可能排開更多的水，從而增大浮力，并通過調(diào)整身體在水中的姿勢(shì)，使得他所受的重力與浮力平衡。教師說明：生活中的現(xiàn)象，都是可以通過科學(xué)知識(shí)加以說明的。3、例題：小明在大海里游泳時(shí)，發(fā)現(xiàn)身在比在淡水里游泳更輕，在大海里游泳更容易。他猜想：這種感覺可能還與海水中的鹽有關(guān)。他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)的主要器材有：一個(gè)裝有水的燒杯、一塊比水的密度稍大的小塑料塊、一包鹽、一根玻璃棒等。實(shí)驗(yàn)過程：把小塑料塊放入裝有水的燒杯中，小塑料塊沉入水底（完全浸沒），然后慢慢向水中加入食鹽并攪拌，直到小塑料塊懸浮且靜止在水中。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：物體 （填“質(zhì)量”或“重力”或“排開液體的體積”）一定時(shí)， 越大，物體所受的浮力越大。由此證明他的這種感覺確實(shí)與海水中的鹽有關(guān)。分析：小明浮在海水中，受