人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第十章《浮力》教學(xué)設(shè)計(jì)

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教學(xué)設(shè)計(jì)

第1節(jié)浮力

整體設(shè)計(jì)

浮力這一節(jié)的內(nèi)容，學(xué)生在日常生活的積累中和在小學(xué)自然常識(shí)課的學(xué)習(xí)中，已有了一定的感性認(rèn)識(shí)。浮力是液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)的進(jìn)一步延伸，它是一個(gè)應(yīng)用性較強(qiáng)的作用力，與其相關(guān)的應(yīng)用綜合了力、二力平衡和二力合成等知識(shí)。這一節(jié)是本章的重點(diǎn)，為學(xué)習(xí)阿基米德原理、浮力的利用奠定了基礎(chǔ)。浮力知識(shí)對(duì)人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。

學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)知道漂泊的物體受浮力，且浮力方向向上；而對(duì)于下沉的物體是否受浮力則存在不解，或?qū)Ω×Ψ较虻拿枋霾淮_鑿。為此，可以通過(guò)試驗(yàn)讓學(xué)生感受浮力的方向以及下沉的物體也受浮力的事實(shí)。教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)重視學(xué)生的自主探究，在教師引導(dǎo)下讓學(xué)生完成試驗(yàn)探究活動(dòng)，根據(jù)學(xué)生反饋的信息及時(shí)調(diào)控教學(xué)過(guò)程。

為了在教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，本節(jié)設(shè)計(jì)從探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)入手。假使學(xué)生從試驗(yàn)探究中認(rèn)識(shí)到浮力的大小只與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與物體的體積、物體的密度、液體的深度等無(wú)關(guān)，那么就不難理解阿基米德原理了。所以探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)是本節(jié)的重點(diǎn)。浮力的概念貫穿全章，“稱重法〞測(cè)浮力是本章各節(jié)的探究基礎(chǔ)，所以浮力概念的建立和“稱重法〞測(cè)浮力也是本節(jié)重點(diǎn)。要探究影響浮力的因素比較多，開(kāi)放性較強(qiáng)，這是本節(jié)的難點(diǎn)。

三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1．通過(guò)試驗(yàn)探究，感受浮力的存在，認(rèn)識(shí)浮力，并學(xué)會(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力大??；

2．通過(guò)理論分析，知道浮力產(chǎn)生的原因；

3．知道浮力的大小與哪些因素有關(guān)。

過(guò)程與方法

1．通過(guò)觀測(cè)，了解浮力是怎樣產(chǎn)生的；

2．通過(guò)試驗(yàn)，領(lǐng)會(huì)影響浮力大小的因素有哪些；

3．培養(yǎng)學(xué)生的觀測(cè)能力、試驗(yàn)?zāi)芰胺治龈爬芰?，發(fā)展學(xué)生收集、處理信息的能力。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．通過(guò)對(duì)生活中浮力現(xiàn)象的觀測(cè)與思考，培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于摸索生活中物理知識(shí)的興趣；

2．通過(guò)試驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想、在試驗(yàn)過(guò)程中勇于摸索的創(chuàng)新精神。

教學(xué)重點(diǎn)

浮力概念的建立和“稱重法〞測(cè)浮力。

教學(xué)難點(diǎn)

試驗(yàn)探究浮力大小與什么因素有關(guān)。

課時(shí)安排

1課時(shí)

教學(xué)準(zhǔn)備

乒乓球、大量筒、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、石塊、鋁塊、銅塊、橡皮泥、燒杯、水、酒精、濃鹽水，多媒體課件等。

教學(xué)過(guò)程

導(dǎo)入新課

情景導(dǎo)入

播放日常生活中一些常見(jiàn)現(xiàn)象的錄像。(包含：鴨子游水、死海不死現(xiàn)象、輪船漂在水面上、潛水艇在水中自由地上升和下潛、熱氣球載著重物飛上高空等

)

教師活動(dòng)：播放相關(guān)視頻時(shí)，提出思考問(wèn)題：

1．鴨子為什么能在水中自由逍遙地游水，人在水中為什么不能這樣？可是一個(gè)不會(huì)游泳的人在死海里為什么不會(huì)下沉？同學(xué)們猜想這里面可能蘊(yùn)含著什么知識(shí)呢？

2．由于各種各樣船的出現(xiàn)，才使人類(lèi)的蹤跡由陸地延伸到海洋。萬(wàn)噸巨輪能夠在海面上劈風(fēng)斬浪，是什么原因讓巨輪不沉入水底呢？

3．潛水艇能在水中自由地上升和下潛；熱氣球能載著重物飛上高空。想一想，為什么？學(xué)生活動(dòng)：猜想上述現(xiàn)象蘊(yùn)含的知識(shí)(液體或氣體對(duì)物體有一個(gè)向上的力或提到“浮力〞)。

大家提到了一個(gè)新詞“浮力〞。浮力怎么有這么大的魔力，這一節(jié)課就讓我們共同來(lái)研究浮力。(板書(shū)：浮力)

設(shè)計(jì)說(shuō)明：通過(guò)播放生活中的浮力錄像、教師設(shè)問(wèn)的方式引入浮力，符合學(xué)生的思維習(xí)慣，使學(xué)生從生活中的浮力現(xiàn)象走向物理。

推進(jìn)新課

一、浮力

浮力的概念

學(xué)生思考，并分組交流、探討：

1．什么是浮力？它有方向嗎？

2．漂泊的物體受到浮力，那么在水中下沉的石塊、鐵塊等物體是否也受到浮力作用？

3．影響浮力大小的因素有哪些？等等。

探究一：什么是浮力，它有方向嗎？(投影)

1．看投影：分析彈簧測(cè)力計(jì)稱量物重時(shí)的受力狀況。

2．教師演示：

(1)出示一個(gè)很深的量筒，將一個(gè)乒乓球放進(jìn)去。

提出問(wèn)題：誰(shuí)有方法不把量筒倒過(guò)來(lái)，就能把乒乓球取出來(lái)？你為什么能想到這個(gè)方法呢？

(2)左手拿一個(gè)乒乓球，松手，讓學(xué)生注意觀測(cè)它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；再把乒乓球放在右手手心上，松開(kāi)左手時(shí)乒乓球還會(huì)下落嗎？為什么？

(3)展示加水后量筒中的乒乓球和手中的乒乓球，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比。

勉勵(lì)學(xué)生觀測(cè)、對(duì)比、思考、回復(fù)。

學(xué)生體驗(yàn)：

利用桌面上的學(xué)具，將軟木塞放入水中并逐漸壓入水底，然后放手。在此過(guò)程中，一是體會(huì)手的感覺(jué)，二是觀測(cè)軟木塞最終的狀況，并嘗試得出結(jié)論。

探討交流，得出結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的力，這個(gè)力叫浮力。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：通過(guò)對(duì)比加水后量筒中的乒乓球和水中的乒乓球，創(chuàng)造情景和條件，很簡(jiǎn)單使學(xué)生領(lǐng)會(huì)浮力，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

探究二：下沉的物體也受浮力

創(chuàng)設(shè)情景：將木塊、泡沫塑料、空易拉罐、石塊、粉筆頭、橡皮泥投入水中，前三者漂泊，后三者下沉。

(1)提出問(wèn)題：浮在水面上的物體受浮力，浸沒(méi)在水中的石塊受浮力作用嗎？怎樣來(lái)驗(yàn)證你的想法？

(2)猜想與假設(shè)：有同學(xué)認(rèn)為沉入水中的石塊受浮力，不過(guò)很小；也有同學(xué)認(rèn)為石塊沒(méi)有浮起來(lái)，所以石塊不受浮力作用。

再一次向?qū)W生明確試驗(yàn)?zāi)康氖桥袛嘟](méi)水中的石塊是否受到浮力，以及浮力的大小和方向。

學(xué)生之間相互交流探討，設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案。

學(xué)生思考，尋覓方法，學(xué)生代表到講臺(tái)上展示，教師點(diǎn)評(píng)，全班同學(xué)在一起探討達(dá)成共識(shí)：

①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出物體的重力G；

②將石塊浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F彈；

③比較彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化狀況。這說(shuō)明什么問(wèn)題？

(3)進(jìn)行試驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)：

以小組為單位按上圖所示步驟進(jìn)行試驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。

①掛在彈簧測(cè)力計(jì)上的石塊在空氣中靜止不動(dòng)，受幾個(gè)力的作用？方向如何？施力物體是什么？這幾個(gè)力的關(guān)系是怎樣的？石塊在空氣中重多少牛？

②石塊浸沒(méi)在水中靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是多少？此時(shí)，浸沒(méi)在水中的靜止石塊受到幾個(gè)力的作用？各力的方向如何？施力物體是什么？這幾個(gè)力的關(guān)系如何？?jī)纱螐椈蓽y(cè)力計(jì)的讀數(shù)之差說(shuō)明白什么？

[小結(jié)]石塊在水中靜止不動(dòng)說(shuō)明：石塊所受的重力＝石塊受到的拉力大?。瘔K在水中受到的浮力大小。由于石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到拉力的大小就是此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，所以，石塊受到的重力＝石塊在水中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)＋浮力大小。彈簧測(cè)力計(jì)兩次讀數(shù)的差就是浸沒(méi)在水中的石塊受到的浮力大小。浮力大?。绞瘔K重－石塊在水中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。

物理學(xué)中把這種測(cè)浮力大小的方法，叫等效轉(zhuǎn)換法。

投影多名學(xué)生的結(jié)論，評(píng)價(jià)、勉勵(lì)學(xué)生。

得出結(jié)論：一切浸在液體中的物體都會(huì)受到液體對(duì)它向上的浮力。

結(jié)論：浮力的大小F浮＝G－F彈

知識(shí)拓展與穩(wěn)定：

如下圖，小明用彈簧測(cè)力計(jì)分別在空氣中、水中和鹽水中測(cè)出了物體的重，則當(dāng)物體浸沒(méi)在水中時(shí)，所受到的浮力為_(kāi)_______N；物體浸沒(méi)在鹽水中時(shí)，所受到的浮力為_(kāi)_______N。

注意：在液體中，無(wú)論物體上浮還是下沉，形狀規(guī)則還是不規(guī)則，運(yùn)動(dòng)還是靜止，浸在哪種液體中都會(huì)受到浮力的作用。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：讓學(xué)生體驗(yàn)物體在液體中確實(shí)要受到浮力的作用，并引導(dǎo)學(xué)生尋求測(cè)量物體所受到浮力大小的簡(jiǎn)便方法。這樣學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，還學(xué)會(huì)了解決物理問(wèn)題的方法。將課堂還給學(xué)生，表達(dá)學(xué)生的主體地位。

探究三：浮力產(chǎn)生的原因

提出問(wèn)題：為什么浸在液體中的物體會(huì)受浮力的作用？

引導(dǎo)提醒：利用液體壓強(qiáng)的知識(shí)分析浮力產(chǎn)生的原因。

上下表面受到壓力的施力物體是什么？方向如何？壓力差的作用效果表達(dá)在哪里？方向又是如何呢？

學(xué)生探討交流，歸納：由于液體的同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等，所以浸沒(méi)在液體中并靜止的立方體側(cè)面每個(gè)位置上受到的液體壓力都會(huì)有正對(duì)的側(cè)面上同一深度處受到的壓力與之抵消。這樣立方體側(cè)面所受液體的壓力的合力為零。但是，上下表面所處的深度不同，上表面受到的壓力??；下表面受到的壓力大(如下圖)。于是，就產(chǎn)生了豎直向上的壓力差。立方體在豎直方向上，受到液體壓力的合力就是浮力。

歸納總結(jié)，得出利用壓力差求浮力的方法F?。紽合＝F向上－F向下

結(jié)論：浸沒(méi)在液體中的物體，其上、下表面受到液體對(duì)它的壓力不同，這就是浮力產(chǎn)生的原因。

二、決定浮力大小的因素

下面我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)造船比賽：用大小一致的橡皮泥做船，用圖釘作貨物，看一看，誰(shuí)做的船載的貨物多？并思考：浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)？

開(kāi)心游戲：造“船〞比賽。學(xué)生每組一塊大小一致的橡皮泥設(shè)計(jì)造船，并觀測(cè)交流船只

的差異。探討，大膽猜測(cè)，交流探討：浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)？

開(kāi)心體驗(yàn)：將飲料瓶漸漸壓入水桶(水盆)，體會(huì)浮力的變化，觀測(cè)水位變化狀況、物體浸入液體中的體積變化狀況。從中獲得啟示，進(jìn)一步猜想：浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)？

(課件出示)下面是某同學(xué)提出的猜想與假設(shè)：

1．輪船從江河航行到大海，吃水的深度變化了。由此猜想：浮力可能與液體的密度有關(guān)。

2．從井中提水，盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此猜想：浮力可能與物體浸入液體中的深度有關(guān)，也可能與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)？

你還有哪些猜想，請(qǐng)與同學(xué)交流。

學(xué)生可能猜想浮力與液體的密度、排開(kāi)液體的體積、物體的重力、物體的體積、物體的質(zhì)量、物體的形狀、深度等因素有關(guān)。

教師板書(shū)學(xué)生的猜測(cè)，并引導(dǎo)學(xué)生合并歸類(lèi)，引導(dǎo)各小組認(rèn)領(lǐng)試驗(yàn)課題。按以下要求設(shè)計(jì)試驗(yàn)報(bào)告：試驗(yàn)課題、試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)儀器、試驗(yàn)步驟。

學(xué)生分小組探討試驗(yàn)方案，教師要巡查指導(dǎo)。教師提醒學(xué)生在設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案時(shí)要用控制變量法。

特別提醒：對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題，往往可以采用控制變量的方法，把多個(gè)因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題，分別加以研究，最終再綜合解決。

探討完畢后，請(qǐng)研究不同猜想的小組都上臺(tái)介紹自己的選材及試驗(yàn)方案，其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，最終完善方案。

例如：

研究浮力的大小與物體的形狀有關(guān)的方案可能是：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出橡皮泥的重力，把橡皮泥浸沒(méi)在水中讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，把橡皮泥捏成其他的形狀再浸沒(méi)在水中讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分別測(cè)出兩次的浮力進(jìn)行比較得出結(jié)論。

研究浮力大小與物體的重力有關(guān)的方案可能是：用彈簧測(cè)力