❶ 教科版下沉的物體會受到誰的浮力嗎教學設計
仍然受到浮力。
浮力等於液體對物體向上的壓力與向下的壓力之差。
下沉的物體受到向上的版壓力仍然大權於向下的壓力,所以仍然受浮力作用,只不過浮力小於物體重力而已。
注意:如果是柱形物體(或下大上小的物體)已經沉底且與底面緊密接觸,就不受浮力了。
例如大橋的橋墩深埋在河床里,橋墩不再受水向上的壓力,也就沒有浮力了。
❷ 浮力大小與哪些因素有關實驗教案
教內容:教科版義務教育課程標准實驗教材科五級冊《沉浮》單元第2課
教目標:
1、知識與能力:通各種物體水沉浮探究解改變物體水沉浮通探究結總結物體水沉浮規律
2、程與:使通主參與合作交流式討論並運用種改變物體水沉浮變化能用語言表述整程能提同見解質疑提高實踐創新能力
3、情、態度與價值觀:通物體水沉浮規律探究使獲關於物體沉浮物體、輕重關系認識能觀察研究自解決關沉浮些問題能組或班級交流自觀察研究發現能解釋物體水發沉浮變化原發展保持探究改變物體水沉浮現象興趣奇體驗科探究樂趣培養手能力創新精神及與合作良科態度
教重點:能觀察研究自關沉浮些問題能組或班級交流自觀察研究發現能解釋物體水發沉浮變化原
教難點:培養手能力創新精神及與合作良科態度
教背景析:
1、教材:《沉浮與素關》教科版科五級冊第單元沉浮第二課由四部組:、析物體水沉浮規律;二、控制其素進行研究;三、用瓶研究沉浮;四、潛水艇原理本課教材編《物體水沉浮》課目於加深、鞏固物體沉浮物體輕重、間關系認識
2、:物體水沉浮現象見經接觸飲料瓶沉浮與帶橡皮泥筆帽沉浮都模仿潛水艇沉浮且前者說挑戰性且本課內容較實際教部略重點讓探究種物體沉浮原及改變沉浮
3、設計理念:探究既科習目標科習主要式本課教程我始終堅持主體充解放腦手腳准備充足教具具並通課前魔術導入、課玩、課探究等環節提高習興趣參與意識使全體都能主、積極參與科探究品味科探究樂趣體驗功快樂同提高科探究能力培養團結協作團隊精神
教准備:石塊泡沫塑料塊橡皮泥干凈粗沙包帶蓋玻璃瓶浮標易拉罐帶蓋塑料瓶吸管橡皮筋實物投影儀媒體課件等
教程:
、創設情境導入新課
1、課前實驗器木才發放給並組選組記錄員助於組織教
2、課示( 課件)潛水艇游戲讓觀察提問題都看現象(復習沉浮現象導入本課課題)
3、示課題(沉浮與素關)
二、操作演示探究
1.探究改變玻璃瓶水沉浮
教師演示:
①蓋緊空瓶放水觀察沉浮現象
(觀察看浮)
②同瓶(瓶內裝滿沙蓋緊蓋讓發現)放入水觀察現象(同匯報看沉)
③提問同瓶水現同現象呢
(前排同容易發現第二瓶東西說第二瓶東西重沉第瓶輕浮起)
④請『沉』瓶取檢驗答確
(發現瓶裝滿沙)
⑤提家想:沉瓶讓浮(能想:沙倒掉)
⑥要做
(減輕重量使物體變輕浮)
2、用同改變物體水沉浮變化
(1)講明實驗要求————我每組實驗台些物體(示:石塊泡沫塑料塊橡皮泥干凈粗沙包帶蓋玻璃瓶浮標易拉罐帶蓋塑料瓶吸管橡皮筋)些物體沉水底浮水面借鑒改變玻璃瓶沉浮使沉水物體浮;浮要想讓沉;
(2)展探究————沉浮與素關
①布置:示《沉浮與素關》
②提組規則(排輪流操作序家想每1-2操作互相合作)
③組展:(教師巡視進行指導巡視重點指導用沙改變玻璃瓶浮標沉浮;用橡皮筋重物體與泡沫捆紮增加物體體積浮起啟示橡皮泥形狀變船形)
④控制間適轉入研討階段
三、交流形結論
1.整理資料:(填缺項表格)
(1)問題:說說我改變物體沉浮
①說具體操作要提示:做××物體影響(增加或減少物體重量體積)
②沒用沉浮關系說明現象要追問:根據要做
③適針缺項(增加減物體重量增加減少物體體積)填充表格
(2)填寫課本表格
2.研討資料 解決問題
問題:
①說說沉浮與素關
②說說用改變潛水艇沉浮
四、激發興趣創新思維
探究————(我做潛水艇)
1、利用自帶吸管空易拉罐組操作講台演示
2、研討:易拉罐做潛水艇與真潛水艇相比較沉浮相同(進水增加重量沉排水減少重量浮)
五、探究結拓展延伸
1、讓我做沉浮自潛水艇
2、介紹材料講解製作要求(課本內容及插圖)
3、教師先演示激發興趣讓試試思考:擠壓瓶與潛水艇沉關系(擠沉鬆浮)
六、作業
1、潛水艇自由沉浮秘密( )橡皮泥浮水( )
A、改變自身實現 B、改變自身重量實現 C、改變水浮力實現
(本問題知識與技能目標考核)
2、用兩種辦沉水橡皮泥浮
(本問題程與目標考核)
3、應用沉浮知識幫助農民伯伯選擇優良飽滿稻種
(本問題運用科情態度考核)
4、課外做沉浮自潛水艇
板書設計:
沉浮與素關
❸ 浮力大小與哪些因素有關 實驗教案
1引言
《物理課程標准》中提出的基本理念之一是:「注重科學探究,提倡學習方式的多樣化」既是學生的學習目標,又是重要的教學方式的科學探究,在今天的中學物理教學中,已佔有重要的地位、受到了大家的關注和倡導。科學探究的教與學,是通過具體教學內容的操作來實現的。本文討論的「探究浮力大小的決定因素」是初中物理中的重要內容,它是建立、認識阿基米德定律和分析物體沉浮條件的基礎,也是解決有關浮力應用問題的基礎知識,對人們的日常生活、生產技術和科學研究具有廣泛的現實意義。
雖然浮力問題是學生較熟悉和感興趣的問題,與現實生活聯系密切,但學生從日常生活中也產生了一些片面和錯誤的前概念,如:「物體受到的浮力大小與其輕重(質量大小)有關」、「物體受到的浮力大小與其在液體中的深度有關」、「物體受到的浮力大小與它的密度有關」、「飄浮的物體受到的浮力大,下沉的物體受到的浮力小」等。通過本探究活動,就是要讓學生體驗探究過程,在原來的生活經驗基礎上發展認知和思維能力,使學生排除生活錯覺,正確理解浮力;同時培養學生的觀察能力、設計實驗、操作實驗的能力、運用科學研究方法(控制變數法)等探究能力。
2教學設計
2.1重點與難點分析
教學重點:
(1)影響浮力大小的因素;
(2)阿基米德定律的內容。
教學難點:
(1)糾正「物體受到的浮力大小與其輕重(質量大小)有關」、「飄浮的物體受到的浮力大,下沉的物體受到的浮力小」等錯誤的前概念;
(2)阿基米德定律的內容;
(3)區分「物體的體積」和「排開液體的體積」。
2.2教學方法建議以2—4人合作學習小組為基本組織形式,開展系列實驗探究活動,邊實驗邊探究,邊分析邊討論。以學生自主探究為主、教師引導為輔,課內探究和課外探究相結合的方式進行教學。
2.3教學過程設計該探究實驗活動,可利用的材料和資源豐富,除了在「進行分析與論證」環節上,教師要適當收斂學生的思維外,在其餘的「創設情境與產生問題」、「猜想與假設」、「制定計劃與設計實驗」、「進行實驗並收集證據」、「反思與評估」和「交流與合作」要素上均可設計為開放程度較大的環節。下面我們逐一作剖析:
(1)創設探究情境與產生問題,首先教師可參照人教版《義務教育課程標准實驗教科書物理(九年級)》P82組織實驗活動,使學生明確:測定浸入液體中的物體受到的浮力大小,可通過用彈簧秤測量空氣中和浸在液體中物體重力的兩次示數之差求得。然後,教師可以從學生的生活經驗出發或利用多媒體課件、網上教學資源創設情境,產生問題:
方式一(從學生的生活經驗出發設疑):人在游泳時會受到浮力的作用,回憶一下你在水中的體驗。在淡水中和大海中游泳感覺上有什麼不同?你能准確知道浮力有多大嗎?你能否結合生活經驗(如浴缸里洗澡)說說浮力大小跟哪些因素有關?
方式二(利用多媒體課件、網上教學資源創設情境):A.播放畫面:蔚藍的天空下,湛藍的海水中,一艘滿載貨物雄偉的萬噸巨輪正在大海中航行。(刺激學生的感官,引起興奮)B.設疑:這艘輪船受到海水對它的浮力有多大呢?顯然,這個問題已經無法用前面學過的用彈簧秤測量浮力的方法來解決,彈簧秤對這個龐然大物已經無能為力。為了解決輪船在海中航行時所受浮力大小的問題,我們首先要弄清浮力大小跟哪些因素有關?(問題的提出在學生心中引起了困惑,激起了求知的「浪花」)另外,還可運用網路資源提供的閱讀材料「浮力小故事」——「死海」、真假皇冠、曹沖稱象、泰坦尼克沉沒之謎和阿基米德的介紹等,通過這些有情趣的小故事和生動的動畫,幫助並引導學生展開豐富的聯想,創設學習情境。
教師還可以向學生介紹相關教育網站(如中國基礎教育網、飛揚物理網、基礎教育資源網等),讓學生利用課外時間上網查詢資料,開拓視野。
方式三(通過小實驗現象提出問題):參照人民教育出版社《義務教育課程標准實驗教科書物理(九年級)》,通過觀察或動手做實驗卡片中的「造『船』比賽」、「觀察按入水中的空飲料罐,體會飲料罐所受浮力及其變化和水面高度的變化」等小實驗,引出探究的問題。
(2)猜想與假設在上述產生問題的過程中,已營造出了熱烈的課堂學習氣氛,學生們自然會根據以往學過的知識、生活經驗、所見所聞進行大膽猜測,議論。學生可能會提出:「浮力大小可能和物質密度大小有關」、「浮力大小可能和物體體積大小有關」、「浮力大小可能和浸入液體深度有關」、「浮力大小可能和液體密度大小有關」、「浮力大小可能和物體的形狀有關」等等。各小組通過討論、整理小組成員的意見,教師再把各組學生的各種猜測和假設逐一歸納。除了那些有明顯錯誤和胡亂猜測的結論予以剔除外,對其它的猜測暫不作評判,留待學生在下一步探究活動中自己去「去偽存真」,那時教師再水到渠成地作總結。
(3)制定計劃與設計實驗進入本環節之前,有兩個問題需要教師加以引導:一是對學生上面猜想中易混淆的因素作辨析,如物體密度與液體密度、物體體積與浸入體積、浸入深度與浸入體積等;二是如果有學生提出用測定浸在液體中物體上下表面壓力差來計算浮力大小的方法時,應啟發分析其局限性——只適於部分幾何形狀規則的物體,而我們要採用的是既簡單易行又普遍適用的實驗方法。澄清上述問題的模糊認識,將有助於本環節的順利進行。實踐表明,對於一些在學生頭腦中已長時間形成的錯誤概念,依靠實驗予以糾正能收到良好的效果。學生親自參與設計實驗方案、觀察實驗現象的過程,是一個排除生活錯覺,構建正確理解的過程。在學生們認真思考和充分討論的基礎上,教師可以給學生提供以下參考實驗器材:溢水杯、燒杯、彈簧測力計、體積相同的鐵塊和銅塊、以及塑料塊和橡皮泥等,指導學生自己設計實驗。在點撥學生用「控制變數法」進行實驗設計時,可以提出以下問題啟發學生思考:
①怎樣判斷浮力大小與物重(物體的重量)是否有關?
(分別測出並比較體積相同的鐵塊和銅塊浸沒在水中受到的浮力大小)
②怎樣判斷浮力大小與物質密度大小是否有關?
(分別測出並比較體積相同的鐵塊、銅塊浸沒在水中受到的浮力大小)
③怎樣判斷浮力大小與物體形狀是否有關?
(改變橡皮泥的形狀,測出並比較它受到的浮力大小)
④怎樣判斷浮力大小與物體所在的深度是否有關?
(分別測出並比較同一物塊浸入水中不同深度處受到的浮力大小)
⑤怎樣判斷浮力大小與物體的體積是否有關?
(分別測出並比較體積相同的鐵塊或銅塊浸沒在水中受到的浮力大小以及同一物塊浸入水中的不同程度受到的浮力大小)
⑥怎樣判斷浮力大小與液體密度大小是否有關?
(分別測出並比較同一個鐵塊浸沒在水中和濃鹽水中受到的浮力大小)
通過各組完成檢驗上述各種猜想的實驗探究任務、教師引導學生總結出各種猜想的正誤,然後歸納出「浮力大小與液體密度大小及物塊浸入水中的體積(物體排開液體的體積)有關,並且與兩者成正變關系」的結論。在此基礎上,提出「浮力大小與是否與物體排開液體的重量有關?」的推測,隨後產生了新問題:「如果有關,怎樣設計實驗來驗證?」最後,引導學生根據提供的實驗器材,設計驗證阿基米德定理的實驗方案。
通過上述的教學環節我們看到,此過程中也出現了檢驗評估、產生新問題、新猜想,設計新方案的環節。探究學習不是絕對程序化的過程,各環節問是可以相互交融的、不是分離的。正是通過這些相互交融、循環推進的學習歷程,我們去發展學生的認知、實現預定的教學目標。
(4)進行實驗並收集證據該環節包括兩個層次的內容:一是驗證、檢測浮力大小是否與第二環節中學生猜測和假設的各種因素有關,並逐一證偽。二是驗證浮力大小與物體排開液體的重量相等,得出最後的實驗結論。實驗設計方案確定以後,以小組為單位組織實驗操作並收集證據。為了節省教學時間,教師可以將第一層次的實驗探究任務分別交給各組完成。各小組的成員應分工合作,共同完成任務。每個學生可輪流擔任小組長、操作員、記錄員、測量員等角色。教師在此過程中是指導者與合作者的身份,要關注學生的操作是否規范,每個學生是否都積極參與,及時為學生答疑或提供幫助,必要時也可參與到學生小組活動中去。
為了啟發學生正確操作實驗、改進實驗以減小實驗誤差以及開放學生的思維,教師可提出以下問題引導學生思考:
①實驗過程中溢水杯中的水為什麼要注滿?
②如果溢水杯中排出的水沿外壁流走,會造成較大誤差,想想可採用什麼辦法來減小誤差?(如在杯嘴外塗點凡士林等)
③收集物體排開的那一部分水除了利用溢水杯,還可以利用其它的什麼器材和方法?
(5)進行分析與論證上述實驗結束後,教師應收斂大家的思維,引導學生對收集的數據進行分析、概括,得出實驗結論,並與原先的猜想、假設作對比。
實驗結論:
①浮力大小與液體的密度、物體排開液體的體積有關,並且隨著它們的增大而增大、減小而減小。浮力大小與物重、物體的形狀、物體的密度、與浸沒物體在水中的深度等無關。
②實驗表明:浸在液體中的物體所受的浮力,大小等於它排開的液體所受的重力。(這就是著名的阿基米德定律)
③歸納:「物體受到的浮力大小與其輕重有關」、「物體受到的浮力大小與其在液體中的深度有關」、「物體受到的浮力大小與它的密度有關」、「飄浮的物體受到的浮力大,下沉的物體受到的浮力小」等猜想和認識是錯誤的。對物體受到的浮力大小的判斷,不能只看物體是否沉浮等表面現象,而是要看物體所處液體的密度與物體排開液體的體積兩者的乘積大小。
在此環節的最後,教師還應指出:阿基米德定律不僅適合水和其它液體,同樣也適合於氣體,幫助學生構建完整的知識體系。
(6)學生反思與評估這是一個重要的環節。培養學生的自我反思習慣和評估能力,是培養學生創新能力的基礎,也是實施素質教育的重要途徑。建議教師提出以下問題引導學生反思和評估自己本次學習活動的質量:
1.通過學習,你是否發現了自己在學習之前關於浮力的錯誤認識?都有哪些?
2.你對「控制變數法」的認識和體會是什麼?
3.你的探究思路、方法、步驟與他人的一樣嗎?有哪些不同?
4.在探究活動中,你是否出現過錯誤和疏漏?如何克服和改進?
5.你設計的記錄表格是否合理、使用方便?
6.你得出的實驗結論可靠嗎?實驗結論與你的猜想一致嗎?
7.在學習活動中,你有無發現自己或別人的創新點?是否學到或借鑒了別人的優點?
8.本次活動中,你們小組的學習效率如何?
9.你是否還想到其它的實驗方案?
此環節可以由各小組組織完成,組員們可以暢所欲言、認真自評與互評。
(7)交流與合作在該探究活動中,師生問、生生問的交流與合作應貫穿在整個活動的始末。實驗結束後,如果利用上述問題讓學生間展開討論、交流,或讓各小組代表作探究報告,能使學生在積極的互動過程中,相互取長補短、獲得有益的啟迪。
在活動過程中,對於那些閃爍出智慧光芒的新穎想法、獨到見解,教師應給予積極的鼓勵和表揚。活動結束時,應充分肯定學生的成果,贊揚他們:「同學們經歷了希臘學者阿基米德對浮力的科學探究歷程,通過努力,發現了著名的阿基米德定律。祝賀大家!」喧嚷學生對成功的喜悅體會。由於課堂教學時間有限,故可將探究活動拓展到課外,讓學有餘力的學生在課外繼續開展探究活動,如製作「笛卡兒沉浮子」、觀察並分析廁所自動沖水器水箱的結構等,以鞏固和深化對所學知識的理解。
3結束語
任何一本教科書只能單向傳遞信息,不具有交互性,不可能統一教學組織方式。教學是一個極具個性化、富有創造性的過程,因此我們的教學設計僅供大家參考。教師只有把《課程標准》的目標、理念和要求,把教科書的教學內容和所體現的教學方法,轉化為符合自身特點的教學設計,才能產生好的教學效果,有效地達到教學目標。
❹ 生活中哪些地放用到了浮力教案三年級35頁
教學目標設計:
1、科學知識目標:
(1)知道在生活中存在著浮力。
(2)知道物體在水中受到水的浮力。
(3)簡單測量物體受到水的浮力的大小。
2、能力培養目標:
(1)培養學生觀察、分析問題的能力。
(2)培養學生定量觀測、收集整理信息的能力。
3、情感態度價值觀:
(1)認識到科學是不斷發展的。
(2)樂於用學到的科學知識解決問題。
教學重點:
知道在生活中存在著浮力。無論上浮的物體,還是下沉的物體都受到水的浮力的作用。
教學難點:
學生掌握簡單的測量物體受到的浮力的大小以及方法。
教學課時:一課時。
教學准備:
實驗用具:小石子、水槽、塑料泡沫、石頭、乒乓球、釘子、木塊、鉤碼、測力計、筆、盆子
教學過程:
一、故事引入,激發興趣。
師:同學們喜歡聽故事嗎?今天老師給你們講一個文彥博樹洞取球故事,好嗎?
生:好!
師:從前有個小孩名叫文彥博,有一次,他跟好朋友在玩皮球,當他們玩得起勁時,皮球掉進了旁邊的樹洞里。小朋友都望著樹洞興嘆:「唉!沒有皮球可以玩了!真可惜!」正當大家都手足無措時,文彥博鎮定地說:「有辦法了!」同學們,你們知道他想了一個什麼辦法取到樹洞里的球呢?
生:給樹洞灌水。
師:為什麼給樹洞灌水能把球救出來呢?
生:因為水能把球浮起來!
❺ 探究浮力的大小跟哪些因素有關 教案
教案示例
第五節 探究影響浮力大小的因素
教學要求:
1.知道浮力的概念.
2.理解物體浮沉條件.
3.掌握浮力的實質、方向.
4.能正確運用浮力的實質、物體浮沉條件求浮力.
教材的重點與難點:
重點:
(1)浮力的概念及其實質.
(2)物體的浮沉條件.
難點:正確運用「壓力差」和物體的浮沉條件求浮力.
教學模式:
實驗、設問、講解、練習
教學時間:1課時.
實物及實驗器材:
(1)投影儀一台,透明膠片數張.要求把板書、練習題課前寫在膠片上,以減小課堂上書寫時間.
(2)演示彈簧秤一把.
(3)500毫升燒杯三個,分別裝400毫升的清水、飽和食鹽水、酒精.
(4)乒乓球2個,其中一個裝細砂,用作懸浮演示.
(5)邊長為125px的立方體紅磚一塊.
教學過程
一、提出問題,引入新課
師:為什麼船、木塊能浮在水面上?
生:船、木塊受到水向上托的力.
師:沉在水底的石塊有沒有受到水向上托的力?
生:部分回答有,部分回答沒有.
教師演示課本圖8-27實驗,回答浸入液體中的物體受到液體向上托的力.這個「向上托的力」就是本節課所講的浮力.
二、講授新課
1.什麼叫浮力?(板書)
(1)先演示石塊放在清水中,讓學生知道石塊受到水向上托的力.
(2)然後把石塊放在飽和的食鹽水溶液里,說明石塊也受到鹽水向上托的力.
(3)最後把石塊放在酒精里,讓學生進一步知道,石塊放在酒精中時,同樣也受到酒精向上托的力.
師:從上述的實驗,請同學們說出什麼是浮力?
生:浸入液體中的物體受到向上托的力,這個力叫做浮力.
師:物體在空氣里有沒有受到向上托的力?氫氣球脫手後為何會上升?
生:物體在空氣里同樣受到向上托的力,所以氫氣球脫手後會上升.
浸入液體(或氣體)中的物體受到向上托的力,這個力叫做浮力.(板書)
2、用實驗引動學生
第一、用彈簧秤和細線系著體積相同的規則的鐵塊,不規則的石塊,干木塊等,浸入水中後彈簧秤的示數減小;在水中游泳時感覺水有向上的托力等感性認識出發,逐個進行分析,使學生初步認識到浸在水中物體要受到水對它的浮力,從而糾正「輕的物體在液體中總是上浮的,所以受到浮力的作用;重的物體在液體中總是下沉的,因此不受浮力作用」的錯誤觀點.
第二、通過演示規則鐵塊和不規則的石塊隨著浸入水中體積的增大,彈簧秤的增數減小──使學生初步認識到物體受到的浮力與其排開液體的體積有關;當物體完全浸入水中後,深度增加時彈簧秤示數不變──說明「浸沒在液體中的物體在任何深度的浮力都相等」這一本質聯系,從而摒棄那種「浮力的大小與物體浸沒在水中的深度成正比」的錯誤認識.
第三、通過觀察鐵塊和石塊浸入水中後彈簧秤示數減小相同這一現象,使學生初步認識:「體積相同的物體浸沒在水中受到水的浮力相同」這一本質聯系,摒棄那種「浸沒入水中的物體受到的浮力與物體質量、密度、形狀等有關」的錯誤認識.
第四、通過觀察木塊浸入水中的體積增大到一定程度彈簧秤的示數為零的現象,使學生了解:漂浮在水面的物體受到的浮力等於它的重力.
第五、在以上觀察和實驗的基礎上,通過對教材P144「一個邊長為L的正方體,浸沒在密度為ρ的液體中,上表面在液體下面h1米處,如圖正方體上表面和下表面受到液體的壓力是多大?方向怎樣?」再加上「上下表面的壓力差是多少?」的計算分析,初步認識浮力等於「液體作用在物體上下表面壓力差,浮力的方向豎直向上」這一本質聯系,從而摒棄那種只有物質在液體中上浮時才有浮力的錯誤認識.
第六、通過演示阿基米德原理實驗和上述計算所得到的浮力:F浮=水對物體上下表面的壓力差=pg(h1+L)·L2-pgh1L2=pgL3=pgV=pgV排=物體排開的液體的重力(V排=V).從實驗和推導兩方面進一步認識了「浮力的大小等於物體排開的液體受到的重力」這一本質聯系,摒棄了那種浮力的大小等於物體排開的液體體積的模糊認識.
由於氣體具有同液體相同的性質,而氣體的密度很小,氣體對於體積不大的物體作用的浮力,通常小到難以覺察的程度,但熱氣球能載幾噸重的物體上天,說明氣體對浸沒在它裡面的物體也能產生浮力,阿基米德原理同樣適用於氣體.
把上述由個別現象所得出的知識加以綜合並進行抽象和概括就能得到「浮力」的概念和「阿基米德原理」.
在物理教學中,對感性材料進行科學抽象時,必須有意識地突出本質,摒棄非本質,這是使學生形成概念、掌握規律的關鍵.
❻ 探究浮力大小與哪些因素有關的教學設計
教學目標:
1.知識與技能:通過科學探究的方法,讓學生了解浮力的大小僅與物體浸入液體的體積以及液體的密度等兩個因素有關,為下一步學習阿基米德原理打好基礎。
2.過程與方法:通過提出問題、進行猜想、設計實驗方案、學生分組實驗與演示實驗以及數據分析等方法讓學生體驗科學探究的過程,並進一步學習如何使用「控制變數法」來研究物理問題。
3.情感態度與價值觀:通過探究性實驗的相關過程來培養學生互助合作的團隊精神,以及實事求實的科學態度。
學具與教具:
彈簧秤、橡皮泥、燒杯、水、棉線、雞蛋、食鹽以及由學生自製的裝有沙石的小葯瓶。在實驗探究的過程中,學生可以通過增減瓶內的沙石來改變它的質量。
二、教學方法:
1.本節課從日常生活現象創設情景,引導學生提出猜想與設計實驗方案,並通過學生分組實驗或師生互動形式的演示實驗等方式,讓學生親身參與科學探究的全過程,循序漸進地學習科學探究的方法。為了達到上述目的,我為本節課設計了四個探究性的實驗,使實驗成為本節課最主要的教學方法。
2.本節課在教學結構上採用了分層探究式教學法,運用「分層示標(提出問題)——逐層探究——扣層應用——依層評價」的結構來完成科學探究的過程。通過科學探究,使學生經歷知識「發現」的過程,激發學生的學習興趣,從而高效地完成本節課的三維目標。
三、教學過程:
一、溝通知識、建立聯系:
1.上一節我們學習了浮力的概念,那麼什麼是浮力呢?
2.用秤重法測量物體受到的浮力時,需要採用哪些具體的步驟?
(1)先測重力g; (2)再測視重f拉; (3)浮力f浮=g—f拉
二、運用遷移、提出問題:
利用多媒體展示:「曹沖稱象」。
提出問題:為什麼大象的質量和石頭的質量相等?
通過學生們的討論提出環環相扣的問題,引導學生進入學習的意境,最終得到:「浮力的大小與什麼因素有關?」這個課題。
教學說明:「曹沖稱象」也是我為本節課與下一節課埋下的一個伏筆。在本節課中,我將利用「曹沖稱象」引入排液體積的概念。在下一節課中,我將讓學生設想「阿基米德稱象」的過程並比較它與「曹沖稱象」的異、同點。
三、創設情景、引導學生進行猜想:
利用多媒體展示一些生活中與浮力有關的現象,引導學生進行猜想:猜一猜浮力的大小可能與哪些因素有關?
教師點撥:由於物體浸在液體中,因此猜想時要從物體與液體這兩個方面來考慮,猜想只要合理即可。
各小組選出代表闡述自己的猜想,並說出猜想的理由。
教師將學生的猜想歸納為:
1.浮力的大小可能與物體的質量(密度)有關;
2.浮力的大小可能與物體的形狀有關;
3.浮力的大小可能與物體浸入液體的深度有關;
4.浮力的大小可能與物體浸入液體的體積有關;
5.浮力的大小可能與被浸入的液體密度有關。
對於提出的猜想是否正確,我們必須通過實驗探究才能知道。
教學說明:通過有目的的創設情境,使同學們的猜想具有一定的方向性,避免了混亂和漫無目的的猜想,同時也體現了從生活到物理中的理念。
四、根據猜想,選擇器材,設計實驗方案:
學生利用准備好的器材(小葯瓶、橡皮泥、大燒杯、清水、彈簧秤等),自行設計實驗方案並在小組內進行交流,討論實驗方案的正確性與可行性。然後每個小組派出一名代表介紹自己的實驗方案,其他小組進行評議。必要時,老師幫助補充和完善,最後確定實驗方案。
五、分組實驗:
教師布置實驗任務:
第一與第二組的完成實驗探究(一):在體積不變的條件下,浮力的大小是否與物體的質量(密度)有關?
第三與第四組的完成實驗探究(二):在體積不變的條件下,浮力的大小是否與物體的形狀有關?
實驗探究(一):在體積不變的條件下,浮力的大小是否與物體的質量(密度)有關?
實驗器材:彈簧秤、大燒杯、水、學生自製的裝有砂石的小葯瓶。
實驗方法:在體積不變的條件下,將物體浸沒在水中,通過調節瓶內的沙石,探究浮力的大小是否與物體的質量(密度)有關?
學生分組實驗的要求:
a.每小組兩人,兩個人要做好配合,及時記錄實驗數據並分析實驗結果。
b.實驗時要使物體浸沒在水中,不要碰到容器的側壁和底部。
c.讀數時,要等彈簧秤的指針穩定後再讀數。
用多媒體展示三組學生的實驗結果,分析實驗數據後得出結論:浸沒在水中的物體,受到的浮力大小與物體質量(密度)無關。
實驗探究(二):在體積不變的條件下,浮力的大小是否與物體的形狀有關?
實驗器材:彈簧秤、橡皮泥、大燒杯、水。
實驗方法:在體積不變的條件下,將橡皮泥浸沒在水中,通過改橡皮泥的形狀,探究浮力大小是否發生變化?
學生分組實驗的要求:
a.每小組兩人,兩個人要做好配合,及時記錄實驗數據並分析實驗結果。
b.實驗時要使物體浸沒在水中,不要碰到容器的側壁和底部。
c.讀數時,要等彈簧秤的指針穩定後再讀數。
用多媒體展示三組學生的實驗結果,分析實驗數據後得出結論:浸沒在水中的物體,受到的浮力大小與物體的形狀無關。
六、演示實驗:
教師演示,師生互動進行探究,實驗分兩個層次完成。
實驗探究(三):浮力的大小是否與物體浸入液體的體積或者深度有關?
實驗器材:裝沙石的小筒、大燒杯、水、教師演示用的彈簧秤。
實驗方法:用彈簧秤測出圓柱體小筒在空氣中的重力,然後將圓柱體逐步放入水中,先浸入 三分之一並讀出視重,再浸入三分之二並讀出視重,然後全部浸沒並讀出視重。
教師提問:浮力的大小與物體浸入液體的深度有關嗎?
由於物體受到的浮力逐漸增大,學生的認識可能會出現分歧。
這時在保持浸沒的狀態下,將小筒繼續向下移動,使深度增加,讀出視重,發現視重並未減小,也即浮力不再增大。
教師再次提問:浮力的大小與物體浸入液體的深度有關嗎?
教師引導學生分析兩次實驗的結果,結論是:浮力大小與物體浸入液體的深度無關,而是與物體浸入液體的體積有關,並就此引入排液體積這一概念。
實驗探究(四):物體所受浮力的大小是否與液體的密度有關?
實驗器材:雞蛋、大燒杯、水、食鹽等。
實驗方法:先將雞蛋放入清水中,然後加入食鹽使雞蛋上浮,可以得出浮力的大小與液體的密度有關這個結論。
課堂小結:師生互動,對以上四個探究性實驗的結果進行綜合歸納,並由此獲得結論:浸在液體的物體,所受浮力的大小僅與它浸入液體的體積以及液體的密度兩個因素有關。