浮力教学设计由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“教学设计浮力”。
《浮力》教学设计
一、教学目标
知识与技能:①能认识到浸在液体或气体中的物体都受到浮力的作用。
②会利用弹簧测量计测量物体所受浮力的大小。
过程与方法:①通过实验与探究,感受浮力、认识浮力。
②经历探究浮力的大小与哪些因素有关的过程,学习使用控制变量法。
情感态度与价值观:亲身参与科学探究的过程,在活动中大胆提出自己的猜想,能实事求是地记录数据,并根据实验数据提出自己的见解,有与他人合作交流的愿望。
二、教学重点难点
教学重点:(1)浮力概念的建立(2)称重法测浮力 教学难点:(1)浮力产生的原因
(2)探究浮力的大小与哪些因素有关
三、教学过程
(一)、导入新课
实验演示。
师:同学们,课前,我们邀请佩奇(鸡蛋彩绘)来跳一支海草舞。伴随着欢快的舞曲,让我们带着愉悦的心情,走进今天的课堂。(将鸡蛋放入淡盐水中,向淡水中缓慢倒入浓盐水,使鸡蛋上浮。)师:鸡蛋为什么会上浮? 生:因为受到浮力的作用。
师:那么我们今天就来学习本章的第一节内容,浮力。
(二)、新课教学
1、什么是浮力?
师:浮力在我们的身边随处可见,水面上航行的航母、漂浮的冰山,他们都是漂浮在水面上的物体,他们受浮力的作用吗?生:受。
师:那么浸在气体中的物体受浮力的作用吗?比如升向蓝天的热气球、飞艇,他们受浮力吗? 生:受浮力。
师:那么浮力的施力物体,就可以不仅是液体,也可以是? 生:气体。
师:所以浮力的定义:浸在液体或气体中的物体,受到液体或气体对他们向上托的力,这个力叫浮力。
2、浮力的方向
师:那么浮力的方向如何呢?漂浮在水上的轮船,我们对它进行受力分析,它受到重力和浮力,它们是一对平衡力,所以它们大小相等,方向? 生:相反。
师:重力的方向是竖直向下,所以浮力的方向总是? 生:竖直向上。
教师:同学们请看,容器中装满水,用不同方式摆放容器,可以通过细线被拉直的方向其实可以很直观地判断乒乓球所受的浮力方向。
3、称重法测浮力
师:那么像沉在水底的石块,在水中的潜艇、以及刚在沉在水中的鸡蛋,他们受不受浮力的作用呢? 生:受。
师:到底受不受浮力的作用,有请我们的力学神器—弹簧测力计来告诉我们。现在大家用弹簧测力计和桌上的圆柱体做这两次实验。首先用弹簧测力计,测出圆柱体所受的重力,然后将物体浸没在水中,观察弹簧测力计示数的变化.学生动手实验。
师:我们请一组同学分享一下实验数据及结论。生:弹簧测力计的示数变小了。
师:你认为弹簧测力计的示数变小是因为什么呢? 生:因为受到浮力的作用。
师:所以我们发现下沉的物体,也受到浮力的作用。浮力的大小为多少呢?我们对物体进行受力分析,物体受到哪些力。
生:竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F浮,竖直向上的拉力F拉。师:当物体浸没在水中,处于静止状态时,这三个力的大小是什么关系呢? 生:F浮+F拉=G 师:所以F浮=G-F拉。G是在空气中测得重力,F拉是在水中测得的力,他们俩的差就是浮力。这种方法叫做称重法。
3.浮力是怎样产生的?
师:下面我们来考虑一个问题,浮力产生的原因是什么。
容器里面装着某种液体,我们将一个长方体浸没到液体中。我们前面学习过液体压强,液体压强的公式还记得吗? 生:p=ρgh.师:那也就是说液体的压强与哪些因素有关? 生:液体的深度和液体的密度。
师:那么,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强,应该? 生:相等。
师:大家来看,长方体的左右两个侧面,它们所处的位置是在液体中的同一深度,所以根据p=ρgh,这两个侧面受到液体对它们的压强应该? 生:相等。
师:那么这两个侧面的面积相等,再根据公式F=pS,所以这两个侧面受到水对它们的压力也就? 生:相等。
师:而这两个侧面受到的力的方向相反,那么它们是不是刚好可以相互抵消? 生:是。
师:那么同理,前后两个表面是否也处于同一深度,它们受到的液体对它们的压力是否也相等? 生:是的。
师:最后分析长方体的上下两个表面,它们处于液体中的同一深度吗? 生:不处于。师:如果我们设上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2,谁来计算出上下表面受到的液体对它们的压强p1和p2.生:p1=ρgh1,p2=ρgh2.师:而h1
师:而上表面受到的压力的方向是向下的,下表面受到的压力是? 生:向上的。
师:所以长方体受到的液体对它的向上的压力大于向下的压力。那么这两个力的合力的大小是? 生:F向上-F向下。
师:那么这两个力的方向是? 生:向上的。
师:那么这个合力,就是长方体受到的浮力。即F浮=F向上-F向下。浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力不同,而液体对物体上下表面的压力差就是浮力。
那么如果已知F向上和F向下,我们就可以求出浮力的大小,这种求浮力的方法叫做压力差法。
师:下面我们来做一个小实验。一个乒乓球,放在两端开口的容器中,往乒乓球上倒水,猜想一下,乒乓球会浮起来吗? 生:会、不会。师:试一试就知道了。
乒乓球没有浮起来,老师用手堵住瓶口,乒乓球浮起来。
师:之前兵乓球没有浮起来,说明什么? 生:说明乒乓球没有受到浮力。师:为什么没有受到浮力呢?
生:因为乒乓球的上表面有水,受到水对它向下的压力,但是水通过球与瓶之间的缝隙流下去了,所以球 4 的下表面没有受到水对它的向上的压力,所以,兵乓球不受浮力。师:也就是说在F浮=F受不受浮力呢?
生:不受浮力。(20分钟)向上-F向下,如果物体的下表面不受液体对它向上的压力,也就是F向上为零,那么它4.浮力的大小跟哪些因素有关?
师:下面我们请同学来感受一下浮力。老师这里有一个皮球,请一个同学来慢慢把它往水里压,说说你的感受。生:越往下压,感觉到越困难。师:说明了什么?
生:说明深度越深,物体受到的浮力越大。
生:说明浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大。
师:同学们刚才猜想,深度越深浮力越大,或者有同学说浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大,那浮力的大小与这些因素有没有关系呢?或者同学们呢还认为哪些因素会影响浮力的大小呢?
生:物体的体积、液体的密度。
师:那我们就用手中的器材来验证大家的猜想。
师:这里我们猜想有多个因素会影响浮力的大小,那么在这里我们要注意采用哪一种思想方法来进行研究? 生:控制变量法。
师:那么现在我们来开始实验。
探究1:改变物体浸没的深度:
请同学们在弹簧测力计挂一个圆柱体,依次把它浸没到水中的不同位置,观察圆柱体所受浮力大小的变化并记录数据。
同学们展示以下实验数据。
结论:物体受到浮力的大小,跟浸没在液体中的深度无关。探究2:改变物体浸在液体中的体积:请同学们在弹簧测力计挂一个圆柱体,依次改变它浸在液体中的体积,观察圆柱体所受浮力大小的变化并记录数据。
同学们展示一下实验数据。
结论:物体受到浮力的大小,跟浸在液体中的体积有关,浸在液体中的体积越大,那么物体受到的浮力就越大。
探究3:改变液体密度
最后,我们探究液体的密度对物体所受浮力的影响。
大家回想以下,刚才,佩琪所跳的那一支舞。为什么同一只鸡蛋在清水中浮不起来,而在盐水中能浮起来?
生:因为同一物体在盐水中受到的浮力大于在清水中受到的浮力。师:所以我们得到的结论是:
结论:浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟液体的密度有关。
(三)、小结:学生谈在本节课中的学习体会
(四)、课堂检测
1.关于浮力,下列说法中正确的是()A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力
B.一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加竖直向上浮力 C.只要下沉的物体就不会受到浮力 D.浮力的方向不一定都是向上的2.绳子的下端系着一个铁块,当铁块浸没在水中后剪断绳子,铁块下沉的过程中它受到的浮力将()A.逐渐变大
B.逐渐变小C.保持不变
D.变为零
3.某物体在空气中称时,其重力为5N,将其放入水中称时,弹簧测力计的示数为3N,则其所受浮力为 N。4.这是正在建造的杭州湾大桥效果图,大桥的下面有许多的桥墩,这些桥墩是否受到浮力的作用呢?
5.小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示.(1)上述四种情况,图 中金属块所受到的浮力最小。
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与
有关。
(3)做
两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关。
板书设计
10.1 浮力
一、浮力的定义
浸在液体或气体中的物体,受到竖直向上的托力,叫做浮力。
二、浮力方向:竖直向上
三、浮力的测量:F浮=G-F拉
四、浮力产生的原因:F浮=F向上-F向下。
五、浮力的大小的影响因素:
液体的密度、物体浸在液体的体积