探究影響浮力大小的因素

學科物理年級八年級課程類型實驗教師王斌學校中寧縣喊叫水鄉(xiāng)九年制學校課題名稱探究-影響浮力大小的因素(第二課時)教材分析:教材突出課標的科學探究的新理念。從學生的認知特點和培養(yǎng)學生能力的高度出發(fā)，將浮力的概念、浮力產(chǎn)生的原因、浮力大小的測量三個知識點都設(shè)計為由實驗探究得出結(jié)論，讓學生體驗探究的過程，培養(yǎng)學生的觀察能力、操作能力、設(shè)計實驗能力、運用科學研究方法等各種探究能力，進一步培養(yǎng)學生對物理的興趣。浮力產(chǎn)生的原因是本節(jié)的難點，要用二力平衡和液體內(nèi)部壓強等知識進行分析，有一定難度。教材圖8-29的實驗進行探究，減少了抽象性，增加了學生的感性認識，降低了難度。教材對“浮力產(chǎn)生的原因〞實驗探究結(jié)論沒有給出最終結(jié)論，而是用填空的方式讓學生填寫，幫助學生理清分析思路，并給學生留出了自由的學習空間，調(diào)動學生的能動性.教材在“你知道嗎〞欄目中指出，物體在氣體中同樣也受浮力，使學生對浮力的理解更全面，拓寬了學生的知識面。對物體浮沉和浮力產(chǎn)生的原因的研究，需要綜合應用舊知識來解決新問題，因而對理論分析和推理論證能力要求提高了。而初中生側(cè)重于對直觀現(xiàn)象進行具體、形象的思維來獲得知識。因此這兩個知識點是本節(jié)課的重點與難點。學情分析:1、學生為初二年級的孩子，思維活潑，好奇心強，具有較強的探究欲望2、學生有過幾次探究實驗的經(jīng)驗和較屢次的小組合作經(jīng)驗3、學生在平時的學習和生活中已經(jīng)了解過一些零碎的關(guān)于浮力大小的決定因素4、通過學習，學生知道“浸在液體里的物體所受浮力的大小等于用彈簧測力計在空氣中稱物體和在液體里稱物體兩次讀數(shù)的差〞，學會了用彈簧測力計測量浮力的方法：F浮=G物-F拉教學目標知識目標1、通過實驗探究，認識浮力，知道浸在液體中的物體受到液體向上托的力叫做浮力，知道浮力的方向是豎直向上的；2、通過實驗探究，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、通過學生實驗探究，知道浮力的大小與哪些因素有關(guān)，知道阿基米德原理；4、會求浮力的大小。能力目標1、通過實驗探究，認識浮力的過程，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析能力；2、通過實驗探究，知道浮力產(chǎn)生的原因，培養(yǎng)學生的觀察能力和運用知識分析歸納的能力；3、通過學生實驗探究，知道浮力的大小與哪些因素有關(guān)，培養(yǎng)學生的猜測假設(shè)、實驗設(shè)計能力等科學探究能力，培養(yǎng)學生有步驟進行實驗的條理性。情感態(tài)度與價值觀目標1、通過實驗探究，培養(yǎng)學生尊重科學，實事求是的科學態(tài)度。2、通過實驗探究過程的合作交流，培養(yǎng)學生的交流意識，合作精神與能力。教學重難點重點：浮力的概念理解、浮力產(chǎn)生的原因、浮力大小的測量、阿基米德原理難點：浮力產(chǎn)生的原因教學方法1、探究引導策略：探討式學習，教師啟發(fā)引導2、自主合作探究式學習策略：建立小組探討、交流、合作的課堂氣氛3、情景創(chuàng)設(shè)策略：運用生活中與教學內(nèi)容相關(guān)的情景，設(shè)計問題，設(shè)計物理實驗，組織教學內(nèi)容，提出有啟發(fā)性的引申問題，激發(fā)學生的學習興趣，積極地參與到實驗驗證、實驗猜測、探究規(guī)律的學習當中去。學法指導1、在教學過程中始終做到以“注重培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，為每位學生提供學習科學的時機〞為前提，“突出科學探究，提倡學習方式的多樣化〞為重要任務，讓學生通過自主探究、實踐體驗、合作交流的學習方式將“做〞“想〞“講〞有機的統(tǒng)一起來，體驗科學探究的過程。2、學生在教學過程中，真正作到自主探究，在教學過程中教師做到合理，恰當?shù)囊龑?。教師充當“引路人〞的角色，合理的?chuàng)設(shè)情景、適時的提問、適當?shù)目隙?，引領(lǐng)學生如期到達目的。3、用實驗引動學生，在教學中始終以學科的特點開展教育教學，以演示實驗和學生實驗引動學生，使學生積極主動的參與到教學過程中。以生活中的實例，引導學生分析，使學生能進一步理解和掌握所學知識，并能應用所學知識解決實際問題。教學準備教師準備彈簧測力計、燒杯、量筒、溢水杯、圓柱體、小燒杯、細繩等學生準備燒杯、鉤碼、彈簧測力計、水等教學流程圖教師創(chuàng)設(shè)情景→引出學生對舊知識的回憶→再次創(chuàng)設(shè)情景→學生提出問題→學生初步探究浮力大小與哪些因素有關(guān)〔完成一個簡單探究過程：定性探究〕→教師引導學生對探究中的發(fā)現(xiàn)交流歸納→教師引導學生再次提出問題→學生進一步探究浮力大小與液體密度和排開液體體積之間的定量關(guān)系→引出阿基米德原理→學生將所得結(jié)論穩(wěn)固應用于實際。復習舊知↓提出問題↓猜測假設(shè)↓實驗設(shè)計↓實驗操作↓交流歸納↓再次提問↓再次探究↓穩(wěn)固應用教學過程與方法教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖情景引入在水里放著相同的物體，你有什么方法測出所受的浮力？在水中放入不同的物體。如鐵和鋁，你能否測出他們的浮力？如果物體只浸入一局部，你是否也能測出他所受的浮力？學生思考教師創(chuàng)設(shè)情景復習舊知請學生動手實驗，測出物體在水中、酒精完全浸沒和局部浸沒時的浮力大小教師將學生測得的浮力分別記錄在黑板上學生回憶上節(jié)課內(nèi)容動手實驗，利用測量法

F浮=G物-F拉測出各種情況下的浮力學生對舊知識的回憶提出問題引導學生思考實驗中同一物體卻受到不同的浮力，從而提出問題：浮力的大小和哪些因素有關(guān)？引出本節(jié)課題：

探究浮力大小的因素學生看著黑板上的數(shù)據(jù)，進行思考討論

提出問題：浮力大小與哪些因素有關(guān)學生提出問題猜想假設(shè)你認為浮力大小會受哪些因素影響呢？

教師把學生的猜測歸類整理學生猜測影響浮力大小的因素〔學生要知道猜測的依據(jù)〕:浸入液體的深度浸入液體的體積液體的密度物體密度物體所受重力物體體積、形狀等實驗設(shè)計1、提醒學生這么多變量，哪些是和物體有關(guān)的？哪些是和液體有關(guān)的？2.這么多變量，我們應該選擇什么研究方法？

2、排除：對復習的題中，我們發(fā)現(xiàn)在水中，鐵和鋁受的浮力是一樣的，這可以排除哪些物理量？確定：通過1和2可以知道和哪個因素有關(guān)？不確定：那么我們剩下要確定的就是到底是和浸入液體體積有關(guān)還是和浸入液體深度有關(guān)？

進行分類是和液體有關(guān)的變量，是和物體有關(guān)的變量2、控制變量法通過對復習舊知的題中數(shù)據(jù)分析確定：和液體密度肯定有關(guān)

學生小組討論實驗方案，選擇實驗器材，設(shè)計數(shù)據(jù)表格〔保證液體密度，浸入體積相同，深度不同，測出浮力大小〕學生初步探究浮力大小與哪些因素有關(guān)實驗操作教師做演示實驗

學生進行實驗數(shù)據(jù)的分析

分析結(jié)論：和浸入深度無關(guān)。

和浸入液體中的體積有關(guān)?！餐瓿梢粋€簡單探究過程：定性探究〕交流歸納教師利用投影，回憶實驗過程，分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)影響浮力大小的因素。并提出新的問題?；貞泴嶒炦^程總結(jié)歸納得出影響浮力大小的因素是：液體密度和排開液體的體積教師引導學生對探究中的發(fā)現(xiàn)交流歸納再次提問浮力和液體密度、排開液體的體積具體有怎樣的定量關(guān)系呢？〔從力的角度引導學生猜測建立等量假設(shè)〕F浮

ρ液

v排學生思考，興趣更加濃厚

學生再次猜測假設(shè)：〔用公式表達〕F浮=ρ液gv排=G排液教師引導學生再次提出問題再次探究引導學生思考：假設(shè)浮力等于排開液體的重力，該怎樣用實驗驗證呢？怎樣測出浮力F?。吭鯓訙y出排開液體的重力G排液

？

引導學生想到溢水問題，講解溢水杯用途。引導學生設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)

G物F拉F浮=G物-F拉G桶＋水G桶G排液＝G桶＋水－G桶

1

2

3

交流歸納得出結(jié)論：浸在液體中的物體受到的浮力大小等于物體排開液體所受的重力F浮

=G排液〔阿基米德實驗方法〕F浮=ρ液gv排〔導出式〕學生思考得出：1、測浮力F浮

可用彈簧測力計兩次示數(shù)差得到F浮=G物-F拉

2、測排開液體的重力G排液

可用的方法：〔1〕直接用量筒排水法測出v排，通過計算得出G排液〔2〕用一個小桶接住排出來的水，測出其所受的重力〔阿基米德實驗方法〕

學生進一步探究浮力大小與液體密度和排開液體體積之間的定量關(guān)系引出阿基米德原理鞏固應用1．關(guān)于浮力，以下說法中正確的選項是〔〕A．只有浮在液體外表上的物體才受到浮力B．一切浸入液體中的物體都受到液體對它施加豎直向上浮力C．只要下沉的物體就不會受到浮力D．浮力的方向不一定都是向上的2．繩子的下端系著一個鐵塊，當鐵塊浸沒在水中后剪斷繩子，鐵塊下沉的過程中它受到的浮力將〔〕A．逐漸變大 B．逐漸變小 C．保持不變 D．變?yōu)榱?.一重為的物體，進入水中時用彈簧測力計測出的示數(shù)為,那么物體所受的浮力為_______N。學生將所得結(jié)論穩(wěn)固應用于實際課堂小結(jié):1.浮力的定義：浸在液體或氣體中物體受到的______的托力叫浮力。浮力的方向是：________。2.浮力是由浸在液體中的物體的上下外表的____________產(chǎn)生的。3.物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的___________有關(guān)，跟液體的______有關(guān)。4.求浮力的方法：稱重法、原因法、阿基米德原理法分層作業(yè)設(shè)計1、阿基米德原理：內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的____，浮力的大小等于物體排開的液體所受到的____.公式：F浮=___=____=____2、填空題在探究“影響浮力大小的因素〞的一系列實驗中,請你根據(jù)圖中所標彈簧測力計的示數(shù)等信息答復以下問題：(1)物體全部浸入水中受到的浮力是____N.(2)根據(jù)圖(a)、(b)、(c)實驗可得出浮力的大小與______________有關(guān)；(3)根據(jù)圖(c)、(d)實驗可得出浮力的大小與物體排開液體的_____有關(guān)。3、課后作業(yè)1,2板書設(shè)計:一、認識浮力：1、浮力的定義：浸在液體〔或氣體〕中的物體受到液體〔或氣體〕向上托的力，叫做浮力。2、浮力的方向：總是豎直向上的。3、浮力的施力物體：液體或氣體。二、浮力產(chǎn)生的原因：液體對物體向上和向下的壓力差。公式：F浮=F向上-F向下。三、浮力的大?。?、猜測浮力的大小與V排和ρ液有關(guān)。2、阿基米德原理〔1〕內(nèi)容：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所受的重力?！?〕公式：F浮=G排=ρ液g排〔3〕適用范圍