《浮力》課堂教學(xué)設(shè)計

豐建勛

浮力是一個應(yīng)用性較強的作用力，其相關(guān)知識綜合應(yīng)用了力、二力平衡、二力合成、密度等相關(guān)知識，對學(xué)生的綜合能力要求較高，是初中物理教學(xué)的難點。教學(xué)過程要充分的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，保證其認(rèn)真參與整個探究活動的全過程，并使其從中體會到科學(xué)探究的魅力。

一、物理情景引入

【播放視頻】：輪船在水上航行；氫氣球升空等視頻。

【問題引導(dǎo)】萬噸巨輪為什么能在水上自由的航行，氫氣球為什么能夠升空？

生：它們都受到了浮力（學(xué)生結(jié)合已有的經(jīng)驗，很容易想到）。

師：今天我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)“浮力”的知識。

板書：5浮力。

二、設(shè)計課題，自主探究

師：首先請同學(xué)們做一個實驗。

【課件展示】實驗要求：請每位同學(xué)將桌上的木塊壓入水底，然后放手。體會手的感覺，并觀察木塊最終情況。

【學(xué)生活動】體會木塊壓入水中的感覺。

【教師活動】督促每位學(xué)生都要體會。

師：哪位同學(xué)來談?wù)勀闶钟惺裁锤杏X？

生：手感覺受到一個向上的力。

師：木塊的最終情況是怎樣的？

生：浮到水面上來。

師：其他同學(xué)是否也有同樣的感覺呢？

生（齊聲回答）：是。

師：在物理學(xué)中，把水對木塊豎直向上的托力就稱為是浮力。由此可知，浮力的方向如何？

生：豎直向上。

板書：1.浮力的方向：豎直向上。

師：剛才我們看到木塊最終是浮在水面上的，也就是說，浮在水面上的物體受到了浮力，那浸在水中的物體是不是同樣也受到浮力呢？

【演示】把細(xì)線系著的金屬塊放入水中。

師：浸沒在水中的金屬塊是否也受到了浮力？猜猜看？

生：應(yīng)該也會受到浮力。

師：下面就請各組同學(xué)利用桌上的器材做實驗來證明。

【學(xué)生活動】小組合作探究實驗。

【教師活動】根據(jù)小組探究過程，對應(yīng)做出糾正。如：彈簧測力計的使用方法、讀數(shù)。

師：下面請各小組來匯報一下，你們是怎么證明“浸沒在水中的金屬塊也受到了浮力”的？

生（邊講邊展示）：我們先用彈簧測力計測出金屬塊的重力，然后將金屬塊浸沒到水中，這時候發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)有所減小，這就證明水對金屬塊有一個向上的托力，也就是浮力。

師：其他同學(xué)和他做的一樣嗎？

生（齊聲回答）：一樣。

師：通過剛才的實驗?zāi)銈兡軠y出金屬塊受到的浮力大小嗎？

生：能，浮力的大小等于彈簧測力計前后變化的差。

師：浸沒在水中的物體受到水給它的浮力，那么浸沒在其他液體中是否也受到浮力呢？下面請大家用剛才的方法去驗證一下，如果受浮力的作用，就請測出浮力的大小來。（教學(xué)說明：這樣做的目的是，加深學(xué)生對浮力測量方法的理解和應(yīng)用，并為后面研究影響浮力大小因素做準(zhǔn)備。）

【學(xué)生活動】換用其他液體重新實驗。（教學(xué)說明：每組提供的液體有水、鹽水、酒精并標(biāo)有標(biāo)簽，防止學(xué)生搞混。）

【教師活動】巡視并見機引導(dǎo)學(xué)生對比幾次實驗結(jié)果。

師：浸沒在其他液體中的物體是否也受到浮力。

生（齊聲答）：是。

師：浸沒在不同的液體中物體受到的浮力一樣嗎？

生：不一樣。

師：萬噸巨輪能在水上自由航行，但是我們桌上的小小金屬塊為什么不能浮在水面上呢？浮力的大小可能跟哪些因素有關(guān)？下面我們再來做個實驗。

板書：2.浮力的大小。

【課件展示】實驗要求：在水桶中裝滿水放在空盆里，然后用手把空的易拉罐壓入水中，直至浸沒，體會易拉罐所受的浮力及其變化，同時觀察溢出水的多少？（教學(xué)說明：將桶內(nèi)裝滿水，然后浸入易拉罐，這樣做現(xiàn)象比較直觀明顯，學(xué)生容易理解“溢出水的多少”就是物體排開液體的多少，為下一步的猜想奠定基礎(chǔ)。）

【學(xué)生活動】實驗、感受、觀察。

【教師活動】巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意觀察溢出水的多少。

學(xué)生匯報實驗結(jié)果：

生：易拉罐進(jìn)入水中越深，感覺受到的浮力越大，同時桶內(nèi)溢出的水越多。

師：結(jié)合上述實驗大家猜猜看，浮力的大小可能跟哪些因素有關(guān)？（教學(xué)說明：學(xué)生有了前面的實驗結(jié)論作為猜想的基礎(chǔ)，可能猜想到以下幾種情況。）

生1：浮力的大小應(yīng)該與液體的密度、物體浸入液體中的深度有關(guān)。

生2：還應(yīng)該與溢出液體的多少有關(guān)。

（學(xué)生也有可能猜想到其他因素，要讓學(xué)生把浮力的大小與物體排開液體的重力聯(lián)系在一起難度較大。但教師可側(cè)重于“溢出液體的多少”來進(jìn)行引導(dǎo)。）

師：同學(xué)們認(rèn)為浮力的大小與物體浸入液體中的深度有什么關(guān)系呢？

生：物體浸入液體的深度越深受到的浮力越大。

師：下面我再來做個實驗。

【課件展示】實驗要求：將一金屬塊慢慢放入盛滿水的桶中，測量其浸沒前和浸沒后，浮力的變化情況以及溢出水的多少。然后將浸沒的金屬塊逐漸深入水中，但不要接觸容器底部，再次觀察浮力的變化情況以及溢出水的多少。并討論這些現(xiàn)象說明了什么問題？

【學(xué)生活動】實驗、觀察。

【教師活動】引導(dǎo)學(xué)生比較幾次浮力大小，并讓學(xué)生注意觀察溢出水的多少的變化。

學(xué)生匯報實驗結(jié)果：

生：金屬塊浸沒前，浸入水中的深度越深受到的浮力越大，溢出的水也越多；當(dāng)金屬塊浸沒后，則浸入水中的深度增加時，浮力不變，溢出水的多少也不變。

師：這些現(xiàn)象說明了什么？

生：浮力的大小與深度無關(guān)，應(yīng)與溢出水的多少有關(guān)。

師：下面我們就來重點研究浮力的大小與溢出水的多少有什么關(guān)系？

【課件展示】引導(dǎo)：請同學(xué)們閱讀P₉₅“探究：浮力的大小等于什么？”然后，運用桌上所給的器材，制定實驗計劃與設(shè)計實驗。

實驗設(shè)計中需要思考的問題：

1. 溢出水杯中的水要加到什么位置才合適？為什么？

2. 如何測得物體浸在液體中時所受到的浮力大??？

3.怎樣測量溢出水的重力？

【學(xué)生活動】：閱讀教材，根據(jù)老師的提示，小組討論制定實驗方案。

【教師活動】：教師巡視并參與學(xué)生討論，及時幫助學(xué)生解決討論中遇到的問題。（教學(xué)說明：由于此實驗?zāi)康拿鞔_，操作簡單，可放手由學(xué)生協(xié)作完成。）

【分析論證】：

師：下面我請一組同學(xué)來匯報一下設(shè)計的實驗方案。

學(xué)生匯報實驗方案，其他同學(xué)幫助分析其可行性。

（教學(xué)說明：有了教師出示的提示問題加上教材的實驗參考，學(xué)生設(shè)計實驗就輕松多了。）

師：下面就按我們設(shè)計的方案開始實驗并收集實驗數(shù)據(jù)填入你設(shè)計的表格中。

【學(xué)生活動】開始小組分工，實驗。

【教師活動】巡視，指導(dǎo)，及時糾正學(xué)生操作中的錯誤。

學(xué)生匯報實驗結(jié)果：

生：浸在液體中的物體所受的浮力大小等于它排開的液體所受的重力。（教師板書）

師：其他組的結(jié)果和他一樣嗎？

生：一樣。

師：這就是著名的阿基米德原理。用公式該如何表達(dá)呢？

生：F_浮=G_排。

三、當(dāng)堂作業(yè)，反饋矯正

1.某同學(xué)將一質(zhì)量為300g的金屬塊輕輕放入盛滿水的容器中，溢出了50g水，則金屬塊受到的浮力有多大？

2.將一個體積為V的物體放入某液體中，發(fā)現(xiàn)排開液體的體積為V_排，已知液體的密度為ρ，該物體受到的浮力有多大？

四、課堂小結(jié)

學(xué)生總結(jié)回顧本節(jié)所學(xué)的知識，教師強調(diào)公式：F_浮=G_排=ρ_液gV_排 中字母的含義和單位，根據(jù)公式分析影響浮力大小的因素。