浮力公开课教案
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9.1 认识浮力
1.教学目标
◆知识与技能
⑴知道什么是浮力及浮力产生的原因。
⑵学习用弹簧测力计测浮力的大小。
◆过程与方法
⑶通过实验与探究,感受浮力、认识浮力。
◆情感态度与价值观
⑷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。
2.教学重点:浮力概念贯穿全章,用弹簧测力计测浮力是本章各个探究实验的基础,所以浮力概念的建立和称重法测浮力是本节课教学的重点。
教学难点:研究浮力的产生原因,需要借助抽象的物理模型——立方体,还要综合应用压力、液体压强等知识,因而对学生抽象思维能力和逻辑推理能力的要求都比较高;探究浮力的大小跟那些因素有关,涉及的因素较多,从猜想到设计实验、进行实验,开放性都比较强,因此这两个知识点是本节教学的难点。
3.教学过程:
(1)导入新课:
演示一组有趣的实验,并请学生观察思考:
①黄色乒乓球浸没在水中,放手后逐渐上浮(乒乓球内可注入适量的水,这样上浮缓慢,便于观察)。
②做游戏:出示一个很深的量筒,把一个乒乓球放进去,要求不能把量筒倒过来,问:谁有办法把乒乓球取出?请一个学生演示:量筒加水后乒乓球上浮。再共同回忆“灌水取球”的故事,思考:产生这一现象的原因是什么?把学生引到与浮力有关的问题上。
③边学边实验:让学生将木块投入烧杯的水中,将木块逐渐压入水底,然后放手。一是体会手的感觉;二是观察木块最终的情况。尝试回答:这些都说明了什么?
(2)新课教学
一、什么是浮力
提出问题:浮在液面的物体受到浮力的作用,那么,石块、金属块等在水中下沉的物体受不受水的浮力呢?
演示实验:
(1)把金属块挂在弹簧测力计下,观察弹簧测力计的示数;
(2)用手轻轻地竖直向上托金属块,观察测力计的示数变化,思考:为什么产生这种现象?
通过实验,学生可得出如下结论:挂在弹簧测力计下的金属块浸没到水中后,弹簧测力计的示数变小了,说明:浸入水中的金属块受到水向上的托力,即受到水的浮力作用。换用酒精等其他液体做实验,可得到同样的结果。
关于浮力的方向,可以演示下面的实验帮助学生领会:找一段较粗的红毛线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,将水注入大烧杯,直到将乒乓球浸
F
F浮
G 图9-1
没,观察红毛线被在竖直方向拉直;将大烧杯的一端垫高,发现红毛线仍旧被在竖直方向拉直。此实验说明浮力的方向总是竖直向上的。
至此,学生确信:只要浸在液体中,物体就会受到液体竖直向上的浮力,引导学生总
结出浮力的定义,同时提醒他们注意:不仅浸在液体中的物体会受到浮力,浸在气体中的物体也会受到浮力,例如氢气球、热气球等。
提出问题:根据上述实验能否测出金属块受浮力的大小呢?
交流与总结:物体所受浮力的大小等于物体的重力G (物体在空气中时弹簧测力计的
示数)与物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F 之差,即:F 浮=G-F 。像这种测量浮力的方法我们称之为“称重法”。
二、浮力是怎样产生的
演示实验:取一只透明的塑料矿泉水瓶,其瓶口直径稍小于乒乓球的直径,
去掉瓶底,将瓶口向下,把乒乓球放入塑料瓶内,使其正好盖住瓶口(若用小气
球代替乒乓球,实验更容易成功)。
请学生猜测:如果往瓶内注水,乒乓球会浮起吗?
建立教材图9-5中的抽象物理模型——立方体,启发发学生用液体压强与深
度的关系、二力平衡等知识分析:立方体左右两个侧面、前后两个侧面在水中的
深度相同,因而受到水的压强相等,受到水的压力大小相等、方向相反,相互平
衡;而立方体的上表面和下表面由于在水中的深度不同,受到水的压强大小不同,
因而压力也不相等,下表面受到水的向上的压力F 下大于上表面受到水向下的压力F 上。
然后由学生归纳总结:浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。
即F 浮=F 下-F 上
4.教学评价
●课堂测评
1.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图9-3
所示。图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应当是( C )
A .F 1
B .F 2
C .F 3
D .F 4
2.在一个密闭的真空玻璃罩里挂着一个弹簧测力计,测力计下挂一个体
积较大的物体,物体静止。若将玻璃罩的开关打开,让空气进入,则此时( C )
A .弹簧测力计的示数不变
B .弹簧测力计的示数将增大
C .弹簧测力计的示数将减小
D .弹簧测力计的示数可能增大也可能减小 3. 一铜块挂在弹簧测力计上,将铜块浸入水中时,弹簧测力计的示数等于( D )
A .铜块的体积
B .铜块受到的重力
C .铜块受到的浮力
D .铜块受到的重力与浮力之差 4. 如图9-4所示,小江同学用弹簧测力计测出物体的重力为10.0N 。把
物体完全浸没在水中,弹簧测力计的读数为8.5N ,此时物体在水中所受浮力的大小为 N 。
5.浸没在液体中的物体,其下表面受到的液体压强 上表面受到的液体压强(选
填“大于”、“小于”或“等于”),物体受到的浮力就是液体对物体向上和向下的 。 图9-2 图9-4 图9-3