《科學(xué)探究：浮力的大小》教案教科版

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1、 3.科學(xué)探究：浮力的大小 教學(xué)目標(biāo) 三維目標(biāo)要求 一、知識(shí)與技能 知道浮力的大小與哪些因素有關(guān)，知道阿基米德原理，會(huì)求出浮力的大小。 二、過程與方法 通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)， 探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生的猜想假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力等科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生有步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的條理性。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 一、教學(xué)重點(diǎn) 知道阿基米德原理，會(huì)計(jì)算浮力的大小。 二、教學(xué)難點(diǎn) 知道阿基米德原理，會(huì)計(jì)算浮力的大小。

2、 教學(xué)過程 情景導(dǎo)入 我們學(xué)習(xí)物質(zhì)的密度時(shí)說過一個(gè)故事： 兩千多年以前， 古希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定王冠是否是用純金制成的， 要測(cè)量王冠的體積， 冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。一天，當(dāng)他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí)， 看見浴缸里的水向外溢， 突然想到：物體浸在流體中的體積，不就是物體排開流體的體積嗎？隨后，他設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，解決了王冠的鑒定問題。這次洗澡的偶然實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出了著名的阿基米德原理。 原理的內(nèi)容是什么呢？今天我們大家一起來學(xué)習(xí)。 第 1頁共8頁

3、 教學(xué)活動(dòng) 一、浮力大小與什么因素有關(guān) 浸在液體中的物體受到浮力的大小與什么因素有關(guān)呢 ?你有什么猜想？ 學(xué)生甲：船運(yùn)載貨物的多少與船的大小有關(guān)， 我猜想浮力可能與物體的體積有關(guān)。學(xué)生乙：木頭能漂在水面上， 鐵塊會(huì)沉入水底， 所以我猜想浮力和物體的密度有關(guān)。 學(xué)生丙：浮力是液體中產(chǎn)生的，不同深處，液體壓強(qiáng)不同，浮力也可能不同 學(xué)生丁：液體對(duì)物體產(chǎn)生浮力，浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)。 閱讀教材 P62，做“實(shí)驗(yàn)探究：影響浮力大小的因素”。如圖 10-3-3 所示。

4、 1.引導(dǎo)猜想：你認(rèn)為浮力的大小與什么有關(guān)系？ 根據(jù)上面學(xué)生的分析、討論，可得出猜想： 猜想 1：浮力可能與液體的密度有關(guān)。 猜想 2：浮力可能與物體的密度有關(guān)。 猜想 3：浮力可能與物體浸在液體中的深度有關(guān)。 猜想 4：浮力可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)。 2. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：強(qiáng)調(diào)控制變量法。 在研究一個(gè)物理量與另一個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)， 我們常常運(yùn)用“控制變量法”， 第 2頁共8頁 也就是說我們現(xiàn)在要研究浮力與物體浸沒在液體中的深度的

5、關(guān)系， 那么我們必須控制其他的實(shí)驗(yàn)條件相同， 我們用同一個(gè)物體浸入同一種液體中， 那么我們就可以研究浮力與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系了。 驗(yàn)證猜想 1：浮力可能與液體的密度有關(guān)。取相同的物塊，浸入清水和濃鹽水中相同的深度。如下圖所示。 得出結(jié)論：浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。 驗(yàn)證猜想 2：浮力可能與物體的密度有關(guān)。取相同體積的不同物塊，浸入相同深度的清水中。如下圖所示。

6、 得出結(jié)論：浮力的大小跟物體的密度無關(guān)。 驗(yàn)證猜想 3：浮力可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)。取相同物塊，浸沒在不同深度的清水中。如下圖所示。 第 3頁共8頁 得出結(jié)論：浮力的大小跟物體浸在液體中的深度無關(guān)。 驗(yàn)證猜想 4：浮力可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)。取相同的物塊，分別浸入清水中不同的體積。如下圖所示。

7、 得出結(jié)論：浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關(guān)。 3.在探究結(jié)束后，總結(jié)出以上各個(gè)猜想的正誤，引導(dǎo)學(xué)生自己得出浮力與哪些因 素有關(guān)。對(duì)照教材上的相關(guān)部分，看看自己寫的和書上的表述哪個(gè)更好。 學(xué)生自己總結(jié)出 “浮力的大小與浸入液體的體積和液體的密度有關(guān) ”。 教師總結(jié)： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：物體在液體中所受的浮力大小， 跟它浸在液體中的體積有關(guān)， 跟液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。 4.啟發(fā)學(xué)生明白 “浸入液體的體積 ”就是 “排開液體的

8、體積 ”，“浸入液體的密度 ”就 是 “排開液體的密度 ”，那么我們可以猜想一下浮力的大小是否與排開液體的重力 有關(guān)。 第 4頁共8頁 學(xué)生分析、討論作答。 二、阿基米德原理 由上面的實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)一步分析。 學(xué)生甲：物體浸在液體中的體積，就是物體排開液體的體積。 學(xué)生乙：質(zhì)量等于密度乘體積。 學(xué)生丙：可見，上面的結(jié)論也可表述為： 物體所受浮力的大小與它排開液體質(zhì)量有關(guān)。 閱讀教材 P63，做“實(shí)驗(yàn)探究：浮力大小與排開液體的關(guān)系”。如圖 10-3-4 （驗(yàn)證阿基米德原理）。 1．實(shí)驗(yàn)器材：溢

9、水杯、彈簧測(cè)力計(jì)、石塊、燒杯、小桶、水。 思考問題：如何測(cè)出石塊排開的水所受的重力呢？ （ 1）溢水杯中的水應(yīng)為多少？ （ 2）先測(cè)空桶的重力呢，還是先測(cè)桶和排開水的總重力呢？ 2．實(shí)驗(yàn)步驟： (1)如圖所示，測(cè)出石塊所受的重力 G 和小桶所受的重力 G 桶。 (2)將溢水杯中注滿水，把石塊浸入溢水杯中，讓排出的水全部流入小桶中，讀 出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F，同時(shí)用小桶收集物體排開的水。 (3)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和水的總重力 G 桶 ，則排開水的重力 G 排 ＝G 總 －G 桶。 (4)根據(jù) F 浮 ＝G－F 彈 ，算出浮力，與 G

10、排比較大小。 3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格： 第 5頁共8頁 石塊浸沒在水中時(shí) 小桶和水 石塊重 小桶重 浮力的大 排開水所受 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 總重 G總 G/N G桶/N 小F浮/N 重力 G排/N F/N /N 4.分析與討論： 通過比較 F 浮和 G 排 得出結(jié)論。 結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力 (F 浮)，浮力 (F 浮 )的大小等于被它排開的液體所受

11、的重力 (G 排)。用公式表示為 F 浮＝G 排。 講述：上述結(jié)論早在兩千多年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，稱為阿基米德原理。實(shí)驗(yàn)證明，這個(gè)結(jié)論對(duì)氣體同樣適用。 例如空氣對(duì)氣球的浮力大小就等于被氣球排開的空氣所受到的重力。 閱讀教材 P64，討論交流：死海之謎。如圖 10-3-6 所示。 在死海，海水的密度很高。 人們可以輕松地在海面仰臥， 甚至還可以看書呢！你知道這是什么道理嗎？提出你的解釋。和同學(xué)交流。 三、阿基米德原理的應(yīng)用 氣體和液體都是流體，因此物體

12、在氣體中也受到浮力。 無論物體是漂浮、 懸浮還是沉在水中， 它所受的浮力都等于排開的水所受的重力。 氫氣球脫手后會(huì)上升，是因?yàn)槭艿娇諝鈱?duì)它的浮力，因此阿基米德原理也適用于氣體。 舉出在生活中物體受到浮力的例子。 第 6頁共8頁 學(xué)生舉例：輪船受到浮力；熱氣球、飛艇受到浮力；水里的魚受到浮力。 四、浮力計(jì)算 浮力計(jì)算的方法： （ 1）實(shí)驗(yàn)室測(cè)量浮力的方法可以計(jì)算浮力； (稱重法 ) （ 2）浮力產(chǎn)生的原因可以計(jì)算浮力； （壓力差法） （ 3）阿基米德原理可以計(jì)算浮力； （公式法）

13、 （ 4）物體的沉浮條件法；（ F 浮=G 物 ） 例子：書上的例題“橡皮泥塊”。 （ 1） F ?。?F1－ F2； （ 2） F?。?F下－ F上； （ 3） F?。?G排。 板書設(shè)計(jì) 3.科學(xué)探究：浮力的大小 教學(xué)反思 本節(jié)我采用探究教學(xué)方法，使學(xué)生明白阿基米德原理這一知識(shí)的生成過程， 從而更深刻地理解這一原理的內(nèi)涵， 同時(shí)有利于學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。 學(xué)生通 過討論并在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上去驗(yàn)證猜想

14、， 然后引導(dǎo)學(xué)生通過分析、 歸納的方法 提出物體所受的浮力跟它所排開液體的重力相等的假設(shè)。 最后讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作去驗(yàn)證這一假設(shè)。 在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中， 有意識(shí)地促進(jìn)學(xué)生主 動(dòng)地思考并給學(xué)生討論、交流的機(jī)會(huì)。 第 7頁共8頁 第 8頁共8頁