初中物理实验课教学设计

初中物理实验课教学设计邓华清一、实验题目：《探究浮力大小与什么因素有关》二、实验目的：1，通过观察和亲自实验，感知浮力的存在和方向，培养一定的观察能力和分析概括的能力。2．通过实验，知道浮力跟物体排开的液体的体积和液体的密度的关系，培养一定的动手能力。3.体验用控制变量法探究物理问题，对学生进行科学方法的渗透。三、实验设计思路：本设计的内容包括两方面：一是认识浮力，二是探究影响浮力大小的因素。其基本思路是：从学生纸船比赛开始，通过师生互动游戏后教师引导分析，认识浮力的存在；以实验探究为基础，通过动手操作、观察、分析，得出影响浮力大小的因素，运用科学的探究方法，培养学生观察、分析、归纳、探索物理规律的能力和动手操作、自主探究的能力并在小组合作中培养合作学习、互帮互助的意识。四、实验方法和原理：运用了控制变量法，即在保持液体的密度不变的条件下，改变物体排开的液体的体积；保持物体排开的液体的体积，改变液体的密度。原理是物体挂在弹簧测力计浸没在水中时，所受的拉力、浮力与重力平衡，即F+F浮=G。五、实验器材：纸船、沙子、石块、细线、水、鸡蛋、食盐、水槽、外型完全相同的铁、铝圆柱体、弹簧测力计。六、实验步骤：（一）创设情景，引出新课，让学生通过实验探究认识浮力1.将纸船放入水槽中，待纸船静止后，提出问题：（1）纸船怎么会浮在水面上？（因为乒纸船受到水的浮力）（2）试分析它的受力情况（纸船受到重力和浮力这对力的作用）（引导学生从平衡力的角度推理出物体受到的浮力等于它受到的重力，浮力的方向总是竖直向上。）2.将小石块投入水中，小石块沉下。提出问题：（1）小石块受到水的浮力吗？给你一弹簧测力计，你能否设计一个实验来证明？学生思考、讨论以后，请一位学生上台演示。（启发学生：用弹簧秤先测出石块的重量，然后用弹簧秤拉着石块慢慢浸入水中，观察弹簧秤的读数的变化，就可以判断是否受到浮力的作用。）（2）在上面的实验中，石块受到哪些力的作用？浮力大小怎么计算？（3）由上面的实验，你能否想出一个测量浮力大小的方法？（二）通过实验探究，帮助学生理解影晌浮力大小的因素1、创设情景，让学生体验影响浮力大小的因素（1）比赛：让学生用自制的纸船装沙，看谁的船装得多？（2）向水中按矿泉水瓶，你有什么发现？（3）演示：鸡蛋在水中下沉，加入食盐后浮起来。2.提出问题:浮力的大小与哪些因素有关?引导学生根据自己的理解进行大胆的猜想。如：生1：浮力的大小与物体的质量有关，因为纸船放在水里会浮上来，而石块放在水里会沉下去。生2：浮力的大小与液体的密度有关。因为刚才加入盐水，蛋会浮起。生3：浮力的大小与物体的体积有关，因为大轮船能容纳很多人，而小轮船却容纳的人就少。生4：浮力的大小与物体在液体中的深度有关，因为船浸得深，装得越多东西。老师对学生的猜想给予及时的表扬和鼓励，但不作正确与否的判断，然后引导学生抓住主要因素，最后确定浮力与①物体的质量、②液体的密度、③排开液体的体积、④物体浸没的深度的关系。3、设计实验教师引导学生用控制变量法设计实验。在学生集体讨论出各个猜想的实验方案和器材以后，再把上面不同的检验猜想的实验分给不同的小组进行。现在前后两桌4人为一个研究小组，各选择一个猜想，设计实验方案，经小组讨论，与其它各组交流，修改自己的实验方案，填写实验报告单，并归纳得出实验结论。1、2小组同学的研究问题是浮力与物体质量的关系；设计的方案是：选取两个外型完全相同的铁、铝圆柱体，先后用弹簧秤分别测出在空气中、完全浸没在水中弹簧秤的读数，计算出两个圆柱体受到浮力的大小，将测量的数据填入表格中。实验1：探究浮力与物体质量的关系表（控制液体的密度、排开液体的体积、物体浸没的深度）探究对象物体的质量m（kg）空气中弹簧秤示数F1（N）浸没在水中弹簧秤示数F2（N）浮力大小（N）铁圆柱体铝圆柱体结论：__________________________________________________；3、4小组同学的研究问题是浮力与液体的密度的关系；设计的方案是：选取一个铁圆柱体，先后用弹簧秤分别测出在空气中、完全浸没在水中、完全浸没在煤油中弹簧秤的读数，计算出两次受到浮力的大小，将测量的数据填入表格中。实验2：探究浮力与液体密度的关系表（控制物体的质量、排开液体的体积、物体浸没的深度）探究对象空气水煤油水中浮力（N）煤油中浮力（N）弹簧秤示数F（N）结论：____________________________________________________；5、6小组同学的研究问题是浮力与排开液体体积的关系；设计的方案是：选取一个铁圆柱体，先后用弹簧秤分别测出在空气中、小部分浸没在水中、大部分浸没在水中弹簧秤的读数，计算出两次受到浮力的大小，将测量的数据填入表格中。实验3：探究浮力与排开液体体积的关系表（控制物体的质量、液体的密度、物体浸没的深度）探究对象空气中圆柱体浸入水中小圆柱体浸入水中大浮力大小（N）弹簧秤示数F（N）结论：________________________________________________________；7、8小组同学的研究问题是浮力与物体浸没的深度的关系；设计的方案是：选取一个铁圆柱体，先后用弹簧秤分别测出在空气中、浸没在水中较浅、浸没在水中较深弹簧秤的读数，计算出两次受到浮力的大小，将测量的数据填入表格中。实验4：探究浮力与物体浸没的深度的关系表（控制物体的质量、液体的密度、物体排开液体的体积）探究对象空气中浸没较浅浸没较深浮力大小（N）弹簧秤示数F1（N）结论：______________________________________________________4、学生实验，收集数据，教师巡视、指导5、汇报展示，表达交流学生根据自己的实验和收集到的数据，分别请代表上台展示数据表格，交流得到的结论，培养学生的思维能力和表达能力。（操作展示的过程略）交流的实验结论：结论一：浮力的大小与物体的质量无关。结论二：浮力的大小与液体的密度有关。结论三：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。结论四：浮力的大小与物体浸没的深度无关。这样，学生通过自己的猜想、实验、交流，得出浮力的大小与液体的密度和浸在液体里的体积有关这个结论。此时，这节课的重点、难点已突破，已解决。浮力的大小与液体的密度和浸在液体里的体积有什么样的关系？待下一节课继续探究。七、实验效果大部分同学在规定的时间内完成实验，并得出初步结论，少数同学在设计操作上不熟练，达到了实验的目的。八、教学反思：引导学生进行猜想时先进行的比赛、小实验、演示实验对学生的猜想起到较大的帮助，但如何引导学生抓住主要因素，最后确定浮力与哪些因素有关系时，花了较多时间，另外每个研究小组，各选择一个猜想，然后设计实验方案，进行小组讨论，并完成实验研究最后与其它各组交流，虽然节省了探究的时间，但有不少小组觉得探究不全面。。