《学生实验：探究——影响浮力大小的因素》名师教案

《学生实验：探究-影响浮力大小的因素》名师教案核心素养：使学生在参与的过程中获取成功的体验，激发学生的学习热情，建立自信心；培养学生观察生活，勤于思考的习惯，培养学生的互助合作能力，发挥群体效力；让学生体验物理来源于生活，服务于生活，通过解决实际问题，让学生们体会协作式学习的好处，培养学生乐于学习物理，应用物理的态度，在小组交流中增加学生的成就感.教学目标：1.通过实验探究认识浮力，知道浸在液体中的物体受到液体向上托的力就是浮力，知道浮力的方向竖直向上。2.通过实验探究，知道浮力产生的原因是液体对物体表面向上和向下的压力差。3.通过实验探究，知道浮力的大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理，培养猜想假设、实验设计等科学探究能力。4.会求浮力的大小。5.通过实验探究，培养追求物理本质的探究精神。教学重点：通过实验探究，知道阿基米德原理教学难点：通过实验探究，知道浮力的大小与哪些因素有关教学过程：引入新课播放浮力视频老师：伴随着电视上浮力现象带给我们的视觉冲击，我们来感受下三门峡的浮力现象带给我们的激情和静逸播放三门峡浮力现象图片老师：今天这节课我们就来学习第五节学生实验-探究影响浮力大小的因素。今天的学习目标请同学们看大屏幕，首先我们来认识浮力。一、认识浮力实验：（1）把乒乓球放入水中，我们看到它漂浮。（2）把苹果放入水中，我们看到它漂浮。（3）把木块放入水中，我们看到它漂浮。老师：为什么呢？很好，这是因为它们受到向上的浮力实验：铁块放入水中，它下沉，石头放入水中，它下沉，老师：那么在水中下沉的物体受不受浮力的作用呢？我们通过实验来探究一下吧！实验：我把一个石块儿，悬挂在弹簧测力计下端。测出石块的重力为2.2N。老师：当我用手向上托石块时，这时弹簧测力计的示数为1.8牛。弹簧测力计的示数减小了，为什么？老师：我把石块浸没在水中。我们看到弹簧测力计的示数变为1.8N.也减小了，说明石块儿也受到一个向上托的力。这个力的施力物体是？请同学们把石块浸没在盐水或者酒精中，看能不能得出相同的结论？老师：我们发现，无论物体浸在盐水还是酒精中，都受到液体对它向上托的力。所以我们这样定义浮力，浸在液体中的物体，受到液体对它向上托的力，这个力叫做浮力。老师：请同学们对浸在石块进行受力分析。老师：石块受到一个向下的重力，一个向上的拉力，还受到水对石块的浮力。根据平衡力的条件可得由于重力的方向是竖直向下的，所以浮力的方向总是竖直向上的。二、浮力产生的原因老师：浸在液体中的物体为什么会受到向上的浮力呢？我们通过实验来探究一下。演示实验：这是一个去盖去底的矿泉水瓶，我把乒乓球放入其中。加水？乒乓球为什么浮不起来了呢？用手堵住瓶口。乒乓球浮起来了，这又是为什么呢？我们以正方体木块为例来说明一下。演示实验：这是一个特制的水槽，它由大小两个水槽构成，小水槽中有一个正方形开口使两个水槽相联通，我把木块放在正方形开口上，加水，原本在水中漂浮的木块，为什么浮不起来了呢？我们对木块进行受力分析，立方体木块浸没在水中，左右两个侧面和前后两个侧面相对应的部位，距液面的深度相同，水对它们的压强相等。因而它的左右两侧面和前后两侧面，受到的压力大小相等、方向相反，互相平衡，木块儿的上表面受到水向下的压力，而下表面没有受到水向上的压力，所以没有浮起来。我往大水槽中加水，木块受到大水槽中水向上的压力，当向上的压力大于向下的压力时，就产生了浮力。老师：浮力的原因也是由于液体对物体向上和向下的压力差F浮=F向上—F向下请同学们自己利用手边的器材来感受下浮力产生的原因吧学生实验：浮力产生的原因三、探究-影响浮力大小的因素老师：了解了浮力产生的原因，我们来探究影响浮力大小的因素。演示实验：这是一个普通的鸡蛋，这是一杯清水，这是一杯盐水，我把鸡蛋放入清水中，同学们看到了什么现象？我把鸡蛋放入盐水中，同学们又看到了什么现象？请你猜想一下浮力的大小与什么因素有关呢！演示实验：我们再来做一个小实验，请一位同学把这个矿泉水瓶压入这个装满水的水槽中。老师：告诉大家，你的体验是什么？你看到了什么现象？请同学们根据这些实验，可我们日常生活都能体验，组内讨论，大胆的猜想，浮力的大小可能与哪些因素有关，并把你的猜想写到黑板上。老师：同学们的猜想有很多。我们来整合一下，从刚才的实验我们看出，物体排开液体的体积等于物体排物体浸入液体的体积。所以这两个我们选择其中的一个。根据公式，我们判断，如果浮力的大小与物体的密度和体积有关。就会和物体的质量有关，和物体的重力有关。所以我们先探究浮力的大小与物体密度和体积的关系。同理，我们也先探究浮力的大小与液体的密度和排开液体体积的关系。下面我们就来探究浮力的大小和这六个因素的关系。我们全班分成六个小组，每组探究一个。注意在设计实验步骤时，要注意控制变量。学生实验：探究-影响浮力大小的因素老师：同学们讨论的真激烈。同学们的实验做的怎么样了呢！下面派出我们的特约小记者来探究一番。学生采访老师：张荣组同学很优秀，从实验器材的选择，到实验步骤的设计，再到实验过程和得出结论，堪称完美，并且分享了实验中遇到的问题。咱们的小记者也很专业，很棒，下一组学生采访老师：采访完毕，我们的小记者来总结一下吧老师：我们班的同学真是太聪明了。我们自己得出了浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关。四、学生实验：探究浮力的大小与物体排开的液体所受的重力的关系？老师：请同学们进一步思考，浮力的大小可能等于什么呢？老师：说的非常好，下面我们就来探究，浮力的大小与物体排开的液体所受的重力的关系。即和G排的关系。如何测浸在液体中的物体受到的浮力呢？说的非常好，坐下。那又该如何收集物体所排开的液体呢！这就要用到我们今天的秘密武器---溢水杯啦！演示实验：我往溢水杯里倒水。当水到达溢水口时，水就会流出来。当水停止流动时，溢水杯就准备好了。我用这个小桶收集溢出来的水，我把石块轻轻放入水中，当水不再流动时，小桶里的水就是石块排开的水。同学们是能想办法测出小桶里的水所受的重力了吗？聪明的同学们，请您赶快讨论出合理的实验步骤进行实验吧！老师：下面依然派出我们的特约小记者来探究一番。学生采访老师：我们班的同学真是太厉害了。通过实验，我们得出了浮力的大小，等于它排开的液体所受的重力，这就是著名的阿基米德原理。老师：亲爱的同学们，让我们放飞气球来庆祝一番吧！学生放飞气球老师：问题又来了，浸在空气中的气球受不受浮力的作用呢？今天的作业请同学们设计一个实验，证明在空气中的物体也受到空气对它的浮力作用。今天这节课就到这里，谢谢大家。