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）探究对象物体的质空气中弹簧秤示数浸没在水中弹浮力大量m（kg）F1（N）簧秤示数F2（N）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。。