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课题第一节《浮力》一、教材分析１、教材内容要点：一知道浮力的概念；二了解浮力产生的原因及其浮力大小与什么因素有关；三理解浮力的大小等于什么（即阿基米德原理）。２、教材的地位和作用：对浮力这一节内容的学习是在前几节所学知识的基础上综合地应用液体的压强、压力、二力平衡和三力合成等知识来了解浮力产生的原因而展开的。这一节是本章的重点和关键，其中探究影响浮力的大小因素和阿基米德原理，能为下一单元物体的浮沉，浮力的利用奠定理论基础。浮力知识的另一方面作用：由于浮力知识在工业、农业、国防等各方面都有广泛的应用，如船舶工业、农业上的盐水选种，气象上的探空气球、军事上的潜水艇等等，体现了它的实用性，所以浮力知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着广泛的现实意义。同时也是理论联系实际的好教材，是中学生走向社会的必备知识。二、学情分析：1、浮力现象是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易发生兴趣的现象。教学中应注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验与学生实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性。2、本人任教班级属普通中学的普通班，虽多数学生具有上进心，学习态度端正，有良好的学习习惯。但要把有关浮力的认识从感性提高到理性，又要综合运用各方面的知识，如力的测量、重力、二力平衡、三力的合成、密度、压力、压强等知识，并通过实验、理论分析和推理判断来归纳获得新知识，这对初中学生来说是较难的。故在培养探索问题能力和发展抽象思维能力的过程需以一些感性认识作为依托，借助实验示范或多媒体电教手段，加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。三．教材处理及第一教时的教学目标浮力这节内容我们分为二课时，第一课时学习浮力概念、了解浮力产生的原因，探究影响浮力的大小因素和阿基米德原理；第二课时学习物体的浮沉条件和浮力的利用。第一课时教学与探究的容量大，所以反馈和巩固主要留待课后完成，这也是把新教材第五节《浮力》内容分二课时的原因。根据大纲要求和全面提高学生素质的需要，现确定第一教时教学目标如下：认知目标：1．了解浮力（包括浮力的方向、施力物体、浮力的单位）。2、了解浮力产生的原因和影响浮力的大小因素。3．理解浮力的大小等于什么（即阿基米德原理）。技能目标：学会用弹簧测力计测测量浮力，初步掌握利用探索性实验研究物理问题，并归纳出物理规律的一般方法，培养学生分析排除、归纳整理数据的能力。情感目标：结合教学对学生进行科学方法的教育和培养学生实事求是的科学态度。同时通过介绍科学家的贡献，鼓励学生树立刻苦钻研、大胆探索科学真理的精神。四．教法学法：知识重、难点的确定及突破重、难点的方法与措施。作为探究自然科学的规律课，过程一般是本节内容也不例外，因为无论从方法论的角度还是对具体的探索实践中获得信息的分析，都表明这是行之有效的路径，因此，本课的教法主要是“开放情境、引导探究”，而学法主要是让学生“亲身体验，自主猜想、合作探究、分析归纳、得出规律”。教学重点：探究影响浮力的大小因素和阿基米德原理教学难点：启发探究影响浮力的大小因素和阿基米德原理时的科学方法教学的关键：以方法教育引路，以学生思维障碍为突破口，针对性地安排实验探索。教材中是一个探索性演示实验，但由于教师的演示实验可见度较小，即使让一些学生上讲台参与，仍不利于满足大多数学生的求知心理，也不利于发挥学生的主体作用和方法教育的实施。故相应策略：1．把演示实验改为并进式实验：即有演示实验又有学生实验。2．通过分工合作和多次实验，以筛选影响浮力大小的因素和获得不同条件下F浮与G排液的数值关系，并运用实验验证和归纳法得出一般规律提供必要的素材。教具准备：除了教师演示用装置外，还给每组学生准备了一小桶水，橡皮泥一块、饮料瓶、弹簧测力计测、烧杯和溢水杯各一个，塑料杯，塑料盘，胶水瓶，木块、同体积的铝块、铁块和铜块各一，水、煤油、盐水三种液体各一杯，细线等供选用等。五．教学过程设计引入新课：提问复习液体内部压强的特点引入新课。浮体演示实验1：橡皮球（空心体）在液体中上浮。观察体验提出问题猜想实验验证分析归纳得出规律应用请同学们从日常生活和常见的自然现象中举例说明浸入液体中的物体受到浮力。同样在气体中的物体也受到气体的浮力，如：空气的浮力。（多媒体演示）浮体演示实验2：木块（实心体）在液体中上浮。设问橡皮球和木块上升的原因。（说明：动态观察、创设情景、激发思维）1．浮力产生的原因（互动1）（多媒体演示）启发学生答出：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。由于上表面跟液面的深度小于下表面距液面的深度，所以它们受到水的压强不同。下表面受到水的压强大于上表面受到水的压强。上下表面面积相等，据F=PS可知，下表面受到水的竖直向上的压力大于上表面受到水的竖直向下的压力，所以产生浮力的原因就是上下表面受到的压力差。说明球体或无规则物体虽然没有象立方体有明显的上下表面，但它们受到浮力的原因也是由于上部下部表面受到的压力差。2．浮力概念的建立（互动2）刚才我们看到的橡皮球和木块浸入水中都受到浮力，那么请看：沉体演示1：金属球在煤油中下沉沉体演示2：胶水瓶在水中下沉提问(1)：那么浸在液体中的金属球和胶水瓶是否受到浮力的作用？（针对学生思维障碍提出问题，进一步激发思维）提问(2)：如何判定金属球和胶水瓶是否受到向上浮力的作用？学生讨论方案并实验（教师演示托力的测量法，类比启发测浮力方案：多媒体演示测量法）。结论:浸在液体中的金属球和胶水瓶也受到浮力的作用。总结归纳得出浮力的初步概念：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的托力，这个力叫做浮力。说明：从“上浮”到“下沉”，从“浸没”到“部分浸在”，从水到其它液体，改变实验条件，异中求同比较，提供归纳素材。通过归纳，培养学生从特殊到一般的初步得出浮力的初步概念能力。浮力是一种力，施力物体是液体（或气体），其大小的单位也是牛顿，方向竖直向上；那么浮力的大小：在什么情况物体受到的浮力大？什么情况物体受到的浮力小？阅读实践教材P82的“想想做做”引入研究课题。3．探究浮力的大小可能与什么因素有关？实验1材料：一团橡皮泥、水、玻璃球步骤：把橡皮泥捏成不同形状，放在水中，观察其浮沉情况。把橡皮泥造成船上面加重物（玻璃球），比一比，看谁能装载更多的重物．提出怎么装载更多的重物？（解决问题）。引出浮力的大小可能与什么因素有关的问题？实验2材料：饮料瓶、小桶、水步骤：把饮料瓶逐渐压入水中，注意手的感受，体会饮料瓶所受浮力及其变化，从感受及观察到的现象提出浮力的大小可能与什么因素有关的问题？学生自主猜测可能的因素：物体的密度ρ物（物体的重）、物体的形状、深度h、浸入的液体密度、浸入液体的体积（或说排开的液体体积V排）、排开的液体重等。(投影)师：同学们的猜想都有自己的道理，这些因素是否都会影响物体受到的浮力呢？同学们的猜想是否有道理，这要经过实验来验证。我们今天要进行的工作跟科学家一样，下面的工作就是要用实验验证我们的猜想是否正确。学生讨论并设计实验方案：验证实验1：请设计一个检验F浮与物体的密度ρ物（物体的重）有否关系的实验。验证实验2：请设计一个检验F浮与物体的形状有否关系的实验。验证实验3：请设计一个检验F浮与浸入的液体密度ρ液有否关系的实验。验证实验4：请设计检验F浮与浸入的液体深度h有否关系的实验。验证实验5：检验F浮与排开的液体体积V排（或说浸入液体的体积）--------：有否关系的实验。教师应有意识地让学生分析，并非由所设计的验证实验选用器材、控制什么条件。学生分配课题验证：（投影各组实验报告）（1）验证实验1：取相同体积的铝块、铁块和铜块，使其全部没入水中，用弹簧测力计分别测出浮力。由于三者的密度（物体的重）不同，但浮力相同，故判断：F浮与物体的密度（物体的重）无关。（2）验证实验2：把同一块橡皮泥捏成几种不同形状，分别用弹簧测力计测其浮力。由于形状不同，但浮力相同，故判断：F浮与物体的形状无关。（3）验证实验3：把同一块橡皮泥浸入的不同液体（水、酒精、盐水）中，用弹簧测力计测其浮力。由于浸入的液体（密度ρ液））不同，浮力也不同，故判断：F浮与浸入的液体密度ρ液有关（4）验证实验4：把胶水瓶浸入的水中，用弹簧测力计测其浮力。由于浸入水中的深度h不同，但浮力相同，故判断：F浮与浸入的液体深度h无关。可能出现两种判断：A：将弹簧测力计所挂的胶水瓶逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐减少，证明F浮与深度h有关，物体浸入液体的深度越大，受到的浮力也越大。B：将弹簧测力计所挂的胶水瓶逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐减少，当胶水瓶完全没入水中后，继续增大深度，发现弹簧测力计的示数不变，证明F浮与深度h无关。师：这两个结论似乎是矛盾的，这说明物体在部分浸没过程中不单单是深度h变化，还有更本质的因素有待发现，请同学们进一步观察与比较一下，上述两个过程存在什么差异？A在验证实验中没有控制变量一定（即没有控制浸入液体的体积相同）故判断错误。师：刚才同学们把饮料瓶逐渐压入水中，体会感受饮料瓶所受浮力变化，故猜想F浮与浸入液体的体积（或说排开的液体体积V排）可能有关。下面同学们一起验证实验5。（5）验证实验5：把胶水瓶浸入的液体中，用弹簧测力计测其浮力。由于浸入液体的体积（或说排开的液体体积V排）不同，浮力也不相同，故判断：与浸入液体的体积（或说排开的液体体积V排）有关，而与液体深度h无关。(投影)师：通过我们刚才的合作验证，讨论分析判断，认识到浮力的大小与物体的密度、重、形状和物体浸入液体的深度h均无关，而与液体的密度ρ液和物体排开的液体体积V排有关。而且由实验可得液体的密度ρ越大和物体排开的液体体积V排越多（即物体排开液体的重G排液也就越重），可见浮力的大小是与物体排开液体的重G排液有关的。提出问题：F浮与G排液之间是否存在着确定的数量关系呢？若相等？（由F浮=G排液=m排液g=ρ液V排液g说明只与这两因素有关），若下相等（F浮≠G排液=m排液g=ρ液V排液g说明还有其他因素）？4.探索F浮与G排液的关系。（投影）一学生自主猜想：如何通过实验来验证我们的猜想是否正确呢？二布置学生讨论并设计实验方案：（1）如何测物体（沉体、浮体）在液体中所受的浮力？（2）如何测物体排开液体的重力？（3）实验需要哪些器材？（4）设计一个实验记录表格。实验室提供器材：物体（1沉体：胶水瓶、石块、橡皮泥……2浮体：木块、蜡块）、液体（水、酒精、煤油、盐水……）、大烧杯、塑料杯、塑料盘、弹簧秤等。三学生分组实验：学生分别对于沉体和浮体讨论验证方案，设计实验合理后，设计实验纪录表格，并按实验步骤进行实验。用弹簧测力计分别测出沉体（如胶水瓶）全部浸没和浮体（如木块）部分浸没在液体（如水、盐水或酒精）中受到的浮力与物体排开液体受到的重。（要求几组学生把物体浸在不同的液体中实验）①对于沉体（胶水瓶）全部浸没的记录表格：（F浮=G-F拉）胶水瓶的重：G物=（N）胶水瓶在液体中受到拉力F拉=（N）胶水瓶浸没在受到的浮力F浮=（N）(选用塑料杯重可忽略不计)胶水瓶排开液体的重G排液=（N）②对与浮体（木块）部分浸没的记录表格：木块的重G木=（N）木块受到的浮力F浮=（N）(选用塑料杯重可忽略不计)木块排开液体受到的重G排液=（N）教师巡视，并帮助学生将实验顺利完成。（投影几组实验报告）说明：这里采用让学生分组，可用不同的液体做实验，再归纳出一般结论的方法。教师应注意，不能为了省时间而仅仅让学生用水做一次实验而匆忙得出结论，这样做显然不利于培养学生的科学思维。组织实验：桌上有同学们所需要的器材，各小组可按需要选用，我们要亲自做实验来验证自己的猜想是否正确，看哪个组配合的好、实验操作熟练、测量数据准确。师：刚才我们分别做了不同物体（胶水瓶、木块、橡皮泥、石块、蜡块）在不同液体（如水、酒精、盐水、煤油）中所受的浮力与这些物体排开液体所受的重力的关系。现在我们交