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《浮力》课堂纪实及点评,
教学过程:
导入:(多媒体打出)
有几个小朋友正在花园里踢球,一不小心,球滚进了一个树洞里了,怎么也拿不出来,同学们你能想办法帮助他们吗?
(学生兴致很高纷纷举手,激情引趣)
生:往树洞里灌水,球就能浮上来。(多媒体演示证明正确)
师:球为什么能浮上来?
生:球受到水的浮力。
师:真棒!看来浮力能帮我们解决问题,这节课我们就来研究有关浮力的问题好不好?(板书课题)
师:在水中正上浮的物体受浮力?浮在水面上的物体受浮力?
生:受浮力,小学自然里学过。
师:浮在水面的物体受浮力,正在上浮的物体也受浮力,那么在水里下沉的物体是否受浮力?
生甲:受浮力。
生乙:不受浮力。
[ 学生基本分成两派,争论,都想试着说明理由,但又有点说不清楚 ]
[ 意图:用学生的好胜心理,激发学生的求知欲 ]
师:物理是一门以实验为基础的学科,现在证明自己观点最好的办法是什么?
生:实验。
师:好,同学们利用手头实验器材,自由组成小组,设计实验验证一下:在水中下沉的物体是否受浮力?看谁正确?开始。
(让学生自由分组,培养学生的合作精神;比一比,培养学生的竞争意识。课前教师让学生准备了一些在水里能漂浮、下沉的物体,有的学生用铁块、铝块、石块做实验,有的学生用自带的钉子、弹力球做实验,1分钟学生举手示意已经找到解决问题的方法。)
师:好,大多数同学都已经通过实验,验证了在水中下沉物体是否受浮力。谁能到前面来演示一下你们组是怎样做的。
[ 学生纷纷举手,都想到前面演示,教师巡视时,看到大多同学都已得出结论,设计的很简单、易操作,为了促进平时不太发言的学生学习物理的兴趣,故把机会让给这样的同学了 ]
生:我把小石块用细绳拴住,在空气中测出重为 3.2 牛顿,然后又把挂在测力计上的小石块浸没在水中,测力计示数变为 2.8 牛,说明它受到浮力了。
师:另一观点的同学可以证明你们的猜想吗?
生:实验证明我们的观点错了。但是我有个问题,为什么测力计示数变小了,就能说明小石块受到了浮力?
另一生:分析小石块的受力情况就能说明:小石块受到竖直向下的重力 3.2 牛,测力计向上的拉力 2.8 牛,仅这两个力的作用,小石块不能处于静止状态,但小石块在水中确实处于静止状态,说明它还受水给它向上的力――浮力( 0.4 牛)。
师:请坐,同学们他分析的好不好?大家都很有头脑,我很高兴。
生:好,(鼓掌让学生享受成功的喜悦)
[ 教师发现有几个学生眼神有些茫然,好像没明白,估计是对石块受到向上托的浮力感到有点抽象,不理解,为澄清这一事实,教师特意做了进一步演示 ]
师:把石块浸入水中,测力计示数减小,说明它受浮力,我们再等效演示,把石块从水中拿出,改用手向上托,也让测力计示数为 2.8 牛,可知手向上托的力为 0.4 牛,像在水里一样,由此证明,石块在水中受到向上托的力 ---- 浮力。
[ 这时发现学生眼神亮了,直点头,很高兴,听懂了,对以后的知识学习充满了信心,如果教师不能随时观察到学生的反映,一味推进课程,这部分学生就可能卡在这里,影响以后知识的学习,久而久之,就会影响学习物理的兴趣 .]
师:通过实验分析证明:浸入液体的物体都受到浮力的作用,既然浸在液体里的物体都受到浮力作用,那为什么有的物体上浮,有的下沉,还有悬在液体中?下面利用手头器材研究:做一做看看你能发现什么问题并分析一下原因?
[ 学生开始做实验,有的学生把铁块直接放入水中,铁块下落得很 ] 快,砸得烧杯底“叮铛响”,学生也吓了一跳,生怕砸漏了,当我让她把铝块也放入时,学生不敢,经过鼓励当他把同体积的铝块同样放入时,发出的声音又很小,这时,她产生了浓厚的兴趣和疑问,怎么不一样呢?有的学生把一乒乓球用力压入水中,一松手球自己就上来了。 ]
[ 有的学生把包装用塑料泡沫块压入水中,一松手也浮上来了,学生都在用手头器材进行实验,发现了很多问题 ]
师:好,同学们先放下手中的实验器材,你在实验时发现了什么问题?
生:我发现一些比较轻的物体像乒乓球,塑料、木块等能漂浮在水面上。
师:为什么这些物体能漂浮在水面上?
生:它们的密度小于水的密度。
师:确实与物质的密度有关,现在同学们利用密度知识还不能准确解释,同学们试着从物体受力的角度去分析,试一试,看能不能给出合理解释。
生:以乒乓球为例,受竖直向上的浮力,竖直向下的重力,由于乒乓球处于静止状态,合力为零,受平衡力所以浮力与重力大小相等。
师:很好,漂浮时,F浮=G,还有没有其它现象?(板书)
生:铁块、铝块放入水中都下沉,我分析了它的受力情况,下沉时,仅受重力和浮力,且物体向下运动,根据同一直线上的二力合成,我认为这时重力大于浮力,(板书)
生:我也做了上述两同学的实验,得出了同样的结果,但是经过分析:我认为还应该有既不上浮也不下沉,悬在水中的物体,但是手头没有合适的物体,没有看到这种现象。
师:很好,同学们不仅通过实验分析了上浮、下沉物体的受力情况,而且还经过推理,得出还应有悬浮的物体,大家认为这种推理科学吗?
生:这种推理应该是合理的。
师:大家看:这有一个容器、水、鸡蛋、食盐,你能让鸡蛋悬浮吗?
生:配制与鸡蛋相同密度盐水,鸡蛋就能悬浮在水里。
[ 教师演示。学生非常兴奋,真有悬浮的物体 ]
师:大家分析鸡蛋的受力情况,看一看能得出什么结论?
生:受重力和浮力静止,重力和浮力大小相等。
师:谁能归纳一下,物体在水中的浮沉条件是什么?
生:①上浮:F浮>G②悬浮、漂浮:F浮=G;③下沉:F浮<G。
师:学以致用,我们来解释一下下列现象:
[ 多媒体展示情景,增强直观性,降低了难度 ]
1、如图所示,分析潜水艇的浮沉情况。
生:浮力大于重力,合力向上,潜水艇上浮 [ 动画展示潜艇上浮 ]
[ 教师描述情景,图片展示 ]
2、由于大桥上发生一起交通事故,一辆奔驰跑车落入河中,试分析车的浮沉情况。
[ 学生兴致很高,跃跃欲试 ][ 激发兴趣,调动积极性 ]
生:由于车的重力大于它所受浮力,所以车下沉
[ 动画演示,跑车慢慢坠入河底 ]
3、美国的一艘参加伊拉克战争的潜水艇受力如图所示,分析它的浮沉情况
[ 图片展示 ] :
生:由于潜艇所受浮力小于重力,所以潜艇下沉。
[ 动画演示潜艇下潜,慢慢没入水下 ]
师:刚才我们分析了几个浸在液体中物体受力情况,进而研究了物体的浮沉情况,那么,有没有同学想过浸在液体中的物体所受浮力是怎样产生的?
生:由于物体浸在液体中,所以是液体施加的。
师:与物体接触的只有液体,所以我们能确认是液体施加的,那又是怎样施加的呢?下面我们一起分析:
[ 多媒体展示一个浸没在液体中立方体,让学生分析液体对立方体的施力情况,引导学生分析 ]
师:(提示)运用液体内部压强规律进行分析:
生:左右、前后在液体中所处深度相同,压强相等,压力大小相等,方向相反,且在同一条直线上合力为零。上表面所处深度浅,压强小,向下的压力小。而下表面所处深度深,压强大,向上的压力大。上、下表面压力不等,合力不为零,方向向上,这个压力差就是物体所受的浮力。
[ 多媒体同步打出受力分析图 ]
师:很好,浮力产生的原因是:“上下表面压力差”,浮力的方向是竖直向上,那么谁依据这一知识,给出求浮力的方法。
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