物理八年级下册（2024）第1节 浮力教案

这是一份物理八年级下册（2024）第1节 浮力教案，共10页。教案主要包含了创设情境　导入新课，新课讲解　探究新知，归纳概括　课堂小结等内容，欢迎下载使用。
物理观念:认识浮力,了解浮力的方向和产生原因;通过实验探究知道影响浮力大小的因素。
科学思维:通过观察,认识浮力的存在;经历推理过程,了解浮力产生的原因。
科学探究:通过实验探究知道影响浮力大小的因素;学会使用弹簧测力计测量浮力;经历通过实验收集证据,形成合理的解释,并与其他同学相互交流、完善结论的科学探究过程,系统地培养学生的科学探究能力。
科学态度与责任:认识浮力,体会物理概念之间的联系,建立科学的世界观;根据实验现象提出猜想、表达观点,并通过探究收集证据、加以论证,培养学生科学论证的科学思维。
教学重难点
教学重点:探究影响浮力大小的因素,“称重法”测浮力。
教学难点:运用实验和分析的方法得出浮力产生的原因。
教学准备
教师准备:教学课件、大量筒、乒乓球、大水槽、弹簧测力计、剪掉底的透明塑料瓶、粘着红线的乒乓球、烧杯。
学生准备:弹簧测力计、细线、铁块、拴着细线的石块、大水槽、空矿泉水瓶、水、盐水。
教学过程
板书设计
第1节 浮力
1.方向:竖直向上(与重力方向相反)。
2.测量:弹簧测力计F浮=G-F(称重法)。
3.产生原因:物体上下表面受到液体的压力差,F浮=F向上-F向下。
4.影响因素:(1)浸在液体中的体积(排开液体的体积);(2)液体的密度。
作业设计
利用弹簧测力计、橡皮泥等探究浮力大小是否与物体的形状、质量有关,请设计实验进行验证。
参考答案:
(1)探究浮力大小是否与物体的质量有关
器材:烧杯、水、细线、弹簧测力计、体积相同但质量不同的两小球A和B。
步骤:
①用细线分别拴上小球A和小球B,悬挂在弹簧测力计下,分别测出二者的重力G1和G2。
②将小球A和小球B分别缓慢地浸没在水中,分别读出弹簧测力计的示数F1和F2。
③比较G1-F1和G2-F2的大小,若不相等,说明所受浮力与物体的质量有关;反之,则证明有关。
(2)探究浮力大小与物体的形状是否有关
器材:烧杯、水、细线、弹簧测力计、橡皮泥。
步骤:①用细线拴上橡皮泥,悬挂在弹簧测力计下,使橡皮泥缓慢地浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F1。
②改变橡皮泥的形状,重复上述步骤,读出弹簧测力计的示数F2。
③比较F1和F2的大小,若不相等,说明所受浮力与物体的形状有关;反之,则证明无关。
教学反思
本课的教学设计,从我们生活中所熟悉的场景引入,密切联系生活实际,教学中从学生身边的例子入手,进行演示实验和学生实验,学生体验了科学探究的全过程,又让学生学习了科学探究的方法,还加深了对浮力概念的理解。新的课程改革对物理教育提出了新的理念,将“培养学生的科学素养”作为物理教学的根本目的,将“从生活走向物理,从物理走向社会”,“注重科学探究,提倡学习方式的多样化”作为课程的基本理念。因此,在课堂教学中要落实物理教育的基本目的,突出新的课程理念。
教学环节
设计意图
一、创设情境 导入新课
1.首先将乒乓球放在大量筒中,问同学们:“除了将乒乓球倒出来,用什么方法能把乒乓球从量筒中取出来呢?”
学生上台进行演示,向大量筒中加入适量水,取出乒乓球。
2.课件展示:冰山漂浮在海面上;鸭子、轮船漂在水面上;人漂在死海海面上;热气球载着重物飞上高空等
引导学生思考:以上物体在液体或气体为什么能漂浮或升空呢?
学生:液体或气体对物体有一个向上的力。
教师:这个力是浮力,这节课我们学习“浮力”。
通过播放神奇的死海、生活中的浮力图片,以教师设问的方式引入浮力,能够贴近学生的思维实际,使学生从生活中的浮力现象走向物理
二、新课讲解 探究新知
探究点一 浮力
(一)浮力的方向
演示实验1:将一乒乓球按入水中,松手后,乒乓球浮出水面,最后漂浮在水面上。
讨论以下问题:
水中上浮的乒乓球和浮在水面上的乒乓球受几个力的作用?施力物体是什么?力的方向怎样?
学生:乒乓球受到重力作用,施力物体是地球,方向是竖直向上。
学生:乒乓球从水中由静止上浮,说明它还在水中受到与重力方向相反即竖直向上的力,这个力就是浮力,它的施力物体是水。
学生:浮上来的乒乓球最终静止在水面,处于平衡状态,说明它在竖直方向上受到的是平衡力,这时它受到的重力与浮力是一对平衡力,所以我们得出浮在水面上的物体受到的浮力的方向竖直向上,力的大小等于物体的重力。
演示实验2:找一段较粗的红线,将其两端分别固定在乒乓球和烧杯的底部,将水注入烧杯,直到将乒乓球浸没,观察红线的状态。将烧杯的一端垫高,再次观察红线的状态。
分析两种情况下乒乓球的受力情况,应用二力平衡知识得出浮力的方向与重力方向相反,即浮力方向总是“竖直向上”的
讨论以下问题:
1.乒乓球受到了哪些力?
2.本实验说明了什么?
学生:乒乓球受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力。
学生:本实验说明浮力的方向是竖直向上的。
归纳总结:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
(二)测量浮力的大小
过渡:力的要素除了方向、作用点外还有大小,之前我们学习重力时,用弹簧测力计测量重力,那么又如何利用弹簧测力计来测量浮力大小呢?
学生活动:
1.用弹簧测力计挂着铁块,读出示数,然后用手托住铁块。看到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了)
2.分析铁块受力情况,手对铁块的托力多大?
学生思考后小组讨论。
学生:铁块受到重力、拉力和托力,托力大小等于铁块的重力与拉力(弹簧测力计的示数)之差。
教师:通过刚才的实验,当我们把铁块放入水中时,铁块受到竖直向上的浮力,这个浮力相当于刚才实验中我们对铁块竖直向上的托力,我们如何测量物体浸在液体中受到的浮力?
学生:用弹簧测力计悬挂铁块,测量出铁块的重力G,然后铁块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F,铁块受到的浮力F浮=G-F。
学生实验1:测量铁块在水中受到的浮力,体验用称重法测量浮力。
演示实验3:把石块放入水中,石块下沉,一直沉到烧杯底。
教师:下沉的石块受到浮力吗?请同学们讨论并自己利用桌上的实验器材设计实验验证自己的想法。教师巡回指导。
学生:将石块挂在弹簧测力计下测出石块在空气中的重力,然后将弹簧测力计悬挂着石块浸入水中,让石块全部或部分浸入水中,直到达到平衡。如果弹簧测力计的示数不变,说明石块不受浮力;如果示数变小,说明受到向上的浮力;如果示数变大,说明受到了水对它向下的力。
学生:用弹簧测力计吊着石块浸入水中时,弹簧测力计的示数变小了,说明石块在水中受到了水对它竖直向上的浮力的作用。
探究点二 决定浮力大小的因素
学生实验2:在大水槽中装半槽水,用手将空矿泉水瓶慢慢压入水中,在空矿泉水瓶浸没前,体会空矿泉水瓶所受浮力及其变化。
教师:浮力的大小可能与哪些因素有关?请同学们根据刚才的体验和生活中的经验提出猜想?并说出猜想的依据。
学生利用之前学习的二力平衡知识解决现在的新问题,层层递进的方式,让学生掌握称重法测浮力
学生结合体验猜想,训练学生合理猜想,有根据地猜想,有依据推理问题的能力
学生:可能与瓶子浸在水里的体积有关,因为刚才瓶子全部压入比一半压入要费力,浮力更大,说明与浸入水中的体积有关。
学生:可能与瓶子浸入水中的深度有关,因为瓶子往下压,深度增加,更费力。
学生:可能与物体的密度有关,因为乒乓球和钢球的密度不同,乒乓球在水里漂浮,钢球在水里沉底。
学生:可能与液体的密度有关,因为人可以躺在死海里看书。
教师:实验中运用的科学研究方法是什么?
学生:控制变量法。
教师:首先全体小组来探究是否和物体浸没在液体中的深度有关。如何设计实验?
学生:控制液体的密度相同,所以液体都是水,控制物体浸在液体中的体积相同,让物体都是浸没状态,控制物体的密度相同,选择同一物体。
教师:如何设计该实验?
小组讨论,设计实验方案。
学生:先用弹簧测力计测出铁块的重力,然后将铁块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数,再改变铁块浸没的深度,读出弹簧测力计的示数。
学生分小组进行实验,实验过程中分工明确,记录数据同时也要注意实验过程中出现的问题。
学生:分析数据可知,物体所受浮力的大小和浸没在液体中的深度无关。
另外3个猜想,为了节省时间,3个猜想的探究实验同时进行,每2~3个小组进行一个猜想探究实验。
分组实验完成后,各小组派代表汇报本组的实验操作、分析数据的过程,以及得到的实验结论。教师在合理性和规范性上给予指导,对小组合作探究的过程给出评价。最后师生一起归纳、总结,得出结论。
师生共同归纳分析:
物体在液体中所受浮力的大小,跟物体的密度、物体的体积、浸没的深度等无关,跟浸在液体中的体积、液体的密度有关。
探究点三 浮力产生的原因
过渡:浮力是怎么产生的呢?带着问题我们来看一段视频。
学生:浮力是由于液体对物体下表面的压力大于上表面的压力,也就是物体上下表面受到液体的压力差。
演示实验4:取一只去底的透明塑料瓶,瓶口直径略小于乒乓球直径。将乒乓球放入瓶中,保持瓶口朝下。向塑料瓶中注水,观察乒乓球的状态。用手堵住瓶口,观察乒乓球的状态。
教师:你看到了什么现象?为什么会出现这样的现象?
小组讨论解释这个现象。
学生:乙图实验中,乒乓球静止不动,这是因为乒乓球只受到水给它向下的压力。在图丙实验中,乒乓球向上运动,这是由于乒乓球下面积满了水,乒乓球既受到水对它向下的压力,又受到水对它向上的压力,并且向上的压力大于向下的压力。
培养学生设计实验的能力、分析概括能力
通过演示实验,加深对浮力产生原因的理解
如图所示,我们研究浸没在液体中的长方体的受力情况。长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡,物体水平方向所受力的合力为0。长方体上、下表面所处的深度分别记为h1、h2,h2>h1,因此,液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。长方体上、下表面的受力面积相同,所以,液体对长方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1。
归纳:浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力不同(压力差)。
三、归纳概括 课堂小结
学生总结本节所学知识,教师课件展示。
培养学生归纳总结的意识和能力