初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第1节 浮力教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第1节 浮力教学设计，共7页。教案主要包含了项目提出，项目分析，项目实施，展示交流等内容，欢迎下载使用。
物理观念:认识密度计的结构、刻度方法和工作原理,理解漂浮条件及应用。
科学思维:运用控制变量法,探究提高密度计测量准确程度的方法。
科学探究:制作密度计,会使用密度计测量液体的密度;经历密度计的制作过程,认识密度计的构造、刻度方法和工作原理。
科学态度与责任:培养学生动手、发现问题、解决问题的能力;通过了解物理知识在实际生活中的应用,进一步提高学习物理知识的能力,养成实事求是的科学态度。
教学重难点
教学重点:能应用二力平衡和浮力等知识设计、制作微型密度计。
教学难点:在制作过程中能主动发现问题并采取有效方法解决问题。
教学准备
教师准备:密度计实物、教学课件。
学生准备:泡沫塑料球、直径约3 mm的塑料管(或细圆珠笔芯)、实心塑料管、铜丝、4 mm宽的彩色胶布、密度不同的酒精、标准消毒酒精(密度已知)、水、小刀、剪刀等。
教学过程
板书设计
第4节 跨学科实践:制作微型密度计
一、项目提出:制作微型密度计。
二、项目分析
三、项目实施
(一)项目设计
1.基本思路:
塑料吸管下端封口并缠上铜丝(配重)。
两个因素:密度计的质量、标度杆的直径。
2.密度计的质量:约1 g。
3.标度杆的直径:3 mm左右。
4.结构:标度杆、浮子、配重。
(二)制作
四、展示交流
作业设计
对你所制作的微型密度计加以改进和完善,减小误差。学有余力的学生可以课后制作能测量液体密度的密度计,制作完成后与同学们进行分享交流。
教学反思
本次跨学科实践活动通过微型密度计的制作,来判断消毒酒精是否合格,体现了物理学科“从物理走向社会”的特点,学生在实践活动中估算密度计的质量和标度杆的直径,加深对浮沉条件的理解和应用,并培养他们的观察能力和实践操作能力。活动设计注重学生的主动参与的探究,通过观察、记录、计算和分析,培养学生的科学思维和实践能力。同时实践活动中还引导学生进行正确的实践操作,并及时纠正他们的错误,帮助学生克服实践活动中可能遇到的困难。实验结束后与学生一起总结和讨论实践结果,引导学生思考实践操作中的误差和改进方法,加深对物理原理的理解和应用。教学环节
设计意图
一、项目提出
1.教师出示两杯水,其中一杯盛有盐水,另一杯盛有淡水,你能进行区分吗?
学生:分别测量质量和体积,计算密度,密度大的是盐水。
学生:将同一只鸡蛋放在两种液体中,比较浮沉情况,鸡蛋上浮的是盐水。
将一段细绳固定在鸡蛋的一端,一名学生上台进行演示。
教师:除了以上两种方法外,还有什么方法?
学生:使用密度计,将密度计放在两种液体,密度大的是盐水。
教师展示密度计实物,请学生上台演示。
2.教师再次展示消毒用的小瓶消毒酒精,让学生把密度计放在小瓶中测量密度,发现不能放在小瓶中,提问学生应该怎么办?
学生:用更小的密度计来进行测量。
教师:今天我们来学习并制作“微型密度计”。
通过区分淡水和盐水,利用所学知识解决实际问题,同时引入密度计
二、项目分析
课件展示
1.设计一个能放入小瓶中,并判断酒精是否合格的微型密度计。
2.按照设计要求,完成微型密度计的设计制作。
明确本节课实践任务
三、项目实施
(一)项目设计
1.基本思路:课件展示密度计实物图和结构图,学生观察并思考如何设计一个最简单的密度计。
师生共同归纳总结:将塑料吸管下端封口并缠上铜丝,使它漂浮在液面上,就制成了一个最简单的密度计。
教师:密度计上的膨胀球的作用是什么?
学生:增大排开液体的体积,从而增大浮力,不至于使密度计沉入液体中。
教师:为什么制作密度计时要将塑料吸管下端封口并缠上铜丝?为什么加重物就能竖直漂浮?
学生:是为了降低重心,使密度计不至于倾斜。
教师:加铜丝这一过程,我们称为配重。
学生活动:请同学们为自己的密度计配重并使得它能够竖直漂浮在液体中。
学生完成后,小组展示成果。
教师:你在操作过程中有什么发现?
学生:配重不能太多,会使吸管下沉到杯底。
学生:配重不能太少,会使吸管倾斜,不能竖直漂浮在水中。
请同学们阅读课本78页,制作符合要求的密度计,应该着重考虑的两个问题是什么?
学生:密度计的质量和标度杆的直径。
2.估算密度计的质量。
教师再次展示消毒用的小瓶消毒酒精(100 mL),将密度计的下半部分放入小瓶中,有酒精溢出。若溢出的酒精为1 mL,密度计的质量大约为多少?
通过配重使密度计漂浮在水中,为测量密度做准备
学生第一次体验将密度计竖直漂浮在液体中,感受成功的快乐。在动手的过程中了解到浮力等于重力
小组合作学习:估算密度计的质量,酒精的密度取0.88 g/cm3。
小组代表展示计算过程。
F浮=G排=G密度计=ρ酒精gV排,即G密度计=m密度计g=ρ酒精gV排,m密度计=ρ酒精V排=0.88 g/cm3×1 cm3=0.88 g≈1 g。
3.估算标度杆的直径。
小组合作学习:阅读课本78页,设定A、B之间的长度不少于4 mm,估算标度杆的横截面积。
小组代表展示估算过程:
根据阿基米德原理和浮沉条件得:ρ酒精gV排=m密度计g,ρ酒精V排=ρ酒精Sh=m密度计,分别列式:0.86 g/cm3×S×hA=1 g、0.88 g/cm3×S×hB=1 g, hA=1g0.86g/cm3×S、hB=1g0.88g/cm3×S,A与B的长度差为4 mm,则可列式:1g0.86g/cm3×S-1g0.88g/cm3×S=0.4 cm,解得S≈0.07 cm2。
教师:根据面积公式S=πr2我们可以粗略估计标度杆的直径约为0.3 cm,即3 mm(此处计算标度杆的直径较为繁琐,不必浪费过多时间进行计算)。
4.设计微型密度计的结构
学生阅读课本78~79页,明确密度计的结构,微型密度计由浮子、标度杆和配重三部分组成,总结三部分的作用。
(二)制作
学生阅读课本79页,然后小组合作制作微型密度计,教师巡视指导并拍照。
1.用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一泡沫塑料球作为浮子。
2.实心塑料杆下端缠绕铜丝,调节铜丝的长度,使微型密度计能竖直漂浮在水中。
3.将调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中。待微型密度计静止时,根据液面位置在标度杆上做标记。最后,用4 mm宽的彩色胶布中心对准记号贴在标度杆上。
利用浮沉条件和阿基米德原理估算密度计的质量和标度杆的直径,用物理和数学知识解决实际问题
小组合作制作微型密度计,培养学生团队合作精神和科学探究能力
四、展示交流
1.学生展示自己的作品,并描述在制作过程中遇到的困难和解决的方法。从取材的合理性、刻度标注的正确和准确程度、制作的精巧和美观性等方面进行自我评价和相互评价。
2.各小组用自制微型密度计测量密度不同的酒精,判断密度是否符合要求,哪瓶偏大,哪瓶偏小,教师公布答案,比较测量结果与教师公布的结论是否相同。
3.如果测量结果与老师公布的结论不同,请分析产生误差的原因。
4.若测量结果与老师公布的结论相同,说说你的体会。
对制作过程及制作成果及时进行反思,不断改进,培养分析概括能力