9.2 探究浮力的大小

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1、9.2探究浮力的大小1．教学目标◆知识与技能⑴知道阿基米德原理，会用阿基米德原理进行有关的简单计算。◆过程与方法⑵经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。◆情感态度与价值观⑶通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣；通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。2．教材说明本节的主要内容有：探究阿基米德原理；用阿基米德原理解释轮船漂浮的原因，学习用阿基米德原理计算物体所受浮力的大小。阿基米德原理是流体静力学中的一条基本定律，是解决浮力问题的重要依据之一。从知识体系上来看，

2、本节内容是在定性探究“浮力大小跟哪些因素有关”的基础上，进一步定量探究浮力的大小，是上一节知识的延续和深化，并为下一节进一步学习物体的浮沉条件奠定基础。本节的编写思路是：根据上一节实验探究得出的结论“浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体的密度有关”，且物体排开液体的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大，引导学生推理分析，提出猜想：浮力的大小可能跟物体排开液体的重量存在一定的关系。然后根据猜想制订计划，设计实验，选择器材，再进行实验和收集数据，通过分析论证，归纳总结出阿基米德原理。然后运用阿基米德原理分析轮船漂浮的原因

3、，并进行浮力的有关计算，最后介绍阿基米德原理在生活、生产、科技方面的其他应用。由于上节课探究了“浮力的大小跟哪些因素有关”，本节教材在此基础上进一步提出猜想，进行探究，集中一个目标――探究阿基米德原理，这样循序渐进，同时减少了本节课的容量，易学便教。另外，教材没有给出具体的实验步骤，而只给出实验设计的基本思路，并用简捷明了的图示提示实验方法，有利于培养学生的观察能力和自主探究的能力。本节教学重点：阿基米德原理及其探究过程是本节教学的重点。本节教学难点：学习阿基米德原理时，由于学生的认识水平所限，常有一些容易混淆的概念

4、，例如“浸在”和“浸没”的区别，“排开液体的体积”和“物体体积”的关系等，因此，正确理解阿基米德原理的内容，是本节课教学的难点。3．教学建议本节是让学生在实验探究的基础上归纳总结阿基米德原理，所以让学生做好探究浮力大小的实验，是学好本节课的关键。关于探究课题的引入，可以有以下几种方法：（1）按照教材上的方法，直接引入：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关，跟液体的密度有关，那么，浮力的大小会不会跟物体排开液体的重量有关呢？（2）由实验引入：在水桶中装满水，让学生把饮料瓶向下慢慢压入水桶中，体会浮力大小的变化，注意观察实

5、验现象（水溢出），并就此提出一个值得探究的问题：将饮料瓶下按过程中，饮料瓶所受的浮力越来越大，排开的水越来越多。浮力大小和排开的液体多少是否存在定量的关系呢？（3）由故事引入：利用多媒体或挂图展示曹冲称象的图片。先让学生讲曹冲是怎样称象的，然后启发学生思考：象或石头越重，船浸入水中的体积就越大，被船排开的水越多。而载了象或石头的船是靠浮力托起的，可见，物体受的浮力大小跟物体排开水的多少有关。它们之间有什么关系呢？（4）从日常生活经验谈起：当我们跨进浴缸身体浸在水中时，会感到水的浮力，同时，我们也会看到水面上升了，水上

6、升的原因是因为我们在水中占据了一定的体积，也就是排开了一部分的水，而且我们浸入水中的体积越多，感受到的浮力也越大。那么，浮力的大小跟物体排开水的多少有关系吗？有什么关系？阿基米德原理关于阿基米德原理的探究，具体建议如下：（1）猜想与假设目的是引导学生在“浮力的大小”和“物体排开液体的重量”这二者之间建立联系。具体教学时，可以先回顾上一节课的学习内容，让学生明确：浮力的大小跟液体的密度及排开液体的体积有关。再进一步引导学生思考、分析，由“液体的密度”和“排开液体的体积”这两个物理量想到“排开液体的质量”，进一步联想到浮

7、力的大小可能与物体排开液体的重量有关。然后教师可以提示：“浮力”和“排开液体的重量”同属于力，二者单位相同，“物体所受浮力的大小”与它“排开液体的重量”之间很可能存在某种关系。（2）制定计划与设计实验溢水法验证阿基米德原理的实验对学生的实验技能要求较高，在实验中需要测量四个物理量（G、F、G桶、G桶和水），记录六个物理量（G、F、F浮、G桶、G桶和水、G排），有些学生实验时往往顾此失彼。为保证学生的实验能够合理、有序地进行，在实验前教师可引导学生通过讨论下列几个问题来明确实验步骤：①浮力大小如何测量？②为什么要收集溢

8、出的水？怎样使收集的水恰为排开的水？③用什么样的容器接水？如何测排开的水重？④怎样安排实验顺序最为合理，为什么？前面已经学过了用弹簧测力计测量浮力的方法，在此应重点引导学生思考如何收集物体排开的液体。通过讨论，学生会想出以下方法：第一种方法：按照教材所示使用溢水杯（也可把烧杯倾斜一点替代溢水杯，实验时要注意保持倾斜角度始终不变）。使用这种方法要