初中浮力问题的教学(精选10篇)
初中浮力问题的教学 篇1
一、教材中的浮力实验设计
实验1:教材八年级下册第92页,实验要求判断浸入水中的石块或金属块是否受到浮力?
实验2:教材八年级下册第94页,实验要求对装水的塑料袋分别用弹簧测力计测出重力,并观察浸入水的过程中弹簧测力计示数的变化。
二、实验教学中存在的问题
问题1:教学中如何提高实验现象的显著性?在集体备课活动中,教师反映:金属块浸入水中后,弹簧测力计示数变化不明显,是弹簧测力计的问题,还是金属块受到的浮力太小?
问题2:教学中如何消除学生认为物体受到的浮力的大小与物体的密度有关?这是学生存在思维定势,前面学习密度的计算是物体的质量和体积之比,学生往往会据此判定物体受到的浮力大小也与物体的体积和密度有关,而不是与浸入的液体密度有关。教学中,必须用实验事实来向学生证明物体受到的浮力大小与物体的密度无关,要选择相同体积不同密度的材料来做实验,那么如何选用材料呢?
三、对于浮力实验教学后的反思
问题1的解决,定性推论:观察浸入水的过程中弹簧测力计示数的变化,变化幅度即受到浮力大小与原示数大小的对比,与浸入物体的密度有关。教材94页实验是一个极端的例子,即浮力大小基本等于原示数大小,或者说弹簧测力计示数变为零。可见选取合适密度的材料对实验现象的显著性有影响。
定量分析:不同密度的浸入物体所受浮力与重力的对比见表1 (密度单位为:103 kg/m3) 。
结论:选取密度在1至5之间的物质,但实际生活中哪些物质符合要求呢?
问题2的解决,使用相同体积不同材料的物体。通过实验证明:物体的密度不同,但体积相同时受到的浮力大小相等,浮力与该物体自身的密度无关。需要选取密度在1至5之间的物质。
四、密度在1至5之间的物体
制作密度在1至5之间的物质,笔者想到了一个办法,用铁皮罐和酒精喷灯熔化白蜡,熔化后倒入纸盒凝固,因为白蜡熔点低,硬度小,容易加工。但是白蜡的密度小于1怎么办?联想到金属合金的方法,可在熔化的白蜡中掺入铅粉 (也可用铁粉等) 。
用反推法来测算,先从演示弹簧测力计的量程开始,我校使用的是5 N量程的演示弹簧测力计。实验的物体重量确定为2 N左右,质量不超过200 g。将铅粉掺入熔化的白蜡中,做出密度为5左右的物质,同样方法做出密度为4和3的物质。为了区分不同密度的“蜡块”,需求加入颜料。做好的“蜡块”需要再测定一下密度,不一定是整数,但这种做法能调整密度的大小。这一思路源于经典故事《阿基米德鉴别皇冠》。
五、评价
有关浮力的物理实验,在实际教学中存在实验现象不够显著的问题。按笔者所述制作出的密度在1到5的物质,能够提高实验现象的显著性,有助于消除学生的一些错误想法。
初中浮力问题的教学 篇2
本节《浮力的应用》是在学习了上节《浮力》,知道浮力的产生及其大小的基础上,进一步学习物体浮沉的条件,知道物体浮沉条件在实际生活中的应用,理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力,来实现浮沉的,通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边,初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。
二、学情分析
本节课学生已经掌握基础知识较扎实,已经学习了系统的力学基础知识,刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理,有强烈的好奇心和求知欲望,知识面广,学习习惯较好,自学能力较强。本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点,随着实验的总结、拓展,真正发挥了学生的正常思维潜能,激发了学生对自然科学的探究,搜集整理浮力在生产、生活中的应用,培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。
三、设计思路
根据浮力知识的教学分解,本节教学的知识要点:一是物体的浮沉条件;二是浮沉条件的应用。知识本身的难度并不算大,但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高,是进行本节教学的关键,为此,本节教学的策略设计是:从观察、分析、比较物体的浮沉情况→认识物体的浮沉条件(受力条件和密度条件)→调节浮力与重力的大小关系→理解浮力的应用(轮船、潜水艇、气球和飞艇、选种诸方面的应用)。
四、教学目标
1、知识与技能
知道物体的浮沉条件;
知道浮力的应用
2、过程与方法:
通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的;
通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。
3、情感态度与价值观
初步认识科学技术对社会发展的影响。
初步建立应用科学知识的意识。
五、教学重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
六、教学难点:理解改变物体所受的重力与浮力的关系,能增大可利用的浮力。
七、教学仪器:烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、两个铁罐子、沙子、潜水艇模型、热气球模型、多媒体课件。
八、教学流程:
(一)新课引入
[演示]:1、出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等。
2、将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手。
[现象]:铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。
[提问]:1、浸没在水中的铁块、蜡块(松手后)各受到什么力?
(浮力、重力)
2、铁块和蜡块受到的浮力相等吗?
(相等。因为V排相等,根据阿基米德原理可知浮力相等。)
3、既然铁块和蜡块受到的F浮相同,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮?
液体中,物体的浮沉取决于什么呢?
[讲解]:物体的浮沉条件:
分析蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的F浮>G蜡,所以蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面,V排减小,浮力减小,当F浮= G物时,蜡块最终漂浮在水面。即:F浮>G物上浮,最终漂浮。
分析铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F浮
若一个物体浸没在水中,松手后F浮=G物,受力平衡,物体的运动状态不变,我们说物体悬浮在液体中。即:F浮=G物,最终悬浮。
总结:通过上述分析,我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。
(二)进行新课
1、讨论:
(1)木材能漂浮在水面,其原因是什么?
(2)把一根木头挖成空心,做成独木舟后,其重力怎么变化?它可载货物的多少怎么变化?重力变小,可以装载的货物变多。
[指出]:从浮力的角度看,把物体做成空心的办法,增大了可利用的浮力,而且这种古老的“空心”办法,可以增大漂浮物体可利用的浮力。
[质疑]:密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢?
2、实验:
两个外形相同的铁罐子,一个空心,一个装满沙;同时按入水中,松手后实心的下沉,空心的上浮最终漂浮。
[质疑]:(1)铁的密度大于水的密度,空心的铁罐子为什么能漂浮呢?可能是因为什么呢?
(因为它是空心的,F浮>G物,所以能上浮,最终能漂浮。)
(2)要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢?
(把沙取出来,变成空心的。)
(3)大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢?
(F浮不变,挖空使G物变小,当F浮>G物,铁罐子自然就浮起来了。)
[指出]:上述实验告诉我们采用“空心”的办法,不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力,还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。
3、应用
轮船
(1)原理:采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。
(2)排水量:满载时,船排开的水的质量。
即:排水量=m船+m货
[质疑]:1.轮船从河水驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、变小还是不变?(不变,始终漂浮)
2、它排开的液体的质量变不变?(不变)
3、它排开的液体的体积变不变?
(变,ρ海水>ρ水,所以V排海水
4、它是沉下一些,还是浮起一些?(V排变小了,所以上浮一些)
[强调]:同一条船在河里和海里时,所受浮力相同,但它排开的河水和海水的体积不同。因此,它的吃水深度不同。
潜水艇
[学生实验]:
潜水艇能潜入水下航行,进行侦查和袭击,是一种很重要的军事舰艇。它是怎么工作的呢?我们用打吊瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。
现象:吸气时,水逐渐进入管中,管子下沉;吹气时,管中的水被排出,管子上浮;
[质疑]:(1)小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化?
(塑料管形变很小,V排基本不变,所以可以认为F浮不变)。
(2)那它是怎样上浮或下沉的呢?
(吹气时,水从管子中排出,重力变小,F浮>G物,所以上浮;吸气时,水进入管子,重力变大,F浮
[讲解]:潜水艇两侧有水舱,当水舱中充水时,潜水艇加重,就逐渐潜入水中;当水舱充水使艇重等于同体积水重时,潜水艇就可悬浮在水中;当压缩空气使水舱中的水排出一部分时,潜水艇变轻,就可上浮了。
潜水艇:
原理:靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。
[强调]:潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。
气球和飞艇
[演示]:“热气球”的实验。
[质疑]:酒精燃烧后袋内空气密度怎样变化?
原理:ρ气<ρ空气,使它受到的F浮>G物而升空。
[讨论]:要使充了氦气、升到空中的气球落回地面,你们能想出什么办法?要使热气球落回地面,有什么办法?(放气或停止加热)
其他应用
从浮力的教学设计谈初中物理教学 篇3
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2015)06A-0068-01
在初中物理课堂教学中,教师应着眼于知识的全局,通过对全局知识的掌控,明确教学目标,设计教学方案,掌握教学重点。浮力部分的知识是初中物理教学的重点与难点,教师应从知识点出发,进行相应的教学设计,让学生了解浮力的概念,并掌握影响浮力的主要因素,学生通过对浮力知识的深入学习和理解,能够进行浮力相关知识的实验与计算。
一、知识概念的引导
浮力概念的设计应遵循生活化的原则,从生活入手,引出浮力概念。教学时,教师可以设计为提问与讲述的场景,通过讲述生活中的浮力现象,进一步引入新课教学的主题。
如教师可以通过讲述在水中放入乒乓球、苹果,它们会漂浮在水面上;小朋友放飞的氢气球会飘在天空中;当我们下压漂在水中的皮球时,双手会感觉到一股阻力在作用。通过这样的讲述,让学生在脑海中对浮力的概念产生一个初步的认识。最后提出问题:我们投入水中的石块、铁球,它们会沉入水底,那么它们是否受到某种力的作用?
通过片刻的思考后,学生给出答案:它们受到“浮力”的作用。那么既然受到浮力的作用,根据力的三要素,引导学生归纳出浮力的定义:“漂浮或者浸没于液体或者空气中的物体,受到各方向液体或者空气压力和向上合力,我们称其为浮力。”
接着,教师引导学生对浮力的定义以及力的三要素进行分析:浮力的受力物体为“漂浮或者浸没于液体或者空气中的物体”,其方向“永远垂直向上”,那么它的大小是多少?通过这样的提问,引导学生深入浮力知识的学习,对浮力的大小展开探究。
二、知识内容的传授
笔者认为,对于抽象的知识,需要学生自己亲力亲为,方可加深其对知识的理解与认识。在设计浮力知识的相关内容时,教师应通过引导学生做实验,分析实验数据,帮助学生归纳、总结、掌握影响浮力的要素,这是浮力教学的重点。
1.课程设计准备。为了方便实验,在实验前应做好如下准备:测试铁块所受浮力的大小,为了验证是否受到重力的作用,在授课时,准备如下实验器材:100cm3的铁块与铝块,弹簧测力计,以及装满水与酒精的水槽两个。
2.课程设计实施。笔者指定两个学生在讲台动手实验,实验测试的内容为:
①铁块与铝块的重力。
②铁块与铝块在水中的重力。
③铁块与铝块在酒精溶液中的重力。
在黑板上绘制实验数据表格,将测试的数据写在黑板上,并要求其他学生记录测试得到的数据。在实验过程中,通过测力计测定得到的实验数据如表1所示。
3.实验数据分析。实验测试的目的是与学生一起通过数据分析,得到影响浮力的因素。所以数据分析是教学的重点。在实验数据分析时,教师还应结合物体的受力分析图,帮助学生理解。
此时,笔者在黑板上绘制了如右图所示的物体受力分析图,我们所测试的铁块与铝块在实验过程中,受到测力计的拉力、重力,以及浮力的作用。根据实验过程,笔者在黑板上写下了如下公式,帮助学生理解分析。
F拉+F浮=G重
以铁块为例,通过分析可知,铁块在水中受到的浮力为7.8-6.8=1N,在酒精中受到的浮力为:7.8-6.5=1.3N。
继而对铝块进行分析,其在水中受到的浮力为:2.7-1.7=1N,在酒精溶液中受到的浮力为:2.7-1.4=1.3N。
笔者进一步引导提示:从上我们可以看出,铁块与铝块在水中受到的浮力是相同的,它们在酒精中受到的浮力也是相同的,但是在酒精和水中受到的浮力不相同。
接着,笔者给学生留出独立思考的时间,让学生进行总结思考,学生得到以下结论:
①物体受到的浮力大小与液体有关;
②物体受到的浮力的大小与物体所受重力无关。
学生能够得到上述结论,说明实验取得了较好的效果。笔者再次提示:
①既然与浮力与液体相关,那么,酒精与水在物理性质上,有什么区别?(可以从熔点、沸点、密度考虑)
②既然浮力与物体的重力无关,可是物体浮力大小,肯定与物体有关,结合我们的测试数据,会与什么有关联?(可以从物体的体积、密度、质量考虑)
学生再一次深入思考,最终总结出了影响浮力的因素:
①物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
②物体所受浮力的大小与物体的体积有关。
在课程的最后,笔者又抛出了疑问:我们知道了影响浮力的相关因素,那么浮力的大小怎么计算?通过这一问题让学生在课后展开思考探究,为下一节课学习“阿基米德浮力原理”奠定基础。
初中浮力问题的教学 篇4
1.浮力实验教学设计
实验就是浮力认知实验,在课程开始前,教师可以播放打捞沉船的视频资料帮助学生对本节课程学习有一个大致的认识和了解,主动向学生进行提问,比如提出问题:巨大的沉船打捞出水的原因?包含了什么样的物理知识?死海海面上人为什么可以漂浮?带着问题,让学生观察整个演示实验操作过程中。在八年级下册浮力学习中,要求判断浸入水中的石块、金属块等是否受到了浮力影响?
在教材中的第二个实验就是对装水塑料袋采用弹簧测力计进行重力测量,之后在整个浸入水中的过程进行观察和认识,对其弹簧测力计读数大小变化情况加以记录,然后进行认真分析和探讨。
2.浮力实验教学活动开展时存在的主要问题分析
在具体开展浮力实验教学活动时,存在两个主要的问题。第一个就是教学过程中如何提升实验效果的显著性,在以往的教学活动开展过程中,很多教师发现金属块浸入水中后,弹簧测力计读数大小变化不是很明显,这是弹簧测力计的影响还是金属块受到的浮力大小比较小,所以变化小呢?
第二个问题就是在教学活动开展过程中,如何消除学生的这种认识,学生会觉得浮力大小和物体密度大小存在很大的关系,如何消除这种认识也变得非常关键和重要。这是学生的思维定势,在学习密度这个概念时,密度是物体的质量和物体体积比大小,因此学生由于思维定势影响,会觉得物体的浮力大小和物体的体积、密度大小之间存在很大的关系,而和浸入液体中的密度大小之间没有存在很大的关系。因此在具体教学活动开展过程中,教师需要准确做好浮力实验演示过程,用事实来向学生证明物浸入液体中受到的浮力大小和物品本身的密度之间是没有关系的,可以选择相同体积大小,不同密度的物体浸入相同的液体中,在其他条件都相同的情况下完成实验操作,对浮力大小进行判断和对比,但是在选择时,该如何选择材料呢?
3.反思
在对第一个问题进行实验教学过后,定性推论时,对浸入水的整个过程进行详细的观察和记录,对弹簧测力计读数大小变化进行观察和认识,变化幅度大小也就是受到的浮力大小和原来弹簧测力计读数大小的比较,我们发现和浸入物体的密度存在一定的关系。在教材浮力实验中,我们会发现这是一个比较极端的例子,浮力大小和原来弹簧测力计读数大小基本相同,也就是说弹簧测力计读数大小基本没有发生变化,变化为零,因此选取合适密度大小的材料非常关键,能够直接对实验结果的显著性产生较大的影响。
定量研究时,不同密度的物体浸入液体中后,所受到的浮力大小和重力大小对比表如下:(单位:103 kg/m3)
因此,我们可以得出进一步的结论,在判断物体浸入液体后所受到的浮力大小时,需要选择密度在1-5之间的物体,但是具体实际生活中有哪些物质的密度在1-5之间,还需要进一步通过实验来加以验证。
第二个问题解决时,可以选择相同体积的不同材料物体,进一步实施实验后,我们发现物体的密度不同,在其他实验条件都相同的情况下,物体浸入液体后受到的浮力大小也是相等的,因此浮力大小和物体本身的密度大小之间没有关系,为了保证物体浸入液体后所受到的浮力大小比较显著,需要选择密度在1-5之间的物体。
在选择密度在1-5之间的物体时,我们可以通过实验方式加以确定物体的密度大小,下面提供一个实验确定方式,采用铁皮罐、酒精喷灯将白蜡融化处理,融化后导入纸盒进行凝固,但是白蜡的密度小于1,因此在具体融化过程中,可以加入一些金属粉末,这样就可以提升其密度大小,比如掺入铁粉、铅粉等物质。
可以利用反推法进行演示实验,采用5牛顿量程大小的弹簧测力计,在实验开始阶段,确定物体重量是2牛顿大小,质量控制在0.2千克内,将铁粉掺入融化后的白蜡中,形成密度大小为5的物质,然后可以根据同样的方式制作形成密度大小分别是1、2、3、4的物质,可以对不同密度大小的物质进行颜色标记或者其他标记区分,做出来的物质密度大小可能不是正好整数,但是可以利用这种做法来对物质的密度大小进行调整和范围确定。
4.结束语
在苏科版初中物理浮力实验教学活动开展过程中,认识和学习浮力大小,需要对实验现象进行详细的分析和认识,对于一些现象不显著的情况需要加以调整和改善,制作密度大小为1-5之间的物质,可以保证浮力大小变化比较显著,同时也可以帮助学生得出比较准确的结论,有助于苏科版初中物理浮力实验教学活动的高效率开展。
摘要:浮力是苏科版初中物理的一个重要的教学内容,也是初中物理教学的重难点,浮力中涉及到非常多的物理知识,比如液体密度、压强等多个物理知识点,因此要想提升初中物理浮力该章节的教学效率,必须要让学生正确认识浮力,了解浮力的影响因素,把握阿基米德定理,设计更加精确、科学的物理实验,从而引导学生更好的完成物理浮力学习过程,提升苏科版初中物理教学质量。
关键词:苏科版,初中物理,浮力实验,反思
参考文献
[1]吴建兵.“做中学”初中物理实验教学的高效之路——关于《浮力》实验教学设计的课例反思[J].中学物理(初中版),2012.30(12):7-8
初中浮力问题的教学 篇5
一、教材分析
对浮力这一节内容的研究是在小学自然课和生活经验中已经熟悉浮起的物体受到浮力并结合前几节所学知识的基础上综合地应用液体的压强、压力、二力平衡等知识来展开的。对浮力的研究为学习阿基米德原理、浮力的利用奠定了基础。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。体现在它的实用性,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。它是理论联系实际的好教材,也是初中生走向社会的必备知识,因此把这块内容放在初中,并要求一次性过关,高中教学中不再重复。先认识浮力的概念,然后向学生介绍测量浮力的方法——称重法;接着告诉学生浮力产生的原因;最后通过实验探究得到浮力的大小与哪些因素有关。这几个过程有承接,有设疑,环环相扣。
二、教学的重点与难点
浮力概念贯穿本章始末,与人们的生活密切联系,所以浮力概念的建立是本节课的一个重点。对物体浮沉和浮力产生的原因的研究,需要综合应用旧知识来解决新问题,因而对理论分析和推理论证能力要求提高了。而初中生侧重于对直观现象进行具体、形象的思维来获得知识。因此这两个知识点既是本节课的重点又是难点。
培养学生的多种能力也是这节课的重点,这是素质教育对现代教学的要求。
三、教学目标 1.知识与技能
(1)了解浮力是怎样产生的。(2)知道浮力的概念。
(3)知道测量浮力的方法之一—称重法。(4)知道浮力的大小与哪些因素有关。2.过程和方法
(1)通过观察,了解浮力是怎样产生的。(2)通过收集,了解浮力是怎样产生的。3.情感态度与价值观
(1)初步认识科学技术对社会发展的影响。(2)初步建立应用科学知识的意识。
四、学情分析
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。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验的作用,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。
初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。
五、教学方法
作为自然科学的规律课,教材的编写思路一般是
无论从方法论的角度还是对具体的教学实践中获得信息的分析,都表明这种方法是行之有效的,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,在探究中学习”。这节课综合应用目标导学、分组实验、直观演示实验、讲授和讨论并辅以电教多媒体等多种形式的教学方法,提高课堂效率,培养学生对物理的兴趣,激发学生的求知欲望。这已列为《九年义务教育全日制中学物理教学大纲》所规定的初中物理教学目的之一,充分体现以教师为主导,以学生为主体的原则。教学中创设物理情境让学生参与实验设计,边动手边思考。从实验数据总结出结论以调动学生的积极性。
六、教学过程 1、新课引入:
给学生演示乒乓球的沉浮实验,一般乒乓球都是浮在水面的,怎么让它沉在水底呢? 如下图,把乒乓球放在去底部的倒扣的矿泉水瓶里,然后快速倒水,发现小球就沉在水底了,接着堵住瓶口,小球又浮起来了。在此处设处疑问,引出——浮力。同时课件展示课题和本节的目标。
2、讲授新课:
多媒体展示图片(漂浮在水面上的鸭子,死海上躺着看书的人,上浮的孔明灯和热气球)学生通过图片就很容易理解浮力的定义——浸在液体或气体中的物体受到液体或气体竖直向上的托力,这个托力焦作浮力。指明“浸在”的涵义。指明浮力的单位——牛。指出浮力的方向——竖直向上。说明:从“浸没”到“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归纳能力。3.称重法求浮力的大小
课件展示:图1(弹簧测力计在空气中称的物体的重力),图2(物体浸在液体中测力计的拉力),图3(手托起物体时测力计的拉力)。师生一起总结:测力计减小的力就等于浮力,即F浮=G-F拉。
4.浮力产生的原因
教材中对浮力的产生原因讲解的非常细致,学生通过自学,教师抽出个别学生解释原因即可。学生自学得出浮力是由于物体浸在液体中受到向上和向下的压力差产生的,并由此得到求浮力的方法之二——压力差法(F浮=F向上-F向下)。
另外教师介绍压力差发求浮力的两种特殊情况:(1)和容器地面紧密接触的物体,只受到向下的压力,向上的压力为零,所以浮力为零;(2)漂浮在液面上的物体,受到液体对它向下的压力为零,只受到向上的压力,浮力等于向上的压力。紧接着让学生思考漂浮在液面上物体所受的浮力还可以用什么方法计算,并展示曹冲称象的图片,引导学生思考。进而
展示漂浮的船和漂在水面的鸭子的图片,让学生分析它们分别收到哪些力的作用。学生不难分析出它们分别都受到了竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,处于平衡状态,于是就得到了F浮=G物,这就是二力平衡法求浮力,它只适用于物体处于漂浮或悬浮状态。5.浮力的大小与哪些因素有关
以上给学生介绍了三种求浮力的方法,那么直接影响浮力的因素有哪些呢?根据教材内容的引导,学生自主实验,师生共同分析评价得出结论:浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。
六、反馈和巩固:
这节课教学容量大,所以反馈和巩固主要留待课后完成。如果课堂上有剩余时间,可请同学回顾板书内容,归纳出通过本节课学到的测量浮力大小的方法。
七、结束语:
本课的教学设计,比较适合于大部分学生的实际。如果面对的是一个学生自主探究能力较强的班级,本课还可以采用“自主探究法”组织教学。即由教师提供或由学生任选材料和器材,围绕“浮力的大小跟哪些因素有关?”这个主题,让学生自主猜想,提出假说,自行设计进行探究,让学生到实验室甚至到教室外面去参与自己设计的实践性活动,在实践探究中去总结、发现阿基米德原理等,这些,都是值得尝试的教学方式。
浮力问题的常见错误及剖析 篇6
误区一:一切浸入液体中的物体,都受到液体的浮力作用
错因及突破:不明确浮力产生的原因。浮力产生的原因是:浸在液体中的物体受到液体上下表面不同的压力差,即F浮=F向上-F向下。由此可知只有F向上>F向下时,物体才受浮力即浸入液体中的物体,物体不一定受浮力的作用。
例题:一个圆柱形桥墩的总体积为11.8m3,浸在水中的部分体积为5m3,则桥墩所受到的浮力是 N。
分析:本题易误用阿基米德原理求解即:F浮=ρ水g、V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m3=5×104N,该解法错误的原因是不明确浮力产生的原因。只有物体表面受到液体向上的压力大于向下的压力时,液体对物体才有浮力作用。本题中桥墩深入河底泥土中,底部没有受到水对它向上的压力即:F向上=0。桥墩没有受到水的浮力作用即:桥墩所受浮力为0。当物体与容器的底部紧密接触时也不受浮力作用。
误区二:浮力的大小跟物体的运动状态有关,上浮的物体受到的浮力大,下沉的物体受到浮力小
错因及突破:不明确物体的浮沉条件和影响浮力大小的因素的关系。浸没在液体中的物体,只受重力和浮力作用时,当浮力等于重力,物体悬浮;当浮力大于重力,物体上浮;当浮力小于重力,物体下沉。由此可知,物体的浮沉取决于浮力和重力的大小,物体所受浮力的大小和物体的浮沉(运动状态)无关。
例题:两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中。同时松手,小木块上浮。大石块下沉,所受浮力较大的物体是( )
A、小木块 B、大石块
C、一样大 D、无法确定
分析:本题易错选A原因是不理解物体浮沉条件。浮力的大小跟液体的密度以及物体排开液体的体积有关,而与物体在液体中的运动状态无关。石块下沉是因为F浮石
誤区三:用9.8N的水不能产生大于9.8N的浮力
错因及突破:没有真正理解物体排开液体的体积V排的含义。根据阿基米德原理,浮在液体中的物体受到的浮力大小等于被物体成开的液体的重力,但是物体并一定将液体排出容器外,物体排开液体的体积实质是物体浸在液体中的那部分体积,物体排开液体的体积可以大于容器中原有液体的体积,即物体在液体中所受的浮力同样可以大于原容器中液体的重力。举个例子,一只大烧杯里只装了很少的水,现在将一个比这个烧杯只小一点点的烧杯放进这个烧杯中,里面的水会充满两杯之间的缝隙,现在的V排就是里面那个烧杯的体积,这个V排是不是可以远远大于水的体积。又如历史上有名的“盆水举缸”,所以用9.8N的水能产生大于9.8N的浮力。
误区四:浮力的大小跟物体的体积有关,物体的体积越大,物体受到的浮力越大
错因及突破:不明确V排和V物的关系。根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小既和液体的密度有关,又和物体排开液体的体积有关。当物体浸没在液体中时V排等于V物,这时V物越大V排也越大,物体受到的浮力也越大;当物体不是浸没在液体中时,物体所受的浮力与物体的体积无关。
例题:关于浮力,下列说法正确的是( )
A.体积相等的实心木球和铁球,投入足够多的水中,静止后木球受到的浮力较大
B.质量相等的实心木球和铁球,投入足够多的水中,静止后铁球受到的浮力较大
C.质量相等的实心木球和铁球,投入足够多的水银中,静止后两球受到的浮力相等
D.体积相等的实心木球和铁球,投入足够多的水银中,静止后两球受到的浮力相等
分析:本题易错选B和D原因是不明确V排和V物的关系误认为V木大,F浮也一定大,而没有理解公式F浮=ρ液g、V排中V排的含义,混淆了V排和V物。只有浸没在液体中的物体才有V排=V物。实心木球和铁球的密度均小于水银的密度,在水银中静止时,均漂浮,F浮=G物而且V排均小于V物。因为两球质量相等,所受重力相等,所以两球所受浮力相等。虽然V木>V铁,但浮力一样大,应选C。
误区五:液体的密度越大,物体所受的浮力越大; 物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力越大
错因及突破:不能全面考虑影响浮力大小的因素。根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小既和液体的密度有关,又和物体排开液体的体积有关。当物体排开液体的体积一定时,物体所受的浮力的大小与液体的密度成正比,即物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力也越大。当液体的密度一定时,物体所受的浮力的大小与物体排开液体的体积正比,即液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力也越大。
例题:一艘轮船从长江驶入东海,比较轮船在长江与东海里所受的浮力,下列说法中正确的是( )
A.由于轮船始终浮在水面上,所以它受到的浮力不变
B.由于海水的密度大,所以轮船在海洋里受到的浮力大
C.由于轮船排开海水的体积小,所以它在海洋里受到的浮力小
D.由于轮船排开海水的体积大,所以它在海洋里受到的浮力大
分析:本题易错选B和C原因是不能全面考虑影响浮力大小的因素,考虑到海水的密度大,而忽略船排开水的体积也发生了变化,误认为轮船从江面驶入海面,受到的浮力变大;考虑到轮船排开海水的体积小,而忽略液体的密度也发生了变化。轮船是漂浮在水面上,即F浮=G船,它从长江驶入东海时,船的自身重力没有变化,所以轮船在江水里和海洋里受到的浮力一样大。所以本题应选A。
误区六:浮力的大小跟物体浸在液体中的深度有关,物体浸入越深,受到的浮力越大
错因及突破:不明确物体浸没在液体中时所受到的浮力大小不变。根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小既和液体的密度有关,又和物体排开液体的体积有关。当液体的密度一定时,物体所受的浮力的大小与物体排开液体的体积正比,即液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力也越大。物体刚开始浸入液体中时,物体排开液体的体积随深度的增加而增大,物体所受的浮力也增大,但是当物体全部浸没时V排等于V物时,物体所受的浮力大小不变。
例题:沉船打捞人员在水面下作业,他在续继下潜的过程中( )
A.所受浮力变大,压强变大
B.所受浮力变大,压强变小
C.所受浮力不变,压强变大
D.所受浮力不变,压强不变
初中浮力问题的教学 篇7
关键词:初中物理,浮力,教学设计
一、新课导入
1.情境导入
利用多媒体, 给学生播放万吨巨轮在海上航行的画面, 引发学生对“浮力”的兴趣。
2.问题导入
【教师提问】请同学们观察画面中的游轮, 为什么轮船可以在大海上自由航行而不沉没?
【学生思考】是浮力的作用。
【教师提问】那么浮力是如何产生的呢?如此巨大的轮船, 需要多大的浮力才能托起它呢?这个浮力又如何测量和计算呢?下面就请同学们与我一起探索这一秘密。
【设计说明】通过轮船航行的画面和问题的引导, 让学生从身边熟悉的事物入手, 引入“浮力”的内容, 实现生活化教学;通过启发引导, 激发学生对“浮力”的兴趣, 引发学生思考。
二、新课讲解
1.探究浮力概念
【实验探究】展示本节课的实验器具:量筒、清水、乒乓球、石块、弹簧测力计、空瓶、水桶和烧杯等。
【教师提问】现在我将这个乒乓球投入到这个空量筒当中, 谁能想办法, 不倾倒量筒, 也不用镊子类工具, 把它取出来?
【学生讨论】学生经过讨论得出结论:可以往量筒里注入足够的水, 让乒乓球浮上来。
【教师提问】大家做得很好, 那么现在请一位同学将浮上来的乒乓球再用手按到水中, 感受一下手上是否有压力?而乒乓球的运动轨迹又如何?
【学生思考】学生经过观察和思考后, 得出结论:手有压力, 而且乒乓被压下去后, 最终又浮上来。
【教师提问】请问感受到的这个力是什么力?它的方向如何?这与我们所学的“浮力”有什么关系?
【学生思考】学生经过独立思考得出结论:手上感到的力就是浮力, 是向上的。
【总结引导】根据以上的实验和结论, 请学生总结浮力的概念及方向。
【设计说明】通过动手实验, 发挥学生的主体作用, 使学生通过亲身体验获得物理知识;通过独立思考, 培养学生自主学习的能力和勤于思考的精神;通过交流探讨, 培养学生的探究能力和合作意识。
2.探究浮力测量
【演示探究】教师在弹簧测力计下方坠上石块, 记录测力计的读数;再将石块放入水中, 记录再次测量的读数。让学生观察教师的演示结果, 探究浮力测量方法。
【教师提问】请同学们观察两次弹簧测力计的读数, 是否出现了差异?产生这个差异的原因是什么?
【学生讨论】学生经过讨论得出结论:浮力就是两次测力计读数之差。
【总结引导】通过大家的总结, 我们可以得出浮力测量的公式:F浮=G-F。
【设计说明】引导学生观察、思考和讨论, 并在教师的启发和指导下探索解决物理问题的方法, 培养学生的思维能力和科学精神。
3.探究影响浮力的因素
【游戏探究】假设今天我们举行一场“龙舟比赛”, 请同学们用彩泥做船, 砂石做货物, 看哪组承载的货物最多?并评选出优胜小组。
【教师提问】请同学们互相观察各组船只特点, 为什么有的船承载的货物多, 有的船承载的货物少?
【实验探究】请同学们将手中的空瓶慢慢按入水桶, 并体验这一过程中各实验元素的变化。
【教师提问】请大家回想一下刚才实验过程中, 浮力大小、水位高低、空瓶没入水中的体积大小等是否都发生了变化?说明什么问题?
【学生讨论】教师要求学生将刚才游戏和实验中获得的体验进行分享和讨论, 总结影响浮力的因素, 并形成实验总结报告, 交给老师。
【设计说明】通过游戏探究和实验探究, 激发学生对“浮力”研究的兴趣, 启发学生思考;通过小组讨论, 培养学生的观察、思考、分析、总结能力, 促进学生知识和能力的协调发展。
三、课外延伸
请同学们回家尝试将做菜用的生鸡蛋放到水中, 观察会有什么现象发生;然后, 逐渐往水中添加食盐, 并轻轻搅拌使之溶解, 观察又有什么现象产生?思考产生这种现象的原因是什么?
初中浮力问题的教学 篇8
一、设置教学情景
探究式教学的开展离不开学生这一主体的投入, 同时也离不开一个探究性问题的提出。所以, 为了更好地调动学生参与的积极性。笔者认为教师应当设置相应的教学情景, 这样才能有效地调动学生参与的积极性。
例如:八年级《浮力》部分的教学, 在教学过程中, 教师可以先为学生演示一个实验。即拿一个透明的水桶, 并往里面注水, 注水量应为水桶容积的三分之二左右, 并且划下一个刻度A。然后再拿出一个西瓜, 将其投入到水桶中。
教师问:刚才我已经把一个西瓜投入到了水桶中, 大家看到了什么现象?
学生1:西瓜沉入水中
学生2:但是西瓜又浮上来了。
教师说:很好!还有呢?水桶的水位变化吗?
学生3:变了, 水位变高了。 (教师划下此时的水位线B)
接着, 教师将西瓜从水里取出, 并尽量滤干水, 然后再标出此时的水位线C。
教师问:现在大家看看有什么变化吗?
学生4:A、C两条刻度线几乎在同一高度。
教师说:很好。现在我们就要来学习《浮力》, 并请大家思考西瓜、三条水位线之间有什么关系?西瓜为什么浮在水面?
教师借助问题情境和生活情境的创设很好地导入课堂教学, 并且在这一过程中有效地激发了学生的好奇心和探究欲。
二、鼓励学生猜想
探究性教学的主体是学生, 教师应当鼓励学生进行假设和猜想, 并在学生假设与猜想的基础上, 引导学生验证自己的假设、猜想。
例如, 在《浮力》教学导入完成后, 接下来, 教师可以这样教学。
教师:对, 刚才大家的观察都很正确。但是西瓜和前后三个刻度线之间的是否有关联呢?
学生1:肯定有关联。
教师问:如果有关联, 那么这个关联是什么呢?大家积极思考, 然后提出自己的假设。
学生2:西瓜会浮起来是因为西瓜在水里面比较轻。
学生4:西瓜的体积应该是第二个刻度B减去刻度A或者C, 因为A、C的刻度线几乎在同一个水平线上。
教师说:很好!请大家继续发挥想象力。
学生2:我猜想西瓜受到的浮力应当是与水位线的变化有关。
教师说:很好!我比较认同你的猜想。
通过这样的一种方式就可以较为有效地引导学生对自己的观察加以思考, 并且随即进行猜想或假设。这样的教学过程, 能有效提高学生的探究能力。
三、引导学生探究实验
学生经历了上述猜想或假设后, 教师可引导学生进行具体的实验验证。随即教师引导学生学习“阿基米德原理”, 即“浸入液体里的物体受到向上的浮力, 浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力”。在这样的教学过程中, 学生对浮力知识将有一个更为直观而准确的理解。
参考文献
[1]张建平.问题探究教学模式在初中物理中的应用[J].理科考试研究·初中版, 2013 (10) .
[2]高岚婷.高中物理科学探究教学模式分析[J].山东工业技术, 2013 (12) .
浅谈求解浮力问题 篇9
一、学会判断题目的类型
浮力方面的题目一般可分为三种:
1.求物体浸入液体时的浮力, 这里的“浸入液体中”应包括“部分浸入” (V排
2.求把物体投入某种液体中静止时的浮力, 应意识到可能处于三种状态, 即:漂浮、悬浮、沉底, 要先确定属于哪种状态再解题。
3.求用弹簧测力计提着物体浸在液体中所受浮力时, 需要知道用“称重法”测算浮力。
二、要理解浮力的计算公式
浮力的计算公式主要有以下四个:
1.称重法:利用物体的重力G物和视重F求浮力, 其公式是F浮=G物-F
2.平衡法:利用物体漂浮或悬浮时浮力和重力相平衡, 其公式是F浮=G物
3.利用阿基米德原理来求解浮力, 其公式为F浮=ρ液g V排
4.压力差法:根据浮力产生的原因, 利用液体对物体向上的压力和向下的压力之差求浮力, 其公式是F浮=F向上-F向下 (此公式只适用于计算形状规则物体所受浮力)
三、看清类型、选准公式、对号入座、轻松解题
前面已经讲过浮力问题复杂多样、类型繁多, 学生拿到试题后, 首先要分析试题的类型, 再选择相应的原理和公式解题。求解浮力问题的主要思路如下:
1.首先根据浮力产生的原因来判断物体是否受到浮力作用, 一般情况下, 涉及到桥墩、往河里打桩、石蜡的平整面与容器底部密合等问题时, 此时物体不受浮力作用。例如:一桥墩的体积是20m3, 浸在水中部分的体积为12m3, 求桥墩受到的浮力。绝大部分同学拿到此题首先想到利用公式F浮=ρ液gV排求解。其实桥墩底部没受到水对它向上的压力, 虽然桥墩浸在水中, 但此时却不受浮力作用。
2.对于求“浸没”在液体中的物体所受的浮力问题或物体在某种液体中受到的最大浮力问题时, 一般可根据阿基米德原理的数学表达式F浮=ρ液gV排来解题。
3.对于求“把物体投入某种液体中静止时所受浮力”问题, 首先要根据物体的浮沉条件, 通过比较ρ物和ρ液的大小或比较物体浸没在该液体中受到的浮力F浮和物体重力G物的大小关系判断其浮沉, 结果会出现三种情况:
(1) 若物体静止时处于漂浮状态, 一般可根据漂浮条件F浮=G物来求解。
(2) 若物体静止时处于悬浮状态, 又已知物体的重力, 一般可根据悬浮条件F浮=G物来求解;若悬浮时题目中已知物体的体积, 通常根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排来求解。
(3) 若物体静止时处于沉底状态, 沉底一般情况下是完全浸没, 可根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排来求解。
4.若题目中出现“用弹簧测力计提着某物体浸在液体中”或“物体浸在液体中受到容器底部的支持力”时, 这种问题属于三力平衡的浮力问题, 解答此类浮力的一般规律:
(1) 首先要对研究的对象进行受力分析, 找出G物、F浮与容器底对物体的支持力F之间的关系, 其中, 特别要注意对F的分析。
(2) 如果已知研究对象的受力情况, 一般可以先根据三力的合力为零来求出浮力, 然后利用阿基米德原理求出V排或ρ液, 再求其他待求量。
(3) 如果已知V排则可先利用阿基米德原理求出浮力, 再根据三力的合力为零求出G物或F。
参考文献
初中浮力问题的教学 篇10
物理学的原理、规律深深地植根于人们的生活和生产实践之中。真实的情景是最接近学生的生活体验, 最易调动学生的全部感受力和经验的情景。生活中到处都存在着物理情景, 学生在进入物理学习之前, 对这些情景就已经有了一定的感知, 为物理学习提供了一定的感性材料, 对学生理解和体会新知识会有很好的促进作用。
在情景教学设计中, 教师应该把握这个有利条件, 巧妙地利用生活经验有意识地设计情景, 引导学生从身边的物理现象中发现从未思考过的物理问题, 将抽象的内容形象化, 利用事物的表象, 透过现象看本质, 把抽象的概念、公式及物理过程同一些具体的、形象的实验物理模型及可视性较强的图形相联系, 使学生在物理情景之中体会、理解物理概念、掌握物理规律, 促进抽象思维能力的发展和提高。
以《浮力》的教学为例, 浅谈发现问题情景的创设研究。
一、引入课题时创设情景, 提出问题
用生活中常见的现象引入, 在水槽中放一木块, 发现木块会漂在水面;用手将乒乓球压入水中, 放手后乒乓球能浮上来, 为什么会出现这种现象?引入前两个问题物体在水中都受到向上的托力我们叫浮力。然后, 在槽中放一铁块与木块对比发现, 铁块却沉在水底提出问题:铁块受到浮力吗?浮力有多大?
二、再次创设情景, 引出浮力的一种计算方法, 为探究实验做准备
用细线拴住石块挂在弹簧秤上, 弹簧秤读数表示石块的重力。此时我用手向上托一下石块。
问题1:弹簧秤的读数如何变化?学生答:减小。
问题2:减小的原因是什么?学生答:石块受到手向上托的力。
问题3:这个托力多大?学生答:两次示数之差。
将石块放入水中, 提出问题:学生观察弹簧秤的读数有何变化?原因是什么?学生观察后回答:“减小, 减小的原因是:石块受到了水向上托的力即浮力。”再问:浮力多大?学生回答:“两次示数之差。”
结论:所有的物体在水中都受到浮力, 浮力的大小等于物重G减去物体在水中时弹簧秤的示数F。F浮=G-F。
三、阿基米德原理的情景创设 (从问题中发现问题)
刚才, 我们得出计算浮力的一种方法浮力, 现在请大家测一下你手边的铁块完全浸在水中 (浸没) 时的浮力。学生操作, 得出结果展示。
提出问题:轮船在水中所受的浮力是多大?在解决这个问题之前先让学生感受实验:将易拉罐口朝上慢慢地摁到水中, 用语言描述你的感受及说明的问题 (易拉罐浸入水中的体积越大, 手感受到的力越大, 说明浮力越大。) 提出问题:浮力与排开的水有什么关系?通过创设情境激发了学生的探究兴趣, 学生带着问题开始设计实验、进行实验、分析数据、得出结论, 教学任务顺利完成。
应该注意的是, 情景创设并不是学生学习物理的唯一方法, 也并不是要求学生在学习所有物理知识时, 都要创设情景, 只是在某一个知识点或某一个问题上创设情景吸引学生。
摘要:教师要善于创设能够吸引学生的情景, 激励学生从情景中发现问题和解决问题的兴趣。
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