“浮力 阿基米德定律”的教学设计及实施,本文主要内容关键词为:阿基米德论文,浮力论文,教学设计论文,定律论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
课堂教学设计,是进行有效教学的前提。本文将从教材分析、教学目标、教学方法、教学过程四方面对“浮力 阿基米德定律”进行教学设计,并提供一份课堂教学实录。
一、教材分析
本课有三个知识点:一是浮力的概念和浮力产生的原因;二是浮力的大小和阿基米德定律;三是阿基米德定律的综合应用。对前两个知识点的教学,宜采用实验探索的方法进行,对阿基米德定律的综合应用,宜采用习题课的方法进行。有必要安排一节习题课(或称思维课),加深学生应用受力分析综合解决物理问题的能力。
本课教学,应以受力分析为红线,应用二力平衡、在同一直线上的三力平衡进行教学,这样更有利于培养学生分析和解题能力。
二、教学目标和教学方法
在课堂教学中,教师需要确定具体教学目标,用教学目标来导学、导教、导测评。“浮力 阿基米德定律”的教学目标我们确定为:
(1)掌握浮力的概念,浮力产生的原因。会用称重法测浮力;
(2)在实验中探索出阿基米德定律,弄清浮力和哪些因素有关,和哪些因素无关;
(3)明确浮力三个表达式的意义和统一性,发展数理分析能力。
与之相适应的教学方法是:实验探索法。课前按两人一组准备好器材。
三、教学过程(课堂教学实录)
1.新课引入
师:(边讲边做)我们将一个木块放在水平桌面上,它受哪些力作用?
生:受重力和桌面对木块的支持力作用。
师:这两个力有什么关系?
生:大小相等、方向相反、二力平衡。
师:(把图画在黑板上)现在我们将木块放在水里,木块漂浮于水面,仍处于静止状态。木块受哪些力作用?
生:受重力和支持力作用。
师:这个支持力的支持物是什么?
生:是水。
师:请同学们认真看一看木块在水中的情况,它跟把物体放在桌面上的情况有什么不同?
生:木块一部分浸没在水中。(老师画图)
师:我们把液体对物体竖直向上托的力叫浮力。
2.公布教学目标和教学方法
师:今天我们要学的内容是:(板书)浮力 阿基米德定律。我们要自己动手做实验探索浮力的存在和大小,弄清楚以下问题:(板书)
我们采用的学习方法是:实验探索法。要求每一个同学都要认真跟老师做实验并在实验中思考。
【评:学生学习,是有意注意的学习,是在具体教学目标指导下的学习。公布教学目标有两个好处:一是引起学生的有意注意,使他们把注意力集中在要掌握的教学目标上。二是使学生能有意识地选择相应的学习方法和策略,促使自己达到教学目标的要求,这对学生自我评价这堂课的学习效果,提高其认知水平很有好处。】
3.新课教学
(1)浮力的概念
师:现在,请同学们利用桌上的器材,和老师同时实验。
【学生实验】把金属钩码挂在弹簧秤上,测出钩码所受重力。把烧杯装上大半杯水,将钩码浸没在水中,测出它的重力,两次测得的结果是否一样大?(如图1)
图1
生:不一样大。钩码在空气中的重力大于在水中测出的重力。
师:,为什么钩码在水中受到的重力减小了呢?是不是钩码在水中它的质量减小了?
生:是钩码在水中受到一个竖直向上的浮力。
师:那么我们把钩码在水中测得的重力叫视重,那么视重等于多少?
生:
师:浮力的方向是什么方向?施力物是什么?
生:浮力的方向竖直向上,施力物是水。
师:请同学们看图1,物体在水中受到三个力作用,物体处于平衡状态,那么这三个力的关系是怎样呢?
生:
师:那么浮力的大小可表示为:。这是测浮力大小的一种方法,叫称重法。同学们会用称重法测浮力大小吗?
生:会了。
师:(板书)。你们测得钩码在水中受到浮力的大小是多少牛?
生:(纷纷作答,但数字略有差异)。
师:你们测得的浮力为什么不相等?主要原因是什么?
生:因为我们用弹簧秤时没有调零。
师:回答得很好。
(2)浮力产生的原因
师:物体浸在液体中,为什么会受到浮力呢?我们现在来探索浮力产生的原因。
师:如图2所示。将一个侧面积为S的立方体浸没在液体中,我们知道液体的压强和深度成正比,越深的面受的压力越大。图上哪些力是平衡力?哪些力不平衡?
师:如果物体形状不规则,把物体浸在液体中,物体要受到浮力吗?
生:要受到。
师:请举例说明。
生甲:游泳时我们在水中就感受到浮力的存在。
生乙:特别是潜水时感觉最明显。
生丙:我们在水中抬起石头很容易。
生丁:我在浴缸中也感到有浮力。
师:回答得很好。任何形状的物体浸在液体中,都要受到浮力。如果是一只大象,你能测出它所受到的浮力吗?能不能用称量法来测呢?
生:(思考着)……
(3)阿基米德定律
师:现在我们来学一个著名的定律,(板书)阿基米德定律。请同学们用桌子上的器材和老师一起做实验。
【学生实验2】如图3(a)所示,在弹簧下吊一金属筒,在筒下面再吊一块小石块,记下弹簧指针所指的位置。如图3(b),把溢液瓶装满水,把石块浸没在水中,水从溢水口溢到小杯里,记下弹簧指针所指的位置。如图3(c),把小杯里的水全部倒入金属筒中,这时弹簧的指针又恢复到原来图3(a)中所指的位置。
师:把石块浸没水中,溢液瓶中的水为什么会溢出来?
生:因为石块挤占了位置,溢液瓶中的水又是装满了的,所以水会溢出来。
师:溢出的水的体积有多大?
生:等于石块排开水的体积。即。
师:我们把溢出的水全部倒入金属简中,弹簧指针又回到了原来所指的位置,这说明了什么?
生:排开水的重力平衡了浮力,说明排开水的重力等于浮力。
生:能成立,这时用酒精的密度就行了。
师:回答得很好。可见,,对任何液体都是成立的,这就是著名的阿基米德定律。(释放气球)气球为什么会上升?是受空气浮力作用,这时的密度就要用空气的密度,阿基米德定律仍然适用。(板书)浸在液体(或气体)里的物体受到竖直向上的浮力作用,浮力的大小等于排开液体(或气体)的重力。。
师:(讲曹冲称象的故事)。
师:,这说明物体所受的浮力的大小,跟物体排开液体(或气体)的体积成正比,跟液体(或气体)的密度有关。同学们再做一个实验,将物体挂在弹簧秤上,将物体浸没在不同深度,看弹簧秤上的读数变不变,并说明为什么?
生:不变。这说明浮力的大小与浸没的深度无关。
(4)本课小结
师:关于浮力,我们已经学习了三个表达式:
这说明了理论和实践的统一。
(5)课堂练习
师:现在请同学们只看书本上的例题,不要看解答,自己把题目解出来。然后将自己的解答和课本的解答对比,看在哪些地方不同,今后怎样做到规范化解题。
(教师巡视,并作规范化指导)
例2:一根新砍伐的木材,从河中运输,木材三分之一露出水面,你能求出木材的密度吗?
师:今天就上到这里。下节课我们要上关于阿基米德定律应用的思维课。请同学们认真复习,并做好这课的练习。