視頻簡介：
視頻標簽：物理創新大賽,浮力
所屬欄目：初中物理優質課視頻
視頻課題：江蘇省物理創新大賽（初中）第十章第四節《浮力》蘇州市草橋中學校李剛
教學設計、課堂實錄及教案：江蘇省物理創新大賽（初中）第十章第四節《浮力》蘇州市草橋中學校李剛
第十章第四節《浮力》教學設計
蘇州市草橋中學校 李剛
一、教學目標：
【知識與技能】
（1）通過實驗認識浮力。
（2）會用彈簧測力計測量物體所受浮力的大小。
（3）經歷探究浮力大小與哪些因素有關的過程。
（4）通過實驗探究，知道阿基米德原理，并會用來解決簡單的浮力問題。
【過程與方法】
（1）通過課堂活動和生活中的經驗，知道什么是浮力及浮力的方向。
（2）通過科學探究，了解影響浮力大小的因素和阿基米德原理。
【情感、態度與價值觀】
培養學生自主探究的科學素養和實事求是的科學態度，培養愛國精神。
二、整體教學思路：
探究是科學的靈魂，而猜想與假設是探究的核心，探究教學能增加了學生主動參與積極性和思考深度。 教案從學生身邊的物理現象出發， 從學生熟悉的感興趣的題材入手，激發學生的興趣，引起學生的注意。讓學生感覺物理和生活有著緊密的聯系，體會物理就在身邊，增強物理的應用意識，培養學生用物理的眼光看問題，用物理的頭腦思考問題。同時在教學活動中，從學生的角度出發，學生已經知道些什么，見過什么，對這個問題有一些怎樣的認識，哪些是準確的可以利用的，哪些是錯誤的需要糾正的，哪些信息是需要老師提供的，也就時我們平時所說的了解學生。
三、教學重點、難點：
【重點】探究下沉的物體也受到浮力的作用，探究影響浮力大小的因素。
【難點】探究浮力的大小與排開液體重力關系。
四、實驗器材與裝備：
演示實驗器材：水槽、乒乓球、細鐵絲、燒杯、小鐵塊、皮球、水桶、彈簧測量計。
信息技術支持：IPAD（無線WIFF攝像頭）、手機（課堂交互工具）、未來教室（STARC操作系統）
學生實驗器材：燒杯、水、酒精、濃鹽水、重物（側壁有標記）、彈簧測力計、溢水杯、小桶、升降臺、棉布、鐵架臺。
五、教學流程圖：
六、教學過程：
活動一：認識浮力
老師：同學們好，我們今天的學習從觀察思考開始。在我手上有一個乒乓球，將它浸沒到水中去，放手，乒乓球會浮起來。松手后的輕氣球會飛向高空。他們為什么會浮起來呢？
引出浮力的定義。
說明1：為讓學生感悟到“浮力”的存在，我們選用了“乒乓球在水中上浮”這一實驗，具體實施時遇到這樣一個問題：乒乓球在水中上浮的速度很快，怎樣才能呈現乒乓球從水底緩慢浮起的過程？經過組內教師的討論及實踐，得出一個比較好的方法：在乒乓球內注入適量的水，容器則用透明盛液筒；同時再借助于鐵絲等先把乒乓球按在水底。
浮力：液體或氣體對浸在液體或氣體中的物體向上的托力叫浮力，記作F浮。
老師：那浮力的方向是怎樣的呢？你們的依據是什么，請同學來說說看？
接下來老師通過實驗來進一步驗證，在我手上有一根重錘線，下面的重物受到重力的作用，將上面的細繩拉直，細繩拉伸的方向與重物受重力方向一致，即豎直向下。同樣的道理，我們在乒乓球的下端系上一根細線，它指向的方向與乒乓球受到浮力的方向一致，它的方向是豎直向上的嗎？讓重錘線靠近它，發現兩根線重合。這說明重力的方向總是豎直向上的。
說明2：原來的設計是通過受力分析的方法得出浮力的方向是豎直向上，比較抽象。本設計中借鑒有關“重力方向”演示實驗的做法：用一段較粗的紅毛線，將其兩端分別固定在乒乓球和玻璃缸的底部，將水注入玻璃缸，直到將乒乓球浸沒，觀察紅毛線被拉直的方向。將玻璃缸的一端墊高，觀察紅毛線被拉直的方向，并與重垂線的方向相比較。此實驗說明浮力的方向總是豎直向上。這個方法操作起來比較簡單，也比較直觀。
老師：在我們生活中有很多物體受到浮力的作用，你們能列舉出一些物體受浮力作用的例子嗎？
剛才大家列舉的這些例子物體都是漂浮在液面上，那下沉的物體是否也受浮力的。小組討論，然后用Clicke表明你們組的觀點。大家都認為受浮力作用，那能否設計一個實驗來證明呢？
說明3: 用下沉的鐵塊與漂浮的物體對比使學生的思維形成沖擊，從而去進一步思考浮上來的物體受到浮力，下沉的物體是否也受到浮力的作用?學生會回到生活中尋找支持自己猜想的現象。通過starC中Clicker交互對學生的前概念進行前測，再由教師加以引導使其再次回到物理中，設計方案去檢驗下沉的物體是否也受到浮力的作用。小組交流后利用IPAD的無線WIFF攝像頭在主屏上展示出小組的實驗設計方案，使學生在交流中學習。得到學生都認同的解決方案后再進行分析，通過分析學生們不僅明白了下沉的物體受到浮力的作用，并且也總結出測量浮力大小的方法（稱重法）。這體現了在活動中學習。
活動二：探究浮力大小與什么因素有關？
老師：請一位同學來幫助我完成一項任務，把一個氣球壓入到水中去，再講講感受？
老師：很難壓，越往下越難壓？這是為什么呢。越往下球受的浮力越大。那在水中物體受到的浮力大小可能和什么因素有關呢？
學生猜想：物體浸在水中的體積、浸入水中的深度
說明4：“氣球壓入水中”是一項趣味性任務，可以提高學生學習的興趣，同時激發學生思考，為下面探究浮力的大小與什么因素有關的猜想提供依據。
到底和哪個因素有關，我們通過實驗來探討一下。
說明5：用稱重法測量不同條件下物體所受浮力的大小，既可加強學生對新方法的掌握，又能夠使學生獲得增強活動技能的機會，這就是在實踐中學習。
學生實驗的創新及改進之處在鐵架臺和升降臺的使用上，利用鐵架臺可以減小因手抖動引起的讀數誤差，利用升降臺能改變重物浸入水中的深度，便于操作和準確收集數據。學生通過相互合作獲得實驗數據，這就是學生的成果。
在引導學生分析數據時，利用starC交互功能做進一步的分析，使學生產生了新的發現，浮力與物體排開液體的體積有關與浸沒的深度無關，從中學生會意識到知識的連續性、伸展性。
調兩組的學生數據進行分析，分析得出結論。
老師：那浮力的大小還和什么因素有關呢？你猜測的依據呢？這個實驗應該如何設計呢？采用了什么研究方法。通過數據我們能得出什么結論？
活動三：探究浸在液體中的物體所受浮力大小與物體所排開的液體重力有什么關系？
老師：通過實驗探究發現浮力的大小與兩個因素有關。但要找到物理規律還需要從定性研究傳向定量研究。那浮力在大小上和液體密度和排開液體體積有什么關系呢？由于浮力與它們是不同類別的物理量，要確定出他們的大小關系，先要把他們轉變成相同的物理量。 及要探究浮力和排開液體的重力在大小上有什么關系。
探究前先解決兩個問題：
問題1：用什么方法測量物體所受浮力？
問題2：怎樣測量被物體排開的液體重力？
說明6:利用學生已有的知識和經驗，一步步由浮力與液體密度及物體排開液體的體積的關系過度到物體所受浮力與物體排開液體重力的關系，在學生的思維中產生自我生成、自我構建的過程。
阿基米德原理的探究既是是難點，在這里我采用了“分解法”，即把物體所受浮力與物體排開液體重力有什么關系？拆分為三塊：由老師明確待測量；學生明確測浮力的方法；學生討論用集體的智慧攻克難關——被物體排開的液體重力的測量方法。這就為學生搭建了他可以踏上去的臺階，符合學生的認知規律。這個探究過程較為復雜，因此要在明確思路后在展開探究可降低學生的難度，不易挫傷學生的積極性。通過有序的探究，學生們總結出阿基米德原理。讓其再一次體驗成功。
說明7：在學生設計的基礎上教師對器材稍加改進，引出新器材溢水杯，并介紹溢水杯的使用方法。利用新器材，結合學生設計的實驗方法引導學生探究浸在液體中的物體所受浮力大小與物體所排開的液體重力大小的關系.。運用兩個測力計，可以讓學生直觀對比讀數，減少了學生思考的過程。
學生整理分析數據，展示實驗結果，總結結論：
浸在液體中的物體所受浮力大小等于被物體所排開的液體重力——阿基米德原理
老師：阿基米德是古希臘杰出的科學家和數學家。他勤奮好學，熱愛科學，用所學的知識建設和保衛自己的國家。最讓老師佩服的一點，他把愛國作為他人生的最高信仰。 我希望同學們跟他一樣，“愛國、愛家、愛自己”。
課堂小結
七、教學反思：
浮力是學生比較熟悉的一種力，是初中物理重點內容之一，在學生生活經驗的基礎上，通過觀察和體驗來建立浮力的概念、研究浮力的規律。這節課主要采用演示實驗和學生實驗相結合，注意引導學生動手、動腦、動口，在教師的啟發下，讓學生自己去解決問題，這樣既充分調動了學生的主動性，又活躍了課堂氣氛。讓學生經歷探究浮力大小的過程，體會和感悟實驗的方法對物理學習的重要性，積極引導學生自己應用已掌握的基礎知識，用科學的觀點和態度來研究浮力問題，認真思考，主動學習，體現從生活到物理從物理到社會的新課程理念。
1、本課在引入新課時用了學生比較熟悉的事物和現象，激發了學生的興趣。首先設計了演示實驗：放入水中的乒乓球會浮起來，氫氣球在空氣中會升起，讓學生感受到浮力的存在。通過對現象的分析，由生活回到物理構建浮力的概念，再由物理進入生活，由學生列舉生活中能說明物體受浮力作用的現象。
2、用下沉的鐵塊與上浮的物體對比使學生的思維形成沖擊，從而去進一步思考浮上來的物體受到浮力，下沉的物體是否也受到浮力的作用?學生會回到生活中尋找支持自己猜想的現象。小組交流匯報，使學生在交流中學習，得到學生都認同的解決方案后再進行分析驗證，不僅證明了下沉的物體也受到浮力的作用，并且總結出稱重法測浮力。通過Ipad 的無線wiff攝像頭能很好的呈現演示實驗和各小組的實驗設計方案，通過starC中Clicker交互對學生的前概念進行進行前測，指引后面的教學。
3、從學生壓皮球這個游戲可以讓學生體驗到浮力，同時對浮力的大小與什么有關做出猜測。用稱重法測量不同條件下物體所受浮力的大小，既可加強學生對新方法的掌握，又能夠探究浮力大小到底與物體浸下去的體積有關還是深度有關，這就是在實踐中學習，同時把探究浮力的難題先解決。通過相互合作獲得實驗數據，引導學生對數據做進一步的分析，從中學生會意識到知識的連續性、伸展性。學生實驗的創新及改進之處在鐵架臺和升降臺的使用上，利用鐵架臺可以減小因手抖動引起的讀數誤差，利用升降臺能改變重物浸入水中的深度，便于操作和準確收集數據。學生通過相互合作獲得實驗數據，這就是學生的成果。
4、利用學生已有的知識和經驗，一步步由浮力與液體密度及物體排開液體的體積的關系過渡到物體所受浮力與物體排開液體重力的關系，在學生的思維中產生自我生成、自我構建的過程。在阿基米德原理的探究中我采用了“分解法”，即把物體所受浮力與物體排開液體重力有什么關系？拆分為二塊：學生明確測浮力的方法；學生討論用集體的智慧攻克難關——被物體排開的液體重力的測量方法。這就為學生搭建了他可以踏上去的臺階，符合學生的認知規律。這個探究過程較為復雜，因此要在明確思路后在展開探究可降低學生的難度，不易挫傷學生的積極性。通過有序的探究，學生們總結出阿基米德原理。讓其再一次體驗成功。
5、在每個活動環節中，突出在活動中學習，在合作交流中學習，在不斷反思中學習，利用信息技術做好交流評價。學生正是通過擺弄實驗器材獲得關于浮力的表象，進而上升為理論知識，教師給予學生更多的操作實踐機會，通過豐富的材料，使學生可以親自進行實驗，體驗成功和失敗。未來教室也正好提供了一個更利于交流、合作、評價的平臺。
第十章第四節 《浮力》活動卡
【學習目標】
1、通過實驗認識浮力。
2、會用彈簧測力計測量物體所受到的浮力。
3、經歷探究浮力大小與哪些因素有關的過程，知道阿基米德原理。
【學習過程】
活動一：認識浮力
1、浮力是 或 對浸在其中的物體向上的托力，記作 。
2、浮力的方向：
討論與思考：沉入水中的物體是否受浮力？
3、測量浮力大小的方法：
活動二、探究影響浮力大小的因素
提出問題：物體所受到的浮力大小與哪些因素有關？
猜想假設：與 有關。
實驗：用稱重法測量物體浸在液體中不同情況下所受浮力大小。
物體的重力G/N 物體一半浸在水中物體受到的浮力F浮1 / N 物體浸沒在水中物體受到的浮力
F浮2 / N 物體浸沒在水中物體受到的浮力
F浮3/ N
分析與歸類：
結論：浸在液體里的物體，所受浮力的大小與 、 有關，與 無關。且 越大， 越大，浮力越大。
活動三：
探究浸在液體中的物體所受浮力大小與物體所排開的液體重力有什么關系？
討論與思考：
問題1、用什么方法測量物體所受浮力？
問題2、怎樣測量被物體排開的液體重力？
物體浸沒在液體受到的浮力F浮/ N 空桶的重力G桶/N 物體浸沒后，桶和排開水的總重G總/N 物體排開水的重G排/N
根據表格中的數據你能得出的結論：液體中的物體所受浮力大小 物體所排開的液體重力。
習題1：請畫出靜止在水面的小球，所受到的浮力的示意圖。
習題2：一個物體重8N，掛在彈簧測力計下，將它浸沒在盛滿水的溢水杯中，靜止時測力計示數為5N，則物體受到的浮力為 N，溢出水所受的重力為 N。
習題3：體積是1.2dm3的球，浸沒在水中時受到的浮力是多大？若將它浸沒在密度為0.8×103kg/m3的酒精中，它受到的浮力是多大？
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