探究一:在水中下沉的物體也受浮力嗎?(約10分鍾)
第一環節:課題的提出。
首先讓學生將石塊、木塊、曲別針、乒乓球放入盛水的燒杯,觀察實驗現象,發現木塊、乒乓球在水麵漂浮,而石塊、曲別針卻沉入燒杯的底部。
向學生提出問題:“在水中下沉的物體也受浮力嗎?”
第二環節:猜想和假設。
到底哪種猜想正確要通過實驗進行驗證。
第三環節:實驗設計。
學生交流實驗注意事項:不要將石塊放在容器底部,否則容器底部對石塊有一個向上的支持力,會影響實驗結果。
第四環節:進行實驗。
明確實驗過程之後學生進行分組實驗。
第五環節:交流評估。
教師可以用手托住石塊,利用肢體語言讓學生更深刻領悟彈簧秤的示數變小了,說明有一個力量向上托起了石塊,在水中正是水向上托起了石塊,因此在液體中下沉的物體也受到液體對它的浮力。
認識浮力。
第一環節:浮力的方向。(約10分鍾)
演示實驗:找一段較粗的紅毛線,將其兩端分別固定在乒乓球和大燒杯的底部,將水注入大燒杯,直到將乒乓球浸沒,觀察紅毛線被在豎直方向拉直。將大燒杯的一端墊高,發現紅毛線仍舊被在豎直方向拉直。此實驗說明浮力的方向總是豎直向上。
第二環節:浮力大小的測量。
通過受力分析總結出用彈簧測力計測量浮力大小的方法:
F浮=G-F拉。
探究二:浮力的大小等於什麼?(約15分鍾)
第一環節:課題的提出。(難點)
質疑:同學們用彈簧測力計分別測出了浸在水中的石塊、鐵塊所受浮力的大小,用這種方法能不能測出一艘潛水艇潛入水中時所受浮力的大小?我們有沒有辦法求出潛水艇所受浮力的大小?
通過一個實驗讓學生去感覺浮力和什麼因素有關係!當將易拉罐下按過程中,小桶中的水麵升高,升高的這部分水的體積等於什麼?
從而提出課題“物體所受浮力的大小與它排開的液體所受的重力的關係”。
第二環節:猜想和假設。
學生可以根據自己的理解進行大膽的猜測。F浮=G排;F浮>G排;F浮<G排
第三環節:實驗設計。
第四環節:進行實驗。
第五環節:交流評估。
實驗成功之處:實驗過程中注意“慢”,不要把多餘的水帶出……
實驗中的失誤:向溢水杯加水至水從溢水口處流出,用小燒杯接住流出的水,直到水恰好不向外流為止。小燒杯中的水應倒掉後再測G排,否則G排偏大……
“小結”(約5分鍾)
造船比賽。
學生會看到很不一樣的現象。
這些小例子非常簡單,學生很自然地就會答出與浮力有關,並且通過例子還可以發現,不僅浸在液體中的物體會受到浮力,浸在氣體中的物體也會受到氣體對它的浮力。
學生通過觀察有了感性認識。
學生以小組為單位討論在水中下沉的物體是否受水對它的浮力。有的學生認為在水中下沉的物體不受水對它的浮力,理由是物體沒有被浮起來。還有的同學則認為在水中下沉的物體受到水對它的浮力,因為物體下沉的速度比較緩慢……
學生再次以小組為單位討論實驗方案,然後各個小組進行交流。
實驗器材:燒杯、水、彈簧測力計、石塊、繩。
實驗過程:將石塊用線拴好掛在彈簧測力計的秤鉤上,觀察彈簧測力計的示數,再將石塊浸沒在水中觀察彈簧測力計的示數有無變化。
各小組學生代表交流實驗現象:實驗發現當石塊浸入水中後彈簧測力計的示數變小了。
〈反饋練習一〉
1.填空題:
(1)漂在水麵上的木塊受到水對它的_____,沉入水底的鐵塊也會受到水對它的_______。
(2)一切浸入液體中的物體,都受到液體對它的_______。
〈反饋練習二〉
將全班分為兩個大組,分別測出浸沒在水中的石塊、鐵塊所受到的浮力大小作為反饋練習,將實驗數據記錄在表1中,並保留所測得的數據。
學生會猜可能和體積、質量、深度等有關係。