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1、浮力的應用 一、教學目標 1．知識與技能：通過學習知道液體中的浮沉是由該物體在液體中所受浮力及其重力之間 的大小關系決定的；知道F＜G，F(xiàn)＞G，F(xiàn)=G這三個表達式的含義。能綜合運用阿基米德原理及二力平衡等知識討論浮沉條件。知道輪船、潛艇和熱氣球的基本工作原理。 2．過程和方法：通過探究活動提高學生的觀察能力、實驗操作能力、綜合分析能力、語 言表達能力和交流合作能力。 3．情感態(tài)度和價值觀：培養(yǎng)學生對科學探究的濃厚興趣，對實驗現(xiàn)象認真觀察和對實驗 操作的科學態(tài)度，形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學態(tài)度。通過浮力知識應用實例培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的良好學風，激發(fā)學生學習情趣；通過學生自己的探

2、究實驗，激發(fā)學習欲望；發(fā)展積極探索的精神，獲得謀求內(nèi)部協(xié)調(diào)統(tǒng)一的成功體驗。 二、教材分析 《浮力的應用》是人民教育出版社編寫的初中九年級第十四章第六節(jié)的內(nèi)容，是二力平衡條件及運動和力的關系在流體靜力學中的特殊表現(xiàn)形式，是在學生認識了浮力和阿基米德原理的基礎知識之后，指導學生探究“物體浮沉的條件及其應用”。本節(jié)是九年級物理中的重點知識，它涉及物體浮沉條件和應用兩方面的知識，具有應用量大，相互聯(lián)系緊密和知識交叉的特點。本教學設計根據(jù)學生的實際情況和教學時間的限制，將內(nèi)容處理為浮沉條件和應用實例兩大部分；在教學中安排了三個活動，其目的是讓學生積極參與到課堂中來，通過動手，探究知識得到相應的結

3、論。就學習要求而言，既有過程性要求，也有結果性要求。 本節(jié)課的重點是物體的浮沉條件及其應用，這也是本節(jié)內(nèi)容的難點，應用實例為知識的鞏固，使學生充分體會物理就在我們身邊，初步學會應用浮力解決生活中的實際問題。 三、學情分析 建構主義理論認為：任何學習過程都是在已有的知識、經(jīng)驗的基礎上，通過主體和客體不斷的相互作用，及學生個體主動地探索、主動構建新知識的過程。 本節(jié)課在學生已經(jīng)學習了系統(tǒng)的力學知識的基礎上，將學過的浮力產(chǎn)生的原因、阿基米德原理和物體的浮沉條件等知識應用于本節(jié)生活實例中。而初中學生心理和認知發(fā)展規(guī)律要求在教學中要充分調(diào)動他們的積極性，他們不喜歡枯燥的理論分析和教條式的計算

4、，但樂于參與動手實驗、觀察現(xiàn)象、了解與物理規(guī)律有關的圖片。在玩中學更能激發(fā)學生的學習熱情。他們喜歡探索自己熟悉的或與所學知識有關的生活現(xiàn)象、科學事件。教學中安排貼近學生生活的活動和探究，為他們提供一個適合個性發(fā)展的空間，這樣才更能激發(fā)和培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性；同時，如何能讓學生科學地看問題、想問題，不受主觀想象力的干擾，也是教學的重點。 本節(jié)課力求指導學生應用實驗歸納總結本課的教學重點、難點，隨著實驗的總結、拓展，真正挖掘?qū)W生的思維潛能，激發(fā)學生對自然科學探究的興趣，搜集整理浮力在生產(chǎn)、生活中的應用，培養(yǎng)學生實驗操作能力和團結協(xié)作的精神。 四、重點難點分析 1．重點：學會控制物體浮沉的方法

5、 2．難點：學會應用浮沉條件解決實際問題 五、教法分析 本節(jié)教學內(nèi)容安排主要以科學探究的方式開展，其中： 有教師引導的半開放式探究，認識物體浸在液體中的各種狀態(tài)和過程，將觀察和分析有序的結合、推進，讓學生自己體會到物體的浮沉狀態(tài)與重力、浮力之間的關系； 有學生獨立完成的全開放式探究，給出具體的探究方向：如何讓在清水中會下沉的雞蛋漂浮起來？讓學生親歷典型的科學研究過程之中的各個環(huán)節(jié)：提出問提——進行猜想——設計實驗——進行實驗——數(shù)據(jù)分析——交流分析——得出結論，使學生在科學探究的學習過程中體驗物體沉浮現(xiàn)象的樂趣，獲取物體沉浮的經(jīng)驗認識，增長探究物體沉浮的本質(zhì)的能力，培養(yǎng)觀察實驗，

6、思考等科學能力。學生分組開展，器材不同但目標一致，學生通過對器材作用的充分開發(fā)展示學生思維的活躍性和創(chuàng)造性；通過實驗成果的展示和方法的歸納，將一個問題的解答上升到一類問題的解決方案，得到改變物體浮沉狀態(tài)的各類方法，從小實驗獲得大學問； 還有演示實驗和學生觀察、分析結合的“潛水艇模擬實驗”，通過空心塑料小球在水中的浮沉狀態(tài)的改變及其原因的分析，類比潛水艇的結構浮沉原理，讓原理從學生口中說出， 這樣在新課程的教學中學生的主體地位應得到充分的發(fā)揮，在整個教學活動中讓學生在活動中探究、不斷地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題；同時又布設一些學生想不到但稍微動一下腦筋就能解決的貼近實際的問題，這樣可以給學

7、生一個輕松、活躍的學習氛圍。 六、課時安排 一課時（40分鐘） 七、教具學具安排 伽利略彩球溫度計、乒乓球3個、水槽、雞蛋、食鹽、塑料袋、針管、塑料杯、鑷子、橡皮筋、潛水艇演示儀、氣球、孔明燈模型（酒精、棉花）、多媒體(潛水艇工作原理)等 八、教學過程 １．引入新課： 教師活動：展示伽利略彩球溫度計，簡單介紹它的結構，演示環(huán)境溫度升高后的改變；（提問：小球受到了怎樣的影響？） 學生活動：觀察溫度計中小球狀態(tài)的變化，初步思考其原因； 設計目的：建立“物體的浮沉狀態(tài)會因為某些因素而改變”的初步概念，引起學生思索：物體的浮沉取決于什么因素？ 　　依　　據(jù)：學習物理的基本規(guī)

8、律，從現(xiàn)象到本質(zhì)； ２. 新課教學： 師生互動：這里準備了三個外觀基本一致的乒乓球，請大家來猜猜看他們浸入水中時是浮還是沉，比比看誰猜得準： 1. 介紹懸浮狀態(tài)，分析此時的受力情況； 2. 介紹下沉、沉底，學生分析對應的受力情況； 3. 介紹上浮、漂浮，分析對應的受力情況。 設計目的：實驗進行一個分析一個，狀態(tài)或過程出現(xiàn)一個認識一個并了解他們的本質(zhì)聯(lián)系，條件的分析層層推進，以學生的二力平衡知識為出發(fā)點，讓學生初步建立任何一個狀態(tài)和過程都是浮力和重力共同作用的思想 依　　據(jù)：循序漸進，從感性認識上升到理性的分析，理論聯(lián)系實際更容易接受； 由此可見，物體的浮沉狀態(tài)完全取決于什么？那

9、么，改變物體的浮沉狀態(tài)就是要改變什么？（物體所受浮力和重力之間的大小關系） 學生活動：將雞蛋放入清水中，觀察是浮還是沉； 怎么讓下沉的雞蛋浮起來呢？看看桌上所給的這些物品和材料，你能想到怎樣的方案？比比看，那一組的方法最多最精彩。請先做好設計，然后開始實驗。 學生活動：學生分組進行實驗， 教師活動：用相機現(xiàn)場記錄 （視屏展示學生的做法，并請該組同學交流其實驗設計的思路，依據(jù)了什么原理，展示其結果。） 學生活動：歸納改變物體浮沉狀態(tài)的方法； （1.改變浮力：改變排開液體的體積 改變液體密度 2.改變自重） 其實我們的生

10、活中早已應用了這些方法； 學生活動：舉出生活中浮力應用的例子 設計目的：以“既然已了解物體的浮沉取決于浮力和重力間的大小關系，反之，想改變物體的浮沉狀態(tài)，也就是要改變什么呢？”為過渡，層次明晰，也能引發(fā)進一步關于“如何改變浮力？”和“如何改變重力？”的思考。 帶著思考，利用設想完成小實驗“如何讓雞蛋在水中浮起？”，找出大道理——“改變物體浮沉狀態(tài)的方法”，以學生身邊的事物為實驗器材、利用小實驗找大道理無一不體現(xiàn)出物理來源于生活的事實，也為后面的應用——即物理服務于生活打下伏筆。 實驗成果的交流與評估，能充分調(diào)動學生的學習積極性，為學生展示自己的實驗能力、思維能力和表達能力建立了一個良好

11、的平臺，也為生生交流、互評提供了一個機會。 最后的歸納能將本實驗的結論上升到理論的高度，讓學生體會到實驗的目的不僅僅局限于解決一件事，而是解決一類問題，起到以點及面的作用，加深對物理實驗作用的理解。 依　　據(jù)：探究式學習有學生思考和體驗的全過程，是建立重要思想和概念的絕好途徑，應合理應用。 先從輪船談起（簡單介紹船的發(fā)展史） （一）鋼鐵巨輪漂浮海面的奧秘－－空心法(增大v排來增大F浮，使F浮=G重) 過渡：眾所周知，人們制造輪船是為了運送貨物，但過度裝載會帶來什么呢？（看小動畫分析運載貨物多少對輪船造成的影響） 可見任何船只都有其運載的極限，即運載能力的大小。下面我們來了了解一個新

12、的物理量（短片介紹排水量） 排水量：按設計要求，輪船滿載時排開水的質(zhì)量 單 位：噸（t） 學生活動：思考“一艘輪船質(zhì)量為1000t，最多能裝5000t的貨物，則它滿載時所受的浮力為 N，排開水的重力為 N，排水量為 Kg。” 人們利用輪船實現(xiàn)了飄洋過海的夢想，但另一項事物的出現(xiàn)卻將我們的夢想延伸到了海底，你知道那是什么嗎？（潛水艇） 為了弄清潛艇自由浮沉的奧秘，先來看一個模擬實驗裝置。 教師活動：介紹實驗裝置 學生活動：一學生上臺演示改變小球的浮沉狀態(tài)的過程； 其他同學仔細觀察小球中液體多少的變化與小球的浮沉之間的聯(lián)系。 分析：小球的浮沉原理 真實

13、的潛艇與該模型之間有多大差異呢？ （影片介紹潛水艇的基本結構和浮沉原理） 你認為潛艇的浮沉是改變了什么力？ （二）潛水艇自由沉浮的奧秘－－－改變自身的重力 （上?。篎浮＞G艇 下沉：F?。糋艇） 以上這些都是人們對液體浮力的應用，氣體有浮力嗎？如何應用的呢？ 充氣的氣球一定能飛上天空嗎？ 教師活動：拿一口吹的氣球在手，松手； 學生活動：觀察口吹的氣球，松手后的浮沉； 它為何不能飛上天？（自重大于浮力） 你怎樣讓它飛起？充入哪種氣體？哪種更好？為什么？普通的空氣行嗎？ 這種氣球是什么氣球？（熱氣球） 其實早在三國時期，中國已經(jīng)有人制造出類似的工具用于軍事，你知

14、道是什么嗎？（孔明燈） 見過嗎？想親手放飛一個嗎？ 師生互動：演示孔明燈（請學生參與演示實驗，強調(diào)安全） 學生活動：觀察并思考，為何孔明燈后來落下，可見熱氣球是如何回到地面的？ （三）氣球和飛艇升空的訣竅－－－充入密度比空氣小的氣體（減小重力，增大浮力，使浮力大于重力） 教師活動：簡單介紹從氣球到飛艇的發(fā)展。 設計目的：視頻介紹船的發(fā)展史（空心法）和衡量輪船大小的物理量（排水量），以視 頻帶教不僅能繼續(xù)保持學生的學習興趣，也能培養(yǎng)學生處理信息的能力。 以模擬實驗為模型分析浮沉原理，再對真實的潛艇的下潛和上浮過程，將理論應用于實際。 以“普通氣球無法飛上天空”為切入點，分析無法

15、上天的原因，如何可以飛上天？什么氣體？哪類氣體？等等的逐層設問和學生的應答，引出氣球中浮力的應用，并進一步談到熱氣球及其原理，介紹、演示孔明燈，將課堂氣氛推至高潮，在孔明燈下落時提出如何讓氣球飛艇回到地面的問題，學生作答為結，為氣球結束的同時，引發(fā)思考問題； 氣球飛上天空的同時也攜帶了人類飛天的夢想，然而還有些曾經(jīng)承載著我們夢想的輪船還靜靜的停在海洋深處，如何借用你今天學到的知識來打撈他們呢？提出問題的同時，也提示了學生們他們即將肩負的使命，使之建立學習知識并應用知識造福生活的思想。 依　　據(jù)：以實驗和多媒體資料為教學資源，讓學生全面體會物理的趣味性、實用性，有利于保持學生高昂的學

16、習熱情，也可以調(diào)節(jié)課堂氣氛，讓學生在輕松的環(huán)境中愉快的學。 ３．課堂小結： 1.物體的浮沉取決于什么? 2.改變物體的浮沉狀態(tài)有哪些方法? 3.今天了解的幾個例子分別用到了上述哪些方法? ４．思維拓展： 浮力還可以在哪些方面有所應用？ 九、板書設計 浮力的應用 一． 浮沉條件 上浮 F?。綠物 懸浮 F浮＝G物 下沉 F?。糋物 二．改變物體浮沉狀態(tài)的方法 改變浮力 改變ρ液 改變V排 改變重力 二． 應用實例 1. 輪 船-----------

17、-空心法實現(xiàn)漂?。ǜ淖兣砰_液體體積來改變浮力） 2. 潛水艇------------改變自身重力實現(xiàn)浮沉改變 3. 氣球和飛艇--------充入密度比空氣小的氣體實浮力大于重力而升空 十、教后反思 本節(jié)課以浮沉條件的應用為主線，揭示了浮力應用的一個方面的內(nèi)容。教學內(nèi)容分浮沉條件和浮沉條件的應用兩大板塊，尤其是應用涉及了三個典型實例，量大但時間只有４０分鐘，完成授課相當緊張，因此處理上采取重點突出、詳略結合的方式。同時，為了體現(xiàn)教學是為了教學生自己學的理念，在兩大板塊間加入“使下沉的雞蛋浮起”的探究實驗，不僅可以鞏固剛剛學習的浮沉條件，還能讓學生簡單的應用條件改變物體的浮沉狀態(tài)，初

18、步體驗應用的成就感，也能通過簡單實驗找到大道理，為后一步學習應用實例打下基礎，該實驗的加入可以讓教學更加流暢，銜接自然。 輪船、潛艇和氣球、飛艇的教學應避免就事論事的教學現(xiàn)象，它們分別是液體浮力和氣體浮力應用的典型，而前兩者更是改變浮力和改變自重兩種典型方法的寫照，教學中應注意突出主要問題，如：潛艇的浮沉狀態(tài)變化時主要是利用改變自身重力的方法，但在下潛和上浮的過程中其實浮力也在變，教學中要注意類似的細節(jié)，以免引起學生的誤會。 物理學習的興趣是教學中時時要維護的，合理應用多媒體中的視頻和動畫，讓學生自己看、自己學，會起到更好的效果。教師在課堂中更多的扮演一名引導者的角色，大膽的將課堂交給學生，新課程標準和新課改的方向才能在實踐中有所體現(xiàn)。 由于內(nèi)容多、教學活動頻繁，因此能準確的把握課堂的進程節(jié)奏以及時間，難度較大。