陸啟威
準(zhǔn)備材料:
學(xué)生:測力計、燒杯(大)、重物、鐵架臺、記錄單
教師:測力計、鐵架臺、重物、水箱、量筒、乒乓球、木塊、塑料泡沫、石塊(系線)、PPT
一、認識和感受浮力
1.教師演示物體下落實驗,回顧和引出“重力”
師:首先,請大家看一個現(xiàn)象,注意觀察。
(老師依次手執(zhí)乒乓球、木塊、泡沫、塑料等物體在空中,并讓它們逐一落了下來。)
師:說說看,你看到了什么?(它們都落了下來。)
師:思考一下,當(dāng)我松手的時候它們?yōu)槭裁炊悸湎聛砹耍浚ㄊ且驗榈厍驅(qū)λ鼈冇形Γ┑厍驅(qū)ξ矬w的吸引力,還可以叫什么?(物體的重力)
師:好,請你上來把這只乒乓球所受的重力畫出來。
2.演示并引出浮力
師:接下來再看看,還是這些物體(對著地上的水缸下落),再一次讓它們下落。(全都浮在水面上,沒有落到地面上。)
師:這一次,它們落到了地面上了嗎?為什么呢?(水的浮力,把它們托在水面上,不讓它們落下去。)
師:哪些同學(xué)平時感受過浮力的?(請幾個學(xué)生說說平時對浮力的感受。)
師:還有哪些同學(xué)平時沒有感受過浮力的?(請一位未曾感受過的學(xué)生上來感受一下。)
師:請你用手指夾住這只乒乓球,然后慢慢往水底按,再慢慢抬起,讓乒乓球浮出水面,用心感受一下這個過程。
(學(xué)生實驗體會,并從向下按時“吃力”和向上抬起時“省力”中,悟得這是浮力在起作用,并且方向是豎直向上的。)
師:請你再將這只乒乓球在水中所受的浮力畫出來。(學(xué)生上來畫。)
3.研究重力和浮力的關(guān)系
(1)當(dāng)浮力大于重力時,水中的物體會是一種什么情況?
(2)當(dāng)浮力等于重力時,水中的物體會怎樣?
(3)當(dāng)浮力小于重力時,水中的物體會怎樣?
針對上述三個問題,分別引導(dǎo)學(xué)生說出其中的現(xiàn)象,教師隨即以不同物體的漂浮、懸浮和下沉這三種狀態(tài),給予驗證。(對于漂浮和懸浮,由于都是“浮”的,學(xué)生很容易看得到它們都受到水的浮力,但是,下沉的物體他們卻看不出來。老師據(jù)此提出要探究的問題:下沉的物體究竟有沒有受到水的浮力呢?)
二、研究下沉物體是否受到水的浮力
1.研究下沉物體所受浮力實驗
師:(往水箱里放入一塊石頭)現(xiàn)在啊,我把這塊石頭放在水里(下沉),請問:這塊石頭有沒有受到水的浮力?
生:沒有。
師:那為什么呢?
生:石頭沉下去了。
生:有浮力。
師:那為什么呢?
生:石頭下沉的速度變慢了。
師:哦,你是看出來的。那下沉的石頭到底有沒有受到水的浮力,能不能想個辦法證明一下呢?(比較物體在空氣中的重力和水中的拉力有無變化。)
先測空氣中石頭的重力,把石頭放入水中,再測出它的拉力。然后,把前后兩個數(shù)據(jù)比較,如果拉力變小了,就說明受到浮力;如果沒有變化,就說明沒有浮力。
師:好,每個組老師都為你們準(zhǔn)備了一個像石頭一樣的重物,接下來我們就可以用這個辦法研究一下。
在實驗前,提醒學(xué)生注意幾個問題,比如:直接用手拿著測力計測量重力的時候,手會晃動,這樣測出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確了,那該怎么辦呢?這兒準(zhǔn)備了一個鐵架臺,上面固定了一個把手,這個把手用線把重物連起來,往上旋轉(zhuǎn)把手,重物就上升到空氣中,往下旋轉(zhuǎn),重物就會沉到水里,用起來既方便又不晃動。另外:在水里測拉力時,能接觸杯壁嗎?為什么?杯壁對重物有支撐力,影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。還有:重物也不能落到杯底,與杯底接觸,杯底對重物的支撐力更大,就測不出重物在水中的重力了。最后:測力計在使用前,一定要把指針歸零,調(diào)到零刻度。
師:好,開始實驗,注意隨時填寫好實驗數(shù)據(jù)。
2.研究下沉重物的浮力實驗數(shù)據(jù)
引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù):
(1)有沒有受到浮力?(有的,因為拉力變輕了。)
(2)浮力怎么得來的?(重力-拉力=浮力。)
(3)重力不同,但浮力一樣。說明什么問題?(浮力的大小與本身的重力大小沒有關(guān)系。)
3.為什么六個組的浮力都是一樣(引出下一個要探究的問題)
師:為什么我們六個組研究的浮力都是相同的呢?請你們各小組彼此看看對方的實驗,看看有什么發(fā)現(xiàn)。
(學(xué)生發(fā)現(xiàn)并匯報:各小組的物體大小相同,浸入水里的體積也是一樣的。)
師:這說明什么問題呢?(物體浮力大小可能與物體浸在水里的體積大小有關(guān)系)
師:具體說說看,可能會有什么樣的關(guān)系?(有的學(xué)生認為浮力會隨著物體浸在水里的體積變大,有的學(xué)生則相反。)
師:那怎樣來做個實驗研究一下呢?(學(xué)生匯報實驗方案,老師打出屏幕要求。)
老師打開屏幕,下發(fā)記錄單:每個重物上都有三根標(biāo)線,把重物平均分成四等份,這和屏幕上的一樣。研究與物體體積有關(guān)的小組,可以對照這個要求做實驗;分別測出重物不同部分浸入水里后浮力有什么不同。要求學(xué)生隨時做好記錄,并畫好折線圖。
4.重物浮力與浸入水里體積大小的關(guān)系
師:(學(xué)生匯報:完成數(shù)據(jù)和曲線圖)接下來,請各組具體匯報一下實驗結(jié)果。
師:從這些數(shù)據(jù)關(guān)系中,你能得出什么結(jié)論?
三、作業(yè)拓展
1.它們誰受的浮力大
2.拓展性思考