浮力的應(yīng)用一、教學(xué)目標(biāo)1知識與技能：通過學(xué)習(xí)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(guān)系決定的；知道FG，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(xué)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(xué)生對科學(xué)探究的濃厚興趣，對實驗現(xiàn)象認(rèn)真觀察和對實驗操作的科學(xué)態(tài)度，形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。通過浮力知識應(yīng)用實例培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的良好學(xué)風(fēng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)情趣；通過學(xué)生自己的探究實驗，激發(fā)學(xué)習(xí)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(yīng)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(guān)系在流體靜力學(xué)中的特殊表現(xiàn)形式，是在學(xué)生認(rèn)識了浮力和阿基米德原理的基礎(chǔ)知識之后，指導(dǎo)學(xué)生探究“物體浮沉的條件及其應(yīng)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(yīng)用兩方面的知識，具有應(yīng)用量大，相互聯(lián)系緊密和知識交叉的特點。本教學(xué)設(shè)計根據(jù)學(xué)生的實際情況和教學(xué)時間的限制，將內(nèi)容處理為浮沉條件和應(yīng)用實例兩大部分；在教學(xué)中安排了三個活動，其目的是讓學(xué)生積極參與到課堂中來，通過動手，探究知識得到相應(yīng)的結(jié)論。就學(xué)習(xí)要求而言，既有過程性要求，也有結(jié)果性要求。本節(jié)課的重點是物體的浮沉條件及其應(yīng)用，這也是本節(jié)內(nèi)容的難點，應(yīng)用實例為知識的鞏固，使學(xué)生充分體會物理就在我們身邊，初步學(xué)會應(yīng)用浮力解決生活中的實際問題。三、學(xué)情分析建構(gòu)主義理論認(rèn)為：任何學(xué)習(xí)過程都是在已有的知識、經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過主體和客體不斷的相互作用，及學(xué)生個體主動地探索、主動構(gòu)建新知識的過程。本節(jié)課在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了系統(tǒng)的力學(xué)知識的基礎(chǔ)上，將學(xué)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(yīng)用于本節(jié)生活實例中。而初中學(xué)生心理和認(rèn)知發(fā)展規(guī)律要求在教學(xué)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，但樂于參與動手實驗、觀察現(xiàn)象、了解與物理規(guī)律有關(guān)的圖片。在玩中學(xué)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。他們喜歡探索自己熟悉的或與所學(xué)知識有關(guān)的生活現(xiàn)象、科學(xué)事件。教學(xué)中安排貼近學(xué)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(xué)生科學(xué)地看問題、想問題，不受主觀想象力的干擾，也是教學(xué)的重點。本節(jié)課力求指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用實驗歸納總結(jié)本課的教學(xué)重點、難點，隨著實驗的總結(jié)、拓展，真正挖掘?qū)W生的思維潛能，激發(fā)學(xué)生對自然科學(xué)探究的興趣，搜集整理浮力在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力和團結(jié)協(xié)作的精神。四、重點難點分析1重點：學(xué)會控制物體浮沉的方法2難點：學(xué)會應(yīng)用浮沉條件解決實際問題五、教法分析本節(jié)教學(xué)內(nèi)容安排主要以科學(xué)探究的方式開展，其中：有教師引導(dǎo)的半開放式探究，認(rèn)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(jié)合、推進，讓學(xué)生自己體會到物體的浮沉狀態(tài)與重力、浮力之間的關(guān)系；有學(xué)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(xué)生親歷典型的科學(xué)研究過程之中的各個環(huán)節(jié)：提出問提進行猜想設(shè)計實驗進行實驗數(shù)據(jù)分析交流分析得出結(jié)論，使學(xué)生在科學(xué)探究的學(xué)習(xí)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(rèn)識，增長探究物體沉浮的本質(zhì)的能力，培養(yǎng)觀察實驗，思考等科學(xué)能力。學(xué)生分組開展，器材不同但目標(biāo)一致，學(xué)生通過對器材作用的充分開發(fā)展示學(xué)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(xué)問；還有演示實驗和學(xué)生觀察、分析結(jié)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(jié)構(gòu)浮沉原理，讓原理從學(xué)生口中說出，這樣在新課程的教學(xué)中學(xué)生的主體地位應(yīng)得到充分的發(fā)揮，在整個教學(xué)活動中讓學(xué)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(shè)一些學(xué)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(xué)生一個輕松、活躍的學(xué)習(xí)氛圍。六、課時安排一課時（40分鐘）七、教具學(xué)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(xué)過程引入新課：教師活動：展示伽利略彩球溫度計，簡單介紹它的結(jié)構(gòu)，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(xué)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(shè)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(xué)生思索：物體的浮沉取決于什么因素？依據(jù)：學(xué)習(xí)物理的基本規(guī)律，從現(xiàn)象到本質(zhì)；. 新課教學(xué)：師生互動：這里準(zhǔn)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(zhǔn)：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(xué)生分析對應(yīng)的受力情況；3. 介紹上浮、漂浮，分析對應(yīng)的受力情況。設(shè)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(rèn)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(xué)生的二力平衡知識為出發(fā)點，讓學(xué)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(rèn)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(guān)系）學(xué)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(shè)計，然后開始實驗。學(xué)生活動：學(xué)生分組進行實驗，教師活動：用相機現(xiàn)場記錄（視屏展示學(xué)生的做法，并請該組同學(xué)交流其實驗設(shè)計的思路，依據(jù)了什么原理，展示其結(jié)果。）學(xué)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）其實我們的生活中早已應(yīng)用了這些方法；學(xué)生活動：舉出生活中浮力應(yīng)用的例子設(shè)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(guān)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(guān)于“如何改變浮力？”和“如何改變重力？”的思考。帶著思考，利用設(shè)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(xué)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(yīng)用即物理服務(wù)于生活打下伏筆。實驗成果的交流與評估，能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生展示自己的實驗?zāi)芰?、思維能力和表達能力建立了一個良好的平臺，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(jié)論上升到理論的高度，讓學(xué)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(xué)習(xí)有學(xué)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(yīng)合理應(yīng)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的物理量（短片介紹排水量）排水量：按設(shè)計要求，輪船滿載時排開水的質(zhì)量單 位：噸（t）學(xué)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?！比藗兝幂喆瑢崿F(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(xué)生活動：一學(xué)生上臺演示改變小球的浮沉狀態(tài)的過程；其他同學(xué)仔細(xì)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(jié)構(gòu)和浮沉原理）你認(rèn)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浮G艇）以上這些都是人們對液體浮力的應(yīng)用，氣體有浮力嗎？如何應(yīng)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(xué)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(xué)生參與演示實驗，強調(diào)安全）學(xué)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(shè)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能培養(yǎng)學(xué)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(yīng)用于實際。以“普通氣球無法飛上天空”為切入點，分析無法上天的原因，如何可以飛上天？什么氣體？哪類氣體？等等的逐層設(shè)問和學(xué)生的應(yīng)答，引出氣球中浮力的應(yīng)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(xué)生作答為結(jié)，為氣球結(jié)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(xué)到的知識來打撈他們呢？提出問題的同時，也提示了學(xué)生們他們即將肩負(fù)的使命，使之建立學(xué)習(xí)知識并應(yīng)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(xué)資源，讓學(xué)生全面體會物理的趣味性、實用性，有利于保持學(xué)生高昂的學(xué)習(xí)熱情，也可以調(diào)節(jié)課堂氣氛，讓學(xué)生在輕松的環(huán)境中愉快的學(xué)。課堂小結(jié)：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?思維拓展： 浮力還可以在哪些方面有所應(yīng)用？九、板書設(shè)計浮力的應(yīng)用一 浮沉條件上浮 F浮G物 懸浮 F浮G物 下沉 F浮G物 二改變物體浮沉狀態(tài)的方法 改變浮力改變液改變V排 改變重力二 應(yīng)用實例1. 輪 船-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(yīng)用為主線，揭示了浮力應(yīng)用的一個方面的內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容分浮沉條件和浮沉條件的應(yīng)用兩大板塊，尤其是應(yīng)用涉及了三個典型實例，量大但時間只有分鐘，完成授課相當(dāng)緊張，因此處理上采取重點突出、詳略結(jié)合的方式。同時，為了體現(xiàn)教學(xué)是為了教學(xué)生自己學(xué)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(xué)習(xí)的浮沉條件，還能讓學(xué)生簡單的應(yīng)用條件改變物體的浮沉狀態(tài)，初步體驗應(yīng)用的成就感，也能通過簡單實驗找到大道理，為后一步學(xué)習(xí)應(yīng)用實例打下基礎(chǔ)，該實驗的加入可以讓教學(xué)更加流暢，銜接自然。輪船、潛艇和氣球、飛艇的教學(xué)應(yīng)避免就事論事的教學(xué)現(xiàn)象，它們分別是液體浮力和氣體浮力應(yīng)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(xué)中應(yīng)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(xué)中要注意類似的細(xì)節(jié)，以免引起學(xué)生的誤會。物理學(xué)習(xí)的興趣是教學(xué)中時時要維護的，合理應(yīng)用多媒體中的視頻和動畫，讓學(xué)生自己看、自己學(xué)，會起到更好的效果。教師在課堂中更多的扮演一名引導(dǎo)者的角色，大膽的將課堂交給學(xué)生，新課程標(biāo)準(zhǔn)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(xué)活動頻繁，因此能準(zhǔn)確的把握課堂的進程節(jié)奏以及時間，難度較大。