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浮力

资源类型:教学设计  |  作者: 王虹虹  |   发布者:王虹虹 | 时间:2020-04-03 21:05:09 | 学段:初中  | 学科:物理

     浮力这部分内容在初中物理力学部分所占比重较大,既是重点,也是难点。我在教学过程中发现,一些学生对这部分内容中的概念认识得比较模糊,在平时的教学过程中,如果借助于物理实验,通过启发、引导等方法,对帮助学生理解重点、难点问题会有良好的效果。

一、浮力大小与浸没深度的关系 
  在学习了阿基米德原理后,我设计一个陷阱,让学生讨论物体受到的浮力除了与液体密度和物体排开液体体积大小有关外,是否还有其它因素影响着浮力,这时有的同学就认为,物体所受浮力大小还与它浸在液体中的深度有关,并且他们也能说明理由,在前面所做的称重法测浮力这个实验中,发现弹簧测力计吊着重物,在重物慢慢进入水中时发现,弹簧测力计示数越来越小了,这不就说明物体浸入液体中深度越大,所受浮力也就越大吗?这时我建议同学们再次做称重法测浮力这一实验。有部分学生将所挂钩码一下子浸没于水中,这时我就引导他将钩码浸在水中的深度再次加大,注意弹簧测力计示数的变化,学生有点诧异了,钩码浸没在水中深度加大了但弹簧测力计示数不变,说明浮力也就不改变。前面所做两组实验似乎有点矛盾,这时我就抓住这个契机启发学生应用阿基米德原理来解释这一现象,经过讨论让学生们明白了,浮力是决定于它排开液体的体积大小而不是它浸在液体中的深度。 
   二、船在河水与海水中没入的深浅问题 
   在“浮力的应用”这部分内容中,涉及到轮船由河里驶向海里或由海里驶向河里时没入水中的深浅问题,因学生在生活中很难有机会观察到这样的现象,对此设计了这样的实验:用橡皮泥捏一个小船(代替轮船),准备一杯清水(代替河水)和一杯盐水(代替海水),将小船放入清水杯里,并在其上放一重量适中的小物体,记下船没入清水中的深度h1,再将小船及小物体一同放入盐水杯中,记下船没入盐水中的深度h2,比较发现h1>h2,为什么出现这种现象呢?再用浮力知识来分析这个问题,轮船不论在河里还是在海里,航行都是漂浮,所受浮力也就相同,根据F浮=ρ液gV排,而ρ海水〉ρ河水,则V排河〉V排海,也就有h1〉h2。 
   三、物体的浮沉问题 
   在讲到“物体的浮沉”时,我曾提过这样一个问题:“两个不同物体都浸没于水中,若撤去外力后,哪个上浮?哪个下沉?”甲同学答道:“重的物体下沉,轻的物体上浮。”乙同学则说:“所受浮力大的物体上浮,所受浮力小的物体下沉。”我对这两个同学的回答没有立即肯定和否定,而是建议学生们根据实验桌上所提供的器材(一大木块、一个钢针〈G木〉G针〉、一个石块和一个小木块〈V石>V木〉)进行分组实验,第一组将大木块和钢针都浸没在水中,松开手,发现大木块上浮而钢针下沉,说明甲同学的说法是错误的;第二组将所提供的石块和小木块也浸没于水中,发现石块下沉,小木块上浮,这也推翻了乙同学的说法。那么,物体的浮沉决定于什么呢?我顺势引导学生展开分析讨论,然后师生共同总结得出物体的浮沉条件。这样课堂气氛活跃了,学习兴趣高涨了,学生通过自主探究,交流合作得出了物体的浮沉条件,而且对此也加深了印象。 
   四、水面升降问题 
   冬天有时河面上结了一层厚厚的冰,那么当这些冰熔化成为水后,水面高度是如何变化的呢?教学时,我对这类题目进行了纯理论的讲解,但学生作业交上来,错误还是较多,后来我还是通过实验来验证,用橡皮泥捏个小船,再在小船上放几个小木块,让它们漂浮在水面上,在水面处作一个记号,再将这些小木块放入水中,观察到水面高度没有变化,结合浮力知识加以分析,物体放入水中后,水面高度的变化主要决定于物体排开液体的体积,V排变大,液面上升,V排变小,液面下降,V排不变,液面高度不变,而V排大小的变化,对于在同种液体而言,又决定于它们所受的浮力,木块和橡皮泥船开始都处于漂浮状态,总浮力等于总重力,当木块放入水中后,它们仍处于漂浮状态,总浮力和总重力仍相等,那么既然浮力不变,V排就不变,液面的高度也就不变了。冰漂在水面上,浮力和重力相等,熔化为水后,相当于水悬浮在水中,浮力和重力仍相等,V排也就不变,那么液面高度也就不变。 
  教学实践证明,做以上的小实验可以有效突破浮力教学的难点。