學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究——影響浮力大小的因素名師教案?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)學(xué)生能理解浮力的概念，知道浮力產(chǎn)生的原因。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，掌握影響浮力大小的因素，理解阿基米德原理。學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力大小，并能正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2.過(guò)程與方法目標(biāo)通過(guò)經(jīng)歷探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、分析論證、評(píng)估交流等科學(xué)探究能力。讓學(xué)生體會(huì)控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于探索的精神。通過(guò)小組合作探究，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和交流能力。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)探究影響浮力大小的因素，理解阿基米德原理。掌握運(yùn)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力大小的方法。2.教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，特別是控制變量法的運(yùn)用。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析論證，得出正確結(jié)論。三、教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、演示法四、教學(xué)過(guò)程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）1.情境導(dǎo)入教師展示一段視頻：一艘萬(wàn)噸巨輪在海面上平穩(wěn)航行，隨后畫面切換到一個(gè)人在游泳池中輕松漂浮。提問(wèn)：同學(xué)們，為什么萬(wàn)噸巨輪能在海面上航行，而人也能在游泳池中漂浮呢？這里面涉及到什么物理知識(shí)呢？引導(dǎo)學(xué)生思考，引出本節(jié)課的主題浮力。2.浮力的概念教師講解：浸在液體（或氣體）中的物體受到液體（或氣體）向上托的力，叫做浮力。浮力的方向總是豎直向上的。并通過(guò)舉例進(jìn)一步說(shuō)明浮力的存在，如木塊在水中漂浮受到浮力，氫氣球在空中上升受到空氣的浮力等。（二）新課教學(xué)（25分鐘）1.浮力產(chǎn)生的原因教師展示一個(gè)兩端開(kāi)口的玻璃管，下端用橡皮膜封住，將其慢慢放入水中。提問(wèn)：觀察到什么現(xiàn)象？橡皮膜為什么會(huì)向上凸起？學(xué)生回答后，教師總結(jié)：液體對(duì)浸入其中的物體有向上的壓力，由于物體上下表面所處的深度不同，下表面受到的向上壓力大于上表面受到的向下壓力，這兩個(gè)壓力差就是浮力。利用PPT展示一個(gè)正方體浸沒(méi)在液體中的示意圖，講解浮力產(chǎn)生的原因公式：F浮=F向上F向下。2.探究影響浮力大小的因素提出問(wèn)題教師引導(dǎo)學(xué)生思考：浮力的大小可能與哪些因素有關(guān)呢？鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)，學(xué)生可能會(huì)提出浮力大小與物體的重力、體積、密度、浸入液體的深度、液體的密度等因素有關(guān)。猜想假設(shè)針對(duì)學(xué)生提出的各種猜想，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析討論，哪些因素可能對(duì)浮力大小有影響，并讓學(xué)生說(shuō)明理由。例如，對(duì)于"浮力大小與物體重力有關(guān)"的猜想，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：將不同重力的物體浸沒(méi)在同一液體中，浮力大小是否相同？通過(guò)分析，學(xué)生發(fā)現(xiàn)物體重力不同，但浸沒(méi)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化相同，說(shuō)明浮力大小與物體重力無(wú)關(guān)。經(jīng)過(guò)討論分析，確定本節(jié)課重點(diǎn)探究浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積和液體的密度的關(guān)系。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師引導(dǎo)學(xué)生回顧控制變量法的應(yīng)用，讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、鐵塊、鋁塊、銅塊、溢水杯、小桶、水、酒精等。實(shí)驗(yàn)步驟：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鐵塊的重力G。將鐵塊慢慢浸入水中，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，計(jì)算鐵塊受到的浮力F浮1=GF1，同時(shí)收集鐵塊排開(kāi)的水，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和排開(kāi)水的總重力G總，計(jì)算排開(kāi)水的重力G排=G總G桶。改變鐵塊浸入水中的體積，重復(fù)上述步驟，記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。將鐵塊換成鋁塊、銅塊，重復(fù)上述步驟，探究不同物體在水中受到的浮力與排開(kāi)液體重力的關(guān)系。把水換成酒精，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，探究浮力大小與液體密度的關(guān)系。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意正確使用彈簧測(cè)力計(jì)，規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)步驟，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。收集證據(jù)各小組將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在如下表格中：|物體|重力G/N|彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N|浮力F浮/N|小桶和排開(kāi)液體總重力G總/N|排開(kāi)液體重力G排/N|||||||||鐵塊1|||||||鐵塊2（浸入體積不同）|||||||鋁塊|||||||銅塊|||||||鐵塊（酒精中）||||||分析論證教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：比較不同物體在水中受到的浮力與排開(kāi)液體重力的關(guān)系，能得出什么結(jié)論？分析同一物體在水中不同浸入體積時(shí)浮力和排開(kāi)液體重力的變化，能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？比較同一物體在水和酒精中受到的浮力與排開(kāi)液體重力的關(guān)系，又能得到什么啟示？學(xué)生通過(guò)分析數(shù)據(jù)，得出：浸在液體中的物體受到的浮力大小等于它排開(kāi)液體所受的重力，這就是阿基米德原理，公式表示為F浮=G排=ρ液gV排。評(píng)估交流教師組織學(xué)生進(jìn)行小組間的交流討論，讓各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法，分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其他小組的實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)意見(jiàn)和建議。（三）課堂小結(jié)（5分鐘）1.教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括浮力的概念、浮力產(chǎn)生的原因、探究影響浮力大小的因素及阿基米德原理。2.請(qǐng)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程和方法，強(qiáng)調(diào)控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的重要性。3.教師對(duì)學(xué)生的總結(jié)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，梳理本節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)，形成清晰的知識(shí)體系。（四）課堂練習(xí)（10分鐘）1.一物體重5N，掛在彈簧測(cè)力計(jì)下浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3N，則物體受到的浮力為_(kāi)_____N，物體排開(kāi)液體的重力為_(kāi)_____N。2.體積為100cm3的鐵塊浸沒(méi)在水中，它排開(kāi)水的體積是______m3，它受到的浮力是______N。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）3.一個(gè)重10N的物體，浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N，求：物體受到的浮力是多少？若將它浸沒(méi)在另一種液體中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為7N，這種液體的密度是多少？學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)，教師巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題并進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。完成后，請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)展示答案，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的理解和應(yīng)用。（五）布置作業(yè)（5分鐘）1.書(shū)面作業(yè)：完成課后練習(xí)題，鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。2.拓展作業(yè)：思考生活中還有哪些現(xiàn)象可以用阿基米德原理來(lái)解釋，寫一篇簡(jiǎn)短的物理小論文。3.實(shí)踐作業(yè)：利用家中的物品，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證阿基米德原理，下節(jié)課進(jìn)行展示和交流。五、教學(xué)反思通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中積極參與，對(duì)浮力的概念、產(chǎn)生原因及阿基米德原理有了較為深入的理解。在教學(xué)過(guò)程中，成功引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生的