《浮力》教学设计

2015-07-31陆启威

小学教学研究·理论版 2015年2期

关键词：测力计重物浮力

陆启威

准备材料：

学生：测力计、烧杯（大）、重物、铁架台、记录单

教师：测力计、铁架台、重物、水箱、量筒、乒乓球、木块、塑料泡沫、石块（系线）、PPT

一、认识和感受浮力

1.教师演示物体下落实验，回顾和引出“重力”

师：首先，请大家看一个现象，注意观察。

（老师依次手执乒乓球、木块、泡沫、塑料等物体在空中，并让它们逐一落了下来。）

师：说说看，你看到了什么？（它们都落了下来。）

师：思考一下，当我松手的时候它们为什么都落下来了？（是因为地球对它们有吸引力）地球对物体的吸引力，还可以叫什么？（物体的重力）

师：好，请你上来把这只乒乓球所受的重力画出来。

2.演示并引出浮力

师：接下来再看看，还是这些物体（对着地上的水缸下落），再一次让它们下落。（全都浮在水面上，没有落到地面上。）

师：这一次，它们落到了地面上了吗？为什么呢？（水的浮力，把它们托在水面上，不让它们落下去。）

师：哪些同学平时感受过浮力的？（请几个学生说说平时对浮力的感受。）

师：还有哪些同学平时没有感受过浮力的？（请一位未曾感受过的学生上来感受一下。）

师：请你用手指夹住这只乒乓球，然后慢慢往水底按，再慢慢抬起，让乒乓球浮出水面，用心感受一下这个过程。

（学生实验体会，并从向下按时“吃力”和向上抬起时“省力”中，悟得这是浮力在起作用，并且方向是竖直向上的。）

师：请你再将这只乒乓球在水中所受的浮力画出来。（学生上来画。）

3.研究重力和浮力的关系

（1）当浮力大于重力时，水中的物体会是一种什么情况？

（2）当浮力等于重力时，水中的物体会怎样？

（3）当浮力小于重力时，水中的物体会怎样？

针对上述三个问题，分别引导学生说出其中的现象，教师随即以不同物体的漂浮、悬浮和下沉这三种状态，给予验证。（对于漂浮和悬浮，由于都是“浮”的，学生很容易看得到它们都受到水的浮力，但是，下沉的物体他们却看不出来。老师据此提出要探究的问题：下沉的物体究竟有没有受到水的浮力呢？）

二、研究下沉物体是否受到水的浮力

1.研究下沉物体所受浮力实验

师：（往水箱里放入一块石头）现在啊，我把这块石头放在水里（下沉），请问：这块石头有没有受到水的浮力？

生：没有。

师：那为什么呢？

生：石头沉下去了。

生：有浮力。

师：那为什么呢？

生：石头下沉的速度变慢了。

师：哦，你是看出来的。那下沉的石头到底有没有受到水的浮力，能不能想个办法证明一下呢？（比较物体在空气中的重力和水中的拉力有无变化。）

先测空气中石头的重力，把石头放入水中，再测出它的拉力。然后，把前后两个数据比较，如果拉力变小了，就说明受到浮力；如果没有变化，就说明没有浮力。

师：好，每个组老师都为你们准备了一个像石头一样的重物，接下来我们就可以用这个办法研究一下。

在实验前，提醒学生注意几个问题，比如：直接用手拿着测力计测量重力的时候，手会晃动，这样测出的数据就不准确了，那该怎么办呢？这儿准备了一个铁架台，上面固定了一个把手，这个把手用线把重物连起来，往上旋转把手，重物就上升到空气中，往下旋转，重物就会沉到水里，用起来既方便又不晃动。另外：在水里测拉力时，能接触杯壁吗？为什么？杯壁对重物有支撑力，影响数据的准确性。还有：重物也不能落到杯底，与杯底接触，杯底对重物的支撑力更大，就测不出重物在水中的重力了。最后：测力计在使用前，一定要把指针归零，调到零刻度。

师：好，开始实验，注意随时填写好实验数据。

2.研究下沉重物的浮力实验数据

引导学生分析实验数据：

（1）有没有受到浮力？（有的，因为拉力变轻了。）

（2）浮力怎么得来的？（重力-拉力=浮力。）

（3）重力不同，但浮力一样。说明什么问题？（浮力的大小与本身的重力大小没有关系。）

3.为什么六个组的浮力都是一样（引出下一个要探究的问题）

师：为什么我们六个组研究的浮力都是相同的呢？请你们各小组彼此看看对方的实验，看看有什么发现。

（学生发现并汇报：各小组的物体大小相同，浸入水里的体积也是一样的。）

师：这说明什么问题呢？（物体浮力大小可能与物体浸在水里的体积大小有关系）

师：具体说说看，可能会有什么样的关系？（有的学生认为浮力会随着物体浸在水里的体积变大，有的学生则相反。）

师：那怎样来做个实验研究一下呢？（学生汇报实验方案，老师打出屏幕要求。）