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1、浮力的應(yīng)用 一、教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)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F＜G，F(xiàn)＞G，F(xiàn)=G這三個(gè)表達(dá)式的含義。能綜合運(yùn)用阿基米德原理及二力平衡等知識(shí)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(dòng)提高學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、綜合分析能力、語 言表達(dá)能力和交流合作能力。 3．情感態(tài)度和價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的濃厚興趣，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)真觀察和對(duì)實(shí)驗(yàn) 操作的科學(xué)態(tài)度，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。通過浮力知識(shí)應(yīng)用實(shí)例培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)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

2、究實(shí)驗(yàn)，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(yàn)。 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(jí)第十四章第六節(jié)的內(nèi)容，是二力平衡條件及運(yùn)動(dòng)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(shí)了浮力和阿基米德原理的基礎(chǔ)知識(shí)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(jí)物理中的重點(diǎn)知識(shí)，它涉及物體浮沉條件和應(yīng)用兩方面的知識(shí)，具有應(yīng)用量大，相互聯(lián)系緊密和知識(shí)交叉的特點(diǎn)。本教學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和教學(xué)時(shí)間的限制，將內(nèi)容處理為浮沉條件和應(yīng)用實(shí)例兩大部分；在教學(xué)中安排了三個(gè)活動(dòng)，其目的是讓學(xué)生積極參與到課堂中來，通過動(dòng)手，探究知識(shí)得到相應(yīng)的結(jié)

3、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(diǎn)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(diǎn)，應(yīng)用實(shí)例為知識(shí)的鞏固，使學(xué)生充分體會(huì)物理就在我們身邊，初步學(xué)會(huì)應(yīng)用浮力解決生活中的實(shí)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(shí)、經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過主體和客體不斷的相互作用，及學(xué)生個(gè)體主動(dòng)地探索、主動(dòng)構(gòu)建新知識(shí)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(shí)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(shí)應(yīng)用于本節(jié)生活實(shí)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(dòng)他們的積極性，他們不喜歡枯燥的理論分析和教條式的計(jì)算

4、，但樂于參與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、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(shí)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(dòng)和探究，為他們提供一個(gè)適合個(gè)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(shí)，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(diǎn)。 本節(jié)課力求指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)本課的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，隨著實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)操作能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。 四、重點(diǎn)難點(diǎn)分析 1．重點(diǎn)：學(xué)會(huì)控制物體浮沉的方法

5、 2．難點(diǎn)：學(xué)會(huì)應(yīng)用浮沉條件解決實(shí)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(shí)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(jìn)，讓學(xué)生自己體會(huì)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(dú)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(huì)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(gè)環(huán)節(jié)：提出問提——進(jìn)行猜想——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——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(yàn)物體沉浮現(xiàn)象的樂趣，獲取物體沉浮的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)，增長(zhǎng)探究物體沉浮的本質(zhì)的能力，培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)，

6、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(duì)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(shí)驗(yàn)成果的展示和方法的歸納，將一個(gè)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(shí)驗(yàn)獲得大學(xué)問； 還有演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生觀察、分析結(jié)合的“潛水艇模擬實(shí)驗(yàn)”，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(gè)教學(xué)活動(dòng)中讓學(xué)生在活動(dòng)中探究、不斷地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題；同時(shí)又布設(shè)一些學(xué)生想不到但稍微動(dòng)一下腦筋就能解決的貼近實(shí)際的問題，這樣可以給學(xué)

7、生一個(gè)輕松、活躍的學(xué)習(xí)氛圍。 六、課時(shí)安排 一課時(shí)（40分鐘） 七、教具學(xué)具安排 伽利略彩球溫度計(jì)、乒乓球3個(gè)、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 １．引入新課： 教師活動(dòng)：展示伽利略彩球溫度計(jì)，簡(jiǎn)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(dòng)：觀察溫度計(jì)中小球狀態(tài)的變化，初步思考其原因； 設(shè)計(jì)目的：建立“物體的浮沉狀態(tài)會(huì)因?yàn)槟承┮蛩囟淖儭钡某醪礁拍?，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)

8、律，從現(xiàn)象到本質(zhì)； ２. 新課教學(xué)： 師生互動(dòng)：這里準(zhǔn)備了三個(gè)外觀基本一致的乒乓球，請(qǐng)大家來猜猜看他們浸入水中時(shí)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(shí)的受力情況； 2. 介紹下沉、沉底，學(xué)生分析對(duì)應(yīng)的受力情況； 3. 介紹上浮、漂浮，分析對(duì)應(yīng)的受力情況。 設(shè)計(jì)目的：實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)分析一個(gè)，狀態(tài)或過程出現(xiàn)一個(gè)認(rèn)識(shí)一個(gè)并了解他們的本質(zhì)聯(lián)系，條件的分析層層推進(jìn)，以學(xué)生的二力平衡知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生初步建立任何一個(gè)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(jìn)，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性的分析，理論聯(lián)系實(shí)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

9、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(dòng)：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(qǐng)先做好設(shè)計(jì)，然后開始實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 教師活動(dòng)：用相機(jī)現(xiàn)場(chǎng)記錄 （視屏展示學(xué)生的做法，并請(qǐng)?jiān)摻M同學(xué)交流其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，依據(jù)了什么原理，展示其結(jié)果。） 學(xué)生活動(dòng)：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(shí)我們的生

10、活中早已應(yīng)用了這些方法； 學(xué)生活動(dòng)：舉出生活中浮力應(yīng)用的例子 設(shè)計(jì)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(jìn)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(shí)驗(yàn)“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(shí)驗(yàn)器材、利用小實(shí)驗(yàn)找大道理無一不體現(xiàn)出物理來源于生活的事實(shí)，也為后面的應(yīng)用——即物理服務(wù)于生活打下伏筆。 實(shí)驗(yàn)成果的交流與評(píng)估，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生展示自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力和表達(dá)能力建立了一個(gè)良好

11、的平臺(tái)，也為生生交流、互評(píng)提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。 最后的歸納能將本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論上升到理論的高度，讓學(xué)生體會(huì)到實(shí)驗(yàn)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(diǎn)及面的作用，加深對(duì)物理實(shí)驗(yàn)作用的理解。 依　　據(jù)：探究式學(xué)習(xí)有學(xué)生思考和體驗(yàn)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(jiǎn)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(yùn)送貨物，但過度裝載會(huì)帶來什么呢？（看小動(dòng)畫分析運(yùn)載貨物多少對(duì)輪船造成的影響） 可見任何船只都有其運(yùn)載的極限，即運(yùn)載能力的大小。下面我們來了了解一個(gè)新

12、的物理量（短片介紹排水量） 排水量：按設(shè)計(jì)要求，輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量 單 位：噸（t） 學(xué)生活動(dòng)：思考“一艘輪船質(zhì)量為1000t，最多能裝5000t的貨物，則它滿載時(shí)所受的浮力為 N，排開水的重力為 N，排水量為 Kg?！? 人們利用輪船實(shí)現(xiàn)了飄洋過海的夢(mèng)想，但另一項(xiàng)事物的出現(xiàn)卻將我們的夢(mèng)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(gè)模擬實(shí)驗(yàn)裝置。 教師活動(dòng)：介紹實(shí)驗(yàn)裝置 學(xué)生活動(dòng)：一學(xué)生上臺(tái)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(shí)

13、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 （上浮：F?。綠艇 下沉：F?。糋艇） 以上這些都是人們對(duì)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(dòng)：拿一口吹的氣球在手，松手； 學(xué)生活動(dòng)：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(shí)早在三國(guó)時(shí)期，中國(guó)已經(jīng)有人制造出類似的工具用于軍事，你知

14、道是什么嗎？（孔明燈） 見過嗎？想親手放飛一個(gè)嗎？ 師生互動(dòng)：演示孔明燈（請(qǐng)學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)安全） 學(xué)生活動(dòng)：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(dòng)：簡(jiǎn)單介紹從氣球到飛艇的發(fā)展。 設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)為模型分析浮沉原理，再對(duì)真實(shí)的潛艇的下潛和上浮過程，將理論應(yīng)用于實(shí)際。 以“普通氣球無法飛上天空”為切入點(diǎn)，分析無法

15、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(jìn)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(shí)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(shí)，引發(fā)思考問題； 氣球飛上天空的同時(shí)也攜帶了人類飛天的夢(mèng)想，然而還有些曾經(jīng)承載著我們夢(mèng)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(shí)來打撈他們呢？提出問題的同時(shí)，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(shí)并應(yīng)用知識(shí)造福生活的思想。 依　　據(jù)：以實(shí)驗(yàn)和多媒體資料為教學(xué)資源，讓學(xué)生全面體會(huì)物理的趣味性、實(shí)用性，有利于保持學(xué)生高昂的學(xué)

16、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)。 ３．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(gè)例子分別用到了上述哪些方法? ４．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(jì) 浮力的應(yīng)用 一． 浮沉條件 上浮 F?。綠物 懸浮 F?。紾物 下沉 F?。糋物 二．改變物體浮沉狀態(tài)的方法 改變浮力 改變?chǔ)岩? 改變V排 改變重力 二． 應(yīng)用實(shí)例 1. 輪 船-----------

17、-空心法實(shí)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(shí)現(xiàn)浮沉改變 3. 氣球和飛艇--------充入密度比空氣小的氣體實(shí)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(gè)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(gè)典型實(shí)例，量大但時(shí)間只有４０分鐘，完成授課相當(dāng)緊張，因此處理上采取重點(diǎn)突出、詳略結(jié)合的方式。同時(shí)，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(shí)驗(yàn)，不僅可以鞏固剛剛學(xué)習(xí)的浮沉條件，還能讓學(xué)生簡(jiǎn)單的應(yīng)用條件改變物體的浮沉狀態(tài)，初

18、步體驗(yàn)應(yīng)用的成就感，也能通過簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)找到大道理，為后一步學(xué)習(xí)應(yīng)用實(shí)例打下基礎(chǔ)，該實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(huì)。 物理學(xué)習(xí)的興趣是教學(xué)中時(shí)時(shí)要維護(hù)的，合理應(yīng)用多媒體中的視頻和動(dòng)畫，讓學(xué)生自己看、自己學(xué)，會(huì)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(shí)踐中有所體現(xiàn)。 由于內(nèi)容多、教學(xué)活動(dòng)頻繁，因此能準(zhǔn)確的把握課堂的進(jìn)程節(jié)奏以及時(shí)間，難度較大。