教科科学五下1.5 浮力

教学目标【教学目标】1、通过实验感受浮力的存在，观察并推测浮力的方向和大小，从而展开对决定浮力大小因素的探究活动。2、尝试通过实验操作，借助弹簧测力计来测量浮力的大小,并验证塑料球在水中受到的浮力大小和进入水中的体积有关，浸入水中的体积越大，受到的浮力就越大。3、通过实验活动，体验科学探究的乐趣，培养学生大胆猜想，养成能用事实来验证结论的好习惯。【教学重点】探讨并测量塑料球不同体积状态进入水中受到的浮力，分析数据并得出结论。【教学难点】探究决定浮力大小的因素，以及如何利用部分器材改变力的方向，从而将压力的测量转换为拉力。【教学器材】塑料球，水槽，水，带刻度的容器杯，弹簧测力计，吸盘，滑轮，橡皮泥，圆环，细线，记号笔，小中大三块塑料泡沫块，擦手毛巾，塑料球在水中受到的浮力记录表一、设置情景，引入新课：1、发现浮力（大胆猜想，并用事实来验证）（1）师：观看动画片段并思考：你认为这个故事中皮皮克利用水将足球浮起来是真的吗请同学们分组讨论，踊跃表述自己的观点。各组回答，大部分的同学认为是真的。有时你看到或听到的故事不一定就是真的，我们必须学会思考，用事实来验证。（2）实验：师：请大家仔细看，我现在用容器代替树洞来还原这一过程，实验验证了我的猜测是对的。（3）生活中也处处能发现浮力的存在，除了大屏幕上老师搜集到这些，你们还知道哪些呢他们有一个共同的特征，就是这些物体都能漂浮在水面上，我们今天要来研究的对象就是漂浮的物体，我们选取的漂浮物体代表是塑料球。2，感受浮力（各组桌面上有的实验物品：球+细线，水槽，水，带刻度的容器杯，擦手毛巾，）（1）师：浮力究竟是一种怎样的力呢让我们一起来感受一下①先看一看老师是怎样做的，并按要求分组开始进行操作和感受。②生读要求：用手慢慢的轻轻的向下按压浮在水面上的球，一直按到球完全进入水中，然后轻轻的松开手，慢慢的松手，让它浮到水面上来，请你们仔细体会在这个过程中，你的手有什么样的感觉请大家分组进行操作，并请各组代表来说一说。感受完请用毛巾把手擦干）③开始。3、给浮力下定义：水对物体有一个向上的力叫做--浮力。（1）师：好，现在大部分同学已经操作完毕，并及时整理好了桌面和实验器材，现在请大家来描述一下在这样一个过程中你们的手都有哪些感觉（生：我感觉到当我向下按的时候，总有一个向上的力量在和我对抗似的。生：我感觉到我把球或球越向下按，好像浮力越来越大。生：我感觉到我越往下按它，它就越把我的手往上推）（2）同学们感受到的这种向上的力就是水对小球的浮力。（板书：浮力）师：让我们再次跟着老师一起来感受在将小球向下按压的过程中，我们感受到的浮力有着怎样的变化（好像越来越大了）同学们说话越来越严谨了，当不确定描述是否正确时还用到了“好像”，这很好，严谨和用事实说话，正是我们科学课必须具备的科学素养。二、探求新知：1、大胆猜想师：刚才通过实验让我们感觉到：把塑料球从漂浮在水面上这种状态向下按压至全部浸入水中的这一个过程中，好像浮力越来越大。师：那让我们来看一下，当我们把球往下按的过程中，球进入水中排开的水量也就是体积越来越大，进入水中的体积越来越大，我们感觉到水对球的浮力，好像也越来越大。那么老师是否可以这样来表述同学们的感受：——塑料球进入水中的体积越大，受到的浮力可能就越大。2、讨论验证方法（1）师：这种的这种感觉是真的吗必须用事实来说话。现在又到了我们头脑风暴的时间。请分组探讨一下，可以运用什么样的方式来验证我们的这种感觉是否真实呢可以考虑运用已有的器材，请大家大胆的来说一说。（塑料球进入水中的体积越大，受到的浮力可能就越大）师提示越来越，是一个变量，需要测量出一系列数据进行比较。（2）利用弹簧测力计测出球进入水中不同体积（1/5,1/2,全部）时所受到的浮力的大小，记录，并进行分析。（3）浮力和重力的关系师：大家说的非常好。老师知道有一种情况可以直接用弹簧测力计一次就能测出浮力的大小你们能猜到是哪种情况吗生：大胆的表述。师：我们来看一下这种情况。演示：将球用力压入水中，松手后，球从水里浮上来静止在水面。同学们：从水里浮上来静止在水面的球受几个力的作用力的方向如何为什么球没有继续下沉或上浮呢学生：受重力和浮力，重力方向向下，浮力方向向上，，球之所以没有继续下沉或上浮是因为它受到的浮力和它自身的重力相等了。师：分析的非常好，那么这种情况要测得小球受到的浮力，我们只需要测量它受到的重力就可以了。大家会测量重力吗请拿出你们的弹簧测力计。师说在使用测力计以前请仔细阅读大屏幕上的要求：在测量前请注意测力计的刻度请先归零，然后把被测物从水中拿出来，尽量把水擦干再测，好，开始。师巡视并指导如何正确使用测力计来测量重力，并将各组的数据读出来督促记录：测量好的同学已经开始将该数据记录在记录表上了，请大家务必记清楚该数据，因为下面还会用到它。（4）接下来我们要进一步来测量通过压力将小球按压浸入水中不同体积状态时所受到的浮力。老师选择了这两种情况。当我们把小球的一半压入水中并保持静止状态的时候，此时小球的浮力如何测量，我们首先要知道小球在此刻受到哪几个力除了重力和浮力以外，要让小球静止处于该状态，还需要一个力量，就是压力。（生：因为当物体被按压进入水中静止状态时，收到压力重力和浮力。这时候的浮力=压力+重力）师：我们想测量球进入水中二分之一体积时所受到的浮力，我们只需要再测得压力就可以了，师：那么现在关键是我们要怎样测出这个压力呢看一看提供给大家的各种器材，我们具体可以怎样来操作呢直接在水底拉测吗还是我们可以利用一些装置改变力的方向，就像我们周一升国旗的时候，是有一位同学爬到旗杆顶上将旗拉上去的吗当然不是。而是旗杆顶上好像有一个装置，绳索从那里穿过去向下拉，旗子就上升了。（我们只需要利用一个类似的装置将向下的压力转换成向上的拉力就可以了。）老师为大家准备了小滑轮和吸盘小环，大家通过尝试来讨论一下选择哪一个装置生讨论，小滑轮没有办法固定，而且太大，水没有足够深，还是用吸盘小环吧。如果滑轮足够小而且有办法固定，我们还是建议用定滑轮，因为摩擦力更小，测得的数据更准确。我不同意他的观点，我觉得吸盘小环好，因为材料好准备，就算有摩擦力也并不很影响实验的结果，因为此实验都受到这种摩擦力，反而可以把这种摩擦力忽略不计。师：分析的都有一定道理，那么请大家选择自己认为较好的方式来进行操作吧。师巡视，并请同学们说一说自己是如何操作的，生：我们是这样做的：在水槽的底部安装吸盘小环，把一根细线的一端系在球上，再绕过小环，把另一端系在弹簧测力计的挂钩上，测得的这个拉力跟我们想要得到的这个压力的大小其实是一样的。）3、分组进行实验要求：尽量垂直拉动弹簧测力计，小球静止时读数，要平视读数，并进行正确的估值，读准示数，每次测量请进行三次取平均值后记录并汇报，细线不要碰到球或者水槽壁。每组操作员、监督员、数据读取员，记录员、汇总分析员、汇报员、组长要分工明确，有序的组织开展实验活动（做实验之前读大屏幕上的要求）（1）慢慢拉动弹簧测力计，使球的1/2侵入水中，当球静止时读取弹簧测力计的示数。（2）慢慢拉动弹簧测力计，使球的全部侵入水中，当球静止时读取弹簧测力计的示数。（3）将以上数据及时记录并汇总到表格中再次读结论。4、结论（1）实验分析：师：请各组汇总表格，并进行讨论，你们的结论是怎样的浮力1<浮力2<浮力3（2）师：还有没有不同意见（3）那么通过大家对实验数据的分析，我们得出的实验结论是：泡沫球侵入水中的体积越大，受到的浮力就越大。实验证明该猜想是正确的。三、知识拓展1、测量大小不同的塑料泡沫块受到的浮力师：那么假如，我把大小不同的三块塑料泡沫块完全进入水中，那么它们受到的浮力相同吗（出示三幅图，F1，F2，F3）生：不相同。说说你的理由。生：F3进入水中的体积最大，所以它受到的浮力最大，F1进入水中的体积最小，所以它受到的浮力最小。师：通过结论我们可以知道F1<F2<F3或实验进行验证，则需要给各组准备三块不同的泡沫塑料块实验步骤：同上分别测量好三块球的重力和它们全部侵入水中时的拉力大小，分别计算出三块塑料泡沫块受到水的浮力的大小，记录在表格中同上，并分析和验证猜想是否正确。2、今天我们通过大胆的猜想和实验操作验