1、第5课浮力(一)背景和目标 第1课到第4课，学生通过探究了解了构成物体的材料、重量、体积大小对沉浮的影响，实际上学生在探索的过程中，已经感受到了浮力的存在。本课开始，学生将把注意力放在浮力上，来研究物体沉浮的秘密。 当一个物体放人水中时，它就受到了水对它向上的推力，即浮力。不管物体是下沉还是漂浮，它们都受到水的浮力。如果向上的浮力大于向下的重力，物体将上浮;如果向上的浮力小于向下的重力，则物体下沉。 当学生将泡沫塑料块完全浸人水中受到的浮力与受到的重力进行比较时，他们会发现泡沫塑料块受到的浮力大于重力，寻找到物体为什么在水中上浮的原因。 学生通过测量比较泡沫塑料块受到的浮力大小，还会发现，不同
2、大小的泡沫塑料块完全浸人水中，体积越大，受到的浮力就越大。他们就此也会明白浮力的大小与浸人水中的体积有关。科学概念.上浮物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。物体浸人水中的体积越大，受到的浮力也越大。当物体在水中受到的浮力大于重力时就上浮，浮在水面的物体，浮力等于重力。过程与方法学会用弹簧秤测量泡沫塑料块在水中受到的浮力。运用浮力和重力的概念，解释物体在水中的沉浮。情感态度价值观懂得方法的改进有利于研究的顺利进行。懂得数据在分析解释现象过程中的重要性。 (二)教学准备 每组一个弹簧秤、三块大小不同的泡沫塑料块、一个底部带小滑轮的精确刻度杯、细线、记录
3、表。 (三)教科书说明 本课有四个部分，分别是“感受浮力”“测量一块泡沫塑料块的浮力”“测量不同大小泡沫塑料块的浮力”和“解释上浮的原因”。 第一部分:感受浮力 学生在平时的经验中，已经有了浮力的感受，当学生在游泳时能够感受到水对身体的浮力，当学生用救生圈游泳时，更能感受到水的浮力。这些对浮力的感受是无意识的。学生在前面内容的学习中，也不自觉地感受到了浮力。因此，浮力一词的出现，就从学生的平时感受出发。首先是回忆手指压小船的感觉，调动已有的学习经验;然后是把一块泡沫塑料块压人水中，直接感受水的浮力。 当学生感受了浮力之后，教科书给出了浮力的描述性定义，这个定义是在学生感受浮力的基础上给出的，因
4、此只要求学生能理解、会使用浮力一词，并不要求学生掌握关于浮力的精确定义。同时，教科书告诉学生:当泡沫块静止浮在水面时，它受到的浮力等于它受到的重力，且方向相反。这个结论是直接告诉学生的，希望学生能够理解、接受。为了帮助学生更好的理解浮力和重力的关系，教科书第12页提供了一幅示意图，用图示的形式帮助学生理解。图示上，浮力和重力的箭头都从物体的重心出发，方向相反，大小相等。理解这张示意图的意思，是接下来学习的基础，因此必须让学生明白图示的意义。 第二部分:测量一块泡沫塑料块的浮力 泡沫塑料块在水中受到了水的浮力，这个浮力有多大?这是学生很自然产生的问题。要知道重力有多大，可以用测力计测量，同样道理
5、，浮力有多大，也可以用测力计测量，关键是怎样测量泡沫塑料块的浮力呢?这是一个测量中遇到的难题。教科书提出希望学生进行讨论，思考出测量泡沫塑料块受到浮力大小的方法。 寻找方法的思路是这样的:用弹簧秤测量浮力，弹簧秤只能测量拉力，泡沫塑料块浮在水面上，弹簧秤又不能测量压力，怎么办?能不能把弹簧秤放在水下拉呢?这种方法又不行!如果学生想不出方法，教科书在13页提供了测量泡沫塑料块浮力的方法:在杯子底部装上一个小滑轮或者一个小钩子，再利用一根细线绕过钩子，一端系住泡沫塑料块，一端挂在弹簧秤的钩上，就可以测出它的浮力了。 这个测量方法的思考，是有一定的难度的，教师要适当地引导，或者让学生看教科书中的插图
6、，按照插图安装测量装置。 教科书第13页的插图给出了测量的方法，也给出了测量浮力时的操作要求:拉线时，弹簧秤最好能接近垂直，如果歪斜的话，有可能出现较大的误差。图上的水槽最好能换成专门的杯子:带小滑轮的精确刻度杯。因为，这项活动不但要测量浮力，还要测量泡沫塑料块浸人水中后排开的水量，没有刻度的水槽是完不成这个任务的。 当学生读出弹簧秤上的拉力数值时，是不是等于知道了泡沫塑料块受到的浮力?不是!怎样转换成浮力的数值?教科书提供了示意图，标出了浮力、重力和拉力之间的关系。在这里浮力等于重力加上拉力。这幅示意图是给学生看的，为的是帮助学生理解三者的关系。图示中还可以把重力和拉力合起来，与浮力的箭头处
7、在同一条直线上，方向相反。 学生掌握了测量方法之后，教科书提出了测量泡沫塑料块三种状况下的浮力大小:小部分浸人水中、大部分浸人水中和全部浸人水中。日的是找到泡沫塑料块受到的浮力大小与浸人水中的体积之间的关系，即体现物体排开水的体积越大，受到的浮力也越大的规律。 第三部分:测量不同大小泡沫塑料块的浮力 通过上一个活动，我们发现同一块泡沫塑料块浸人水中的体积越大，受到的浮力也越大。那么不同大小的泡沫塑料块，完全浸人水中，它们受到的浮力大小相同吗?这个活动与前面的活动是一种有机的结构，体现了思维递进。测量的方法与前面相同，这个实验可以让学生自主操作，测量记录的数据填人表格，把浮力大小与排开的水量进行
8、比较，找出其中的规律。到此为止，我们应该总结泡沫塑料块受到的浮力大小与排开的水量之间的关系，也就是与浸人水中的体积大小的关系。教科书中“泡沫塑料块受到的浮力大小，主要与什么因素有关”这个问题，就是对本课活动的总结。 第四部分:解释上浮的原因 学生通过实验知道了泡沫塑料块在水中受到的浮力与它浸人水中的体积有关，浸人水中的体积(排开的水量)越大，受到的浮力就越大。完全浸人水中受到的浮力远远大于它本身的重量，因此一松手，泡沫塑料块就浮起来了。等到浮在水面上之后，泡沫塑料块为什么不再向上冒?因为此时它浸人水中的体积很小了，受到的浮力也很小。小到与它受到的重力相等，因此就不再上浮，也不下沉。 如果学生能
9、够用浮力和重力的关系，解释泡沫塑料块的上浮原因和静止原因，说明学生已经掌握了浮力、重力和物体沉浮的关系了。 (四)教学建议 1.感受浮力。 让学生切身感受到浮力，是本课开始的基础。教师要提供一些能浮的物品，让学生感受，为继续探索沉浮的秘密打下基础。 (1观察泡沫塑料块、木块、空瓶子、小船浮在水面的情况，用手指轻轻按压小船，有什么感觉?分别把泡沫塑料块、木块、空瓶子压人水中，有什么感觉? (2)出示关于浮力的描述性定义。 (3)生活中我们什么时候感受到水的浮力? (4)出示教科书上浮力和重力的示意图，讲解示意图的含义。 2.测量一块泡沫塑料块的浮力。 学生知道了泡沫塑料块要受到水的浮力作用，把它
10、压人水中，它所受到的浮力有多大?在这里，教师要鼓励学生进行讨论:怎样测出泡沫塑料块受到的浮力大小? (1)讨论怎样测出泡沫塑料块的浮力，交流测量的方法。 (2)教师根据学生讨论的情况，演示规范的测量方法，讲解注意的地方。特别要讲清楚浮力的计算方法，可以让学生看教科书第13页的示意图，理解浮力等于重力加拉力的道理。 (3)学生测量泡沫塑料块浸人水中的浮力，按照教科书的要求测量三种状况，分别把测量结果(拉力大小和排开的水量)记录在表格中。 (4)分析拉力、浮力和排开的水量之间的关系，得出浸人水中的体积(排开的水量)越大，物体受到的浮力就越大。 3.测量不同大小泡沫塑料块的浮力。 教师要准备三块不同
11、大小的泡沫塑料块或者三块不同大小的木块，让学生预测:如果把大小不同的泡沫塑料块或者木块，完全浸人水中，它们受到的浮力大小相同吗? 根据前一个活动所获得的结果，可以推断大小不同的物体完全浸人水中，受到的浮力大小不一样。这个活动，可以让学生参照前一个活动的测量方法，独立自主完成测量，把测量结果填人记录表中，并分析浮力大小与体积大小之间的关系。 让学生把前后两个测量活动中所得到的数据进行分析，泡沫塑料块在水中受到的浮力大小与什么因素有关?有怎样的关系? 分析了排开的水量与浮力之间的关系之后，再让学生观察物体的自重与它所受到的浮力大小进行比较，发现浮力大于重力，所以就能解释教科书最后提到的一个问题了。 总之，要引导学生观察数据、分析数据，从数据中得出有用的结论，完善学生的科学概念。