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2．构建浮力大小与所排开水的体积的直观关系
选择弹簧测力计（最小刻度为0.1牛）、量筒、体积为20厘米3的小石块A、体积为40厘米3的小石块B以及体积为20厘米3的小铁块各一块、细线等实验器材。用称量法测出不同体积的小石块A和B、小铁块浸在水中受到的浮力，用排水法测出小石块A和B、小铁块所排开的水的体积。初步建立浮力大小与排开的体积的关系。数据记录如下表：
引导学生进行数据分析可得：
结论1．浮力大小与物体的种类、物体的重力和体积大小无关；
结论2．浮力的大小与物体排开水的体积成正比。
3．构建物体所受的浮力大小与液体密度的直观关系
在步骤1的实验器材中，增加两杯100毫升的酒精（密度为0.8克/厘米3）和食盐水溶液（密度为1.2克/厘米3）。按照步骤1，把小石块A和B、小铁块分别放在酒精和食盐水溶液中，测出浮力大小，然后构建浮力与液体密度之间的关系。
（说明：由于在实验中存在着一定的误差，为了增加实验的可信度，在上课前对弹簧测力计的刻度进行了加工，将最小刻度0.1牛改装成0.01牛。）
引导学生分析表中数据可以得到：
结论3．不同的物体在排开相同体积的酒精（或水或食盐水）时，受到的浮力相同；
结论4．同一物体在不同液体中，如果排开的液体体积相同，受到的浮力是不同的，而且浮力的大小随着液体密度的增大而增大。
综合以上数据，可以发现物体受到的浮力大小既与物体所排开的液体密度成正比，也与所排开的液体体积正比，从而得出浮力大小与所排开液体的密度和体积有关，最后建立了F浮=ρ液gV排液。
4．构建浮力大与物体所排开的液体重力之间的关系
选择木块、铁块、水、酒精、溢水杯、薄塑料袋、弹簧测力计等作为实验器材进行分组的定量实验。
先用弹簧测力计测出铁块在浸没水中和部分浸入水中时受到的浮力，再用溢水杯和薄塑料袋收集所溢出的水，并测出所排的水重即G排液，从而进一步建立浮力与所排液体重力大小的关系：F浮=G排液。再利用酒精做相类似的实验，得出相关的结论。
用弹簧测力计测出木块的重力，并将木块分别漂浮在水面上和酒精液面上，运用受力分析的方法，确定木块漂浮时受到的浮力大小，然后用薄塑料袋收集所溢出的水和酒精，并测出所排出的水和酒精的重力G排液，然后验证浮力F浮大小与所排出的水和酒精的重力G排液之间的关系式：F浮=G排液。
引导学生从浮力的方向、大小对前面的实验结果进行归纳、小结:
结论5．浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力;
结论6．浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小 ( 即阿基米德原理)。
5．通过实验定量建立气体产生浮力的阿基米德原理。（具体操作略）
6．练习训练：利用阿基米德原理解课本P96页的例题。
7．归纳小结：
影响浮力大小的因素有：液体的密度大小、物体排开液体的体积大小；
阿基米德原理的表达式：F浮=G排液=ρ液gV排液。
教学设计说明：
1．从教学形式上看，学生能积极参与到实验活动中，可以激发学生的探究兴趣。本节课中，通过老师的演示活动和学生的分组实验积极主动地去探索，不仅获取了科学知识，而且体验了探究活动的乐趣。
2．从教学过程看，学生通过获得的实验数据直观地感受到影响浮力大小的因素，并构建了浮力、物体排开的液体的重力、液体的密度、物体排开的液体的体积之间的关系，从而使学生避免了机械背诵原理和公式，真正帮助学生理解物理原理和各物理量之间的关系，切实降低了学生的学习难度。
3．从思维培养形式上看，本课的前2个步骤是探究“浮力的影响因素是什么”的问题，教学中利用控制变量法获得实验数据，根据实验数据可得出影响浮力大小的两个重要因素ρ液、V排；步骤3利用实验数据探究了“浮力的大小等于什么”问题，利用实验数据可以把浮力和所排的液体重力这两种力直接联系起来，在教师的指导下进行二次整合，才将ρ液V排与m排进而与G排联系起来。教学中将数学方法、控制变量等常用的科学方法有机地联系在一起，真正促进了学生思维的发展。
4．从实际教学效果和课堂教学的有效性来分析，实验数据为学生理解抽象的物理概念、构建物理量之间的关系提供了合理的有效的支撑，使教学难度有了较大的下降。在后续的课时中，通过相应的例题训练，达到融会贯通的效果。 | 
发表于 2012-3-1 11:38:07
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