3.11《浮力》教案

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3.11《浮力》教案

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苏科版科学五年级上册(2026新版)第三单元《常见的力》
第11课《浮力》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标:知道浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这个力就是浮力;下沉的物体同样受到浮力;物体沉浮与自身质量、体积有关;改变物体形状,可以改变排开水的体积,从而改变浮力大小,解释钢铁巨轮漂浮的原理。
2.科学思维目标:能够预测物体沉浮,对比预测与实验结果;利用弹簧测力计示数变化,推理下沉物体受到浮力;运用控制变量法设计两组对比实验,归纳质量、体积对沉浮的影响;运用浮力知识解释橡皮泥、轮船的沉浮现象。
3.探究实践目标:完成物体沉浮预测与投放实验;体验按压泡沫块感受浮力,画出浮力方向;使用弹簧测力计,对比石块在空气、水中的拉力;完成两组小球对照实验;动手改造橡皮泥、A4纸,提升承载硬币数量。
4.态度责任目标:尊重预测和实验事实,明白猜想需要实验验证;体会浮力在生产生活中的巨大价值;乐于动手设计,感受改变物体形状可以改变浮力大小,激发工程实践兴趣。
二、教学重难点
1.教学重点:认识浮力,知道浮力方向竖直向上;明白下沉物体也受到浮力;知道质量、体积影响物体沉浮;理解改变形状增大排开水量可以增大浮力。
2.教学难点:理解沉在水底的物体依然受到浮力;区分物体沉浮不是单一由轻重决定,是质量与体积共同作用;理解万吨轮船漂浮的原理。
三、教学准备
1.教师准备:水槽、水;小铁球、橡皮、石块、塑料尺、苹果、泡沫塑料块;弹簧测力计;空心塑料小球、橡皮泥、电子天平;A4纸、一元硬币;实验记录单。
2.学生准备:活动手册、铅笔。
安全提示:实验用水不要洒在地面,防止滑倒;实验结束及时擦干器材。
四、教学过程
(一)问题与猜想(8分钟)
教师导入:前面学习弹力、摩擦力,水里面还有一种很特别的力——浮力。出示材料:小铁球、橡皮、石块、塑料尺、苹果、泡沫塑料块。
活动:先预测这些物品放入水中,是沉还是浮,填写预测记录,再动手放入水中观察。
体验小活动:将泡沫块压入水中,手会感受到向上的托力。提问:这个向上托的力是什么力?泡沫浮在水面和完全压入水中,浮力大小一样吗?下沉的石块,会不会也受到水的托力?
学生小组猜想:浸入水里的物体受到向上浮力;完全浸入水中浮力更大;下沉的石块也会受到浮力。教师板书猜想,进入探究。
(二)探究与结论(18分钟)
活动1:认识浮力
师生小结定义:浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这种力叫作浮力。学生在活动手册画出浮力方向。按压泡沫块感受:泡沫浸入水中体积越大,手感受到向上托的力越大。
活动2:验证下沉物体也受到浮力
实验操作:先用弹簧测力计测出空气中提起石块的拉力;再将石块缓慢浸入水中,读取测力计示数。
现象:石块浸入水中,弹簧测力计读数变小。
结论:在水中下沉的物体,同样受到浮力。浮力大小=空气中拉力 水中拉力。
活动3:探究影响沉浮的两组对比实验
问题一:体积相同、质量不同的三个小球,沉浮状态一样吗?
学生猜想:质量大,物体容易下沉;质量小,物体容易上浮。
实验设计:3个大小一样空心塑料球,1号装满橡皮泥,2号装一半橡皮泥,3号少量橡皮泥,放入水中观察。
实验结果:1号沉,2号悬浮/半沉,3号浮。
实验结论:体积相同时,质量越大,越容易下沉;质量越小,越容易上浮。
问题二:质量相同、体积不同的三个小球,沉浮状态一样吗?
学生猜想:体积大,物体容易上浮;体积小,物体容易下沉。
实验设计:三个大小不同空心塑料球,添加橡皮泥,电子天平校准,保证总质量相等,放入水中观察。
实验结果:体积大的小球上浮,体积小的小球下沉。
实验结论:质量相同时,体积越大,越容易上浮;体积越小,越容易下沉。
师生总结:物体沉浮和物体的质量、体积两个因素共同有关。
活动4:改变物体形状改变浮力
演示:实心橡皮泥放入水中下沉;捏成船形,就能浮起来。
思考讨论:铁球会下沉,钢铁万吨巨轮却可以浮在海面,为什么?
小结:把钢铁做成空心船型,增大排开水的体积,获得更大浮力,支撑巨大船体。
实践挑战:利用一张A4纸,设计造型,承载尽可能多的一元硬币。
(三)反思与评价(6分钟)
小组交流反思:
1.预测结果和实验结果不一样,是什么原因?(仅凭肉眼判断轻重不准确,物体沉浮要看质量和体积的关系)
2.测石块浮力时,读数不准,可能是什么原因?(石块碰到水槽底部、没有稳定就读数)
3.体积相同的小球实验,为什么只改变橡皮泥质量?(控制变量法,只改变一个条件)
教师评价:能通过测力计示数变化证明下沉物体受浮力;能通过对照实验找到质量、体积对沉浮的影响;理解空心造型可以增大浮力。
教师小结:浮力方向永远竖直向上,无论上浮物体还是下沉物体,浸入水中都会受到浮力。
(四)应用与迁移(5分钟)
拓展生活实例:救生圈、浮标、潜水艇、竹排,都是利用浮力。潜水艇通过改变自身质量实现上浮下沉。
布置任务:回家尝试用橡皮泥做小船,看看最多能放多少小重物;记录生活中2个利用浮力的例子,填写活动手册。
(五)阅读与新知(3分钟)
师生梳理本课主线:浸入水中物体受到竖直向上浮力;下沉物体同样受浮力;体积相同,质量大易下沉;质量相同,体积大易上浮;改变物体形状,做成空心,可以增大排开水的体积,增大浮力,轮船就是这个原理。教师小结,第三单元常见的力全部学习完毕。布置课后任务完善活动手册实验记录。
五、板书设计
11.浮力
1.浮力定义
浸入水中的物体,受到水竖直向上托举的力→浮力
上浮物体受浮力;下沉物体同样受到浮力
浮力大小=空气中拉力 水中拉力;浸入体积越大,浮力越大
2.影响物体沉浮因素(控制变量)
体积相同:质量越大,越容易下沉;质量越小,越容易上浮
质量相同:体积越大,越容易上浮;体积越小,越容易下沉
沉浮由质量、体积共同决定
3.改变形状改变浮力
实心橡皮泥:沉;捏成空心船形:浮
万吨巨轮原理:钢铁船体做成空心,增大排开水体积,获得更大浮力
4.浮力应用
救生圈、浮标、轮船、潜水艇
实践挑战:A4纸造船承载硬币
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