沙漏浮沉子的探究课件.ppt

《沙漏浮沉子的探究课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沙漏浮沉子的探究课件.ppt（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、沙漏沙漏“奇疑奇疑”现象探究现象探究观察结构观察结构:演示实验：演示实验：整个沙漏是一个封闭的容器。如图（甲）所示。整个沙漏是一个封闭的容器。如图（甲）所示。如果把圆筒容器倒转如果把圆筒容器倒转过来，置于桌面上，如过来，置于桌面上，如图图(乙乙)所示。所示。里面的沙里面的沙漏将会怎么运动？漏将会怎么运动？有人猜测，沙漏将有人猜测，沙漏将会马上上浮，回到圆筒会马上上浮，回到圆筒容器的顶部。这是容器的顶部。这是基于基于什么样的理由？什么样的理由？沙漏沙漏“奇疑奇疑”现象探究现象探究请各小组仔细观察，只描述看到的现象。请各小组仔细观察，只描述看到的现象。各小组描述看到的现象：各小组描述看到的现象：现

2、象现象1：现象现象2：现象现象3：请各小组开始解释现象，并向全班报告。请各小组开始解释现象，并向全班报告。各小组观点汇总：各小组观点汇总：小组小组1：小组小组2：小组小组3：聚焦以下问题聚焦以下问题为什么会出现这样的现象？为什么会出现这样的现象？可能是什么因素导致了这个现象的发生？可能是什么因素导致了这个现象的发生？为什么沙漏会靠在容器壁上呢？为什么沙漏会靠在容器壁上呢？1浮力减小说。浮力减小说。认为沙漏没有立刻上浮，在重力不认为沙漏没有立刻上浮，在重力不变的情况下，那肯定是因为浮力变小了。变的情况下，那肯定是因为浮力变小了。2沙子撞击说。沙子撞击说。认为沙子漏下时，撞击沙漏，产生认为沙子漏下

3、时，撞击沙漏，产生一个向下的作用力，导致沙漏不能马上上浮。而对后来一个向下的作用力，导致沙漏不能马上上浮。而对后来沙漏为什么又上浮了，有人提出沙子失重说，认为沙子沙漏为什么又上浮了，有人提出沙子失重说，认为沙子下落导致失重，所以沙漏上浮了。下落导致失重，所以沙漏上浮了。3.能量说。能量说。4.反冲说反冲说.（失重）（失重）5.形变说。形变说。6.摩擦力说。摩擦力说。另一个有趣的问题：另一个有趣的问题：假设有一根质量分布均匀的细杆，用一细绳系在假设有一根质量分布均匀的细杆，用一细绳系在其重心处，悬挂起来，让其处在水平位置，保持静止其重心处，悬挂起来，让其处在水平位置，保持静止状态。如果用手触动细

4、杆使其倾斜，当松手时，细杆状态。如果用手触动细杆使其倾斜，当松手时，细杆还会恢复到原来的水平位置吗？请说明你的观点，并还会恢复到原来的水平位置吗？请说明你的观点，并进行解释。进行解释。BA请大家预测现象：请大家预测现象：（a）：会恢复到原来的位置，因为回去）：会恢复到原来的位置，因为回去了才平衡；了才平衡；（b）跟开始转动的角度有关。如果开）跟开始转动的角度有关。如果开始转的角度大，杆就会转到竖直方向才停；始转的角度大，杆就会转到竖直方向才停；如果开始转的角度小，就回到水平；如果开始转的角度小，就回到水平；（c）会来回振动，最后停在水平位置。）会来回振动，最后停在水平位置。在力学系统里，平衡是

5、指惯性参照系在力学系统里，平衡是指惯性参照系内，物体受到几个力的作用，仍保持静止内，物体受到几个力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或绕轴匀速状态，或匀速直线运动状态，或绕轴匀速转动的状态，叫做物体处于平衡状态。反转动的状态，叫做物体处于平衡状态。反之，如果物体运动状态发生变化必然是因之，如果物体运动状态发生变化必然是因为合外力不为零、合力矩不为零或两者兼为合外力不为零、合力矩不为零或两者兼有。有。在本问题中，细绳系在重心处。当在在本问题中，细绳系在重心处。当在B状态松手时，杆所受重力与绳的拉力作状态松手时，杆所受重力与绳的拉力作用在同一作用点上，且大小相等。杆所受用在同一作用点上，

6、且大小相等。杆所受合力为零，合力矩也为零。杆就应该停在合力为零，合力矩也为零。杆就应该停在松手时的状态松手时的状态 反驳：反驳：既然既然A和和 B都是平衡状态，那为都是平衡状态，那为什么买水果时，我们什么买水果时，我们喜欢让卖家把秤砣那喜欢让卖家把秤砣那边翘得高高的边翘得高高的，这样我们不是赚些吗？大，这样我们不是赚些吗？大家继续交流解释：家继续交流解释：我们再来看一个现象我们再来看一个现象惊奇吗？为什么不惊奇？惊奇吗？为什么不惊奇？回到沙漏问题，回到沙漏问题，刚刚开始沙漏是倾斜的，开始沙漏是倾斜的，后来为什么又直立了？请大家后来为什么又直立了？请大家围绕此现象进围绕此现象进一步解释：一步解释

7、：发洪水时，发洪水时，木头为什么都是躺着漂下来木头为什么都是躺着漂下来的？的？有没有看到直立的木头漂下来的呢？请有没有看到直立的木头漂下来的呢？请大家思考：大家思考：重心与平衡关系（重心与平衡关系（重心不变，支点变化重心不变，支点变化了，那支点在那里呢？了，那支点在那里呢？）不稳定平衡不稳定平衡随遇平衡随遇平衡稳定平衡稳定平衡物体的三种平衡物体的三种平衡 探讨问题：物体平衡问题探讨问题：物体平衡问题整个实验过程，沙漏浮沉子的平衡状态变化情况？整个实验过程，沙漏浮沉子的平衡状态变化情况？关于浮力作用点的讨论，关于浮心（关于浮力作用点的讨论，关于浮心（浮心浮心也可以看作是浮力作用点）也可以看作是浮

8、力作用点）；物体的浮力与物体的浮力与“浮心浮心”浮力大小：物体在流体中所受的浮力浮力大小：物体在流体中所受的浮力 等于该物体排等于该物体排开同体积流体的重量开同体积流体的重量。（。（阿基米德原理阿基米德原理）沙漏浮沉子的重心和浮力的作用点，是否像我们沙漏浮沉子的重心和浮力的作用点，是否像我们初中教学画图中相重合？初中教学画图中相重合？现在你能完整的解释沙漏浮沉子的现象吗？现在你能完整的解释沙漏浮沉子的现象吗？当把圆筒倒转过来之后，由于大部分的沙子当把圆筒倒转过来之后，由于大部分的沙子在沙漏的上部，沙漏的重心偏上，高于沙漏的浮在沙漏的上部，沙漏的重心偏上，高于沙漏的浮心，导致沙漏侧倾，靠在圆筒上

9、，圆筒对其产生心，导致沙漏侧倾，靠在圆筒上，圆筒对其产生一个向下的摩擦力，浮力小于重力和摩擦力两个一个向下的摩擦力，浮力小于重力和摩擦力两个力的合力，因此沙漏没有马上上浮；在沙子漏下力的合力，因此沙漏没有马上上浮；在沙子漏下来的过程中，沙漏的重心发生了变化，由沙漏的来的过程中，沙漏的重心发生了变化，由沙漏的上部转移到了沙漏的下部，而浮心的位置不变。上部转移到了沙漏的下部，而浮心的位置不变。当重心低于浮心时，重力产生了扶正力矩使浮沉当重心低于浮心时，重力产生了扶正力矩使浮沉子直立起来。浮沉子与侧壁的压力减少，摩擦力子直立起来。浮沉子与侧壁的压力减少，摩擦力也减少。最终，浮力大于重力与摩擦力的合力时，也减少。最终，浮力大于重力与摩擦力的合力时，浮沉子开始上浮。浮沉子开始上浮。问题：启示与教学探讨问题：启示与教学探讨请各位老师反思浮沉子的探究过程并交流请各位老师反思浮沉子的探究过程并交流其对教学的启示（从教师教学的角度）；其对教学的启示（从教师教学的角度）；亲历科学探究学习活动，谈谈对学生学习亲历科学探究学习活动，谈谈对学生学习能力培养（从学生学习的角度）；能力培养（从学生学习的角度）；垦请各位老师批评、指正！垦请各位老师批评、指正！