贵州省平塘县第二中学八年级物理物体的浮沉条件及应用

物体的浮沉条件及应用教学设计执教人：邹廷豪 2017年5月8日一、教材分析“物体的浮沉条件及应用”是在学习了“浮力”后，知道浮力产生原因、浮力大小的测量及原理基础上，进一步学习物体浮沉的条件，知道物体浮沉状况的决定条件是受力关系，更深层的本质原因是密度关系。知道物体浮沉条件在实际生活中的应用，理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力，来实现浮沉的，通过学习使学生体会物理就在我身边，初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。二、设计思路根据浮力知识的教学分解，本节教学的知识要点：一是物体的浮沉指哪些状态；二是物体的浮沉条件及本质原因；三是用浮沉原理理解浮力的应用。知识本身的难度并不算大，但贯穿在从如何分析浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例，这个分析过程要求较高，是进行本节教学的关键，为此，本节教学的策略设计是：自主学习：初步认识物体的浮沉状况有哪些，能分析受力关系和从受力关系得出浮沉状况小组研学：认识物体的浮沉本质原因密度关系，会根据浮沉状况理解其中的密度关系，会根据浮沉需要改变两者的密度关系根据浮沉条件，理解浮力的应用的原理（选种、轮船、潜水艇、气球和飞艇等方面的应用）。三、教学目标1知识与技能知道物体的浮沉条件；理解浮力应用的原理2过程与方法：通过自主学习：初步认识物体的浮沉状况有哪些，基本能根据浮沉状况分析受力关系或从受力关系得出浮沉状况通过小组研学：理解物体的浮沉本质密度关系，会分析浮力与重力的大小关系。根据浮沉条件，理解浮力的应用的原理（选种、轮船、潜水艇、气球和飞艇等方面的应用）。3情感态度与价值观初步认识科学技术对社会发展的影响。 4安全教育：氢气球容易发生危险四、教学重点：理解密度是浮沉状况的深层条件，知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。五、教学难点：理解改变物体所受的重力与浮力的关系，能增大可利用的浮力。六、教学仪器：烧杯、水、盐、鸡蛋、多媒体课件。七、教学流程：（一）创设情境，提出问题，自主学习1课件展示：轮船漂浮、潜水、煮汤圆等生活实例，创设浮力应用的情境，激发学生学习兴趣。带着问题开展自主学习:n 物体的浮沉指哪些情况？ n 各种浮沉情况的受力大小有怎样的关系？ n 为什么说“浮力等于重力时，物体受力平衡，可以悬浮在液体内。” 引导学生进行浮沉情况的受力分析。2.利用铁块和蜡块进行浮沉实验，让学分析不同的浮沉情况中，物体的受力关系。学生自主归纳：物体的浮沉条件：分析蜡块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮G蜡，所以蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮= G物时，蜡块最终漂浮在水面。即：F浮G物上浮，最终漂浮。分析铁块：松手后，浸没在水中的铁块所受到的F浮G铁，铁块下沉。到达容器底部后，铁块受到F浮、G铁和F支，三力平衡，静止在容器底，我们说铁块沉底。即：F浮G物下沉，最终沉底。若一个物体浸没在水中，松手后F浮=G物，受力平衡，物体的运动状态不变，我们说物体悬浮在液体中。即：F浮=G物，最终悬浮。 教师强调：不同的浮沉情况是否都是平衡状态，关注浮沉情况中受力是否平衡，及运动状态是否改变。总结：通过上述分析，我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。（二）设置疑点，小组研学。1. 演示：鸡蛋在水中沉底，加盐搅拌后上浮起来，最终漂浮，是什么原因导致了浮力的增大？观察鸡蛋在盐水中上浮的实验，深入分析，物体的浮沉情况本质上与什么物理量有关。各种浮沉情况的本质原因是什么？ 2. 教材中“由于浸没在液体中的物体，其排开液体的体积跟物体自身的体积相等，因此物体的浮沉情况也可以用物体的密度跟液体密度的大小来描述如果它的密度小于液体的密度，物体上浮；如果它的密度等于液体的密度，物体可以悬浮在液体内；如果它的密度大于液体的密度，物体下沉”，如何推理这段话的物理知识？引导学生掌握密度关系的理论推理。（三）结合实际，深入理解浮力的应用1讨论：木船可以漂浮和载人，用铁块为什么可以做成轮船，并且装载大量的货物？质疑：密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢？ 归纳：从浮力的角度看，把物体做成空心的办法，增大了可利用的浮力，而且这种古老的“空心”办法，可以增大漂浮物体可利用的浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。2轮船排水量：满载时，船排开的水的质量。即：m排m船+m货质疑：1轮船从河水驶入海里，它的重力变不变？它受到的浮力变大、变小还是不变？ 它排开的液体的质量变不变？它排开的液体的体积变不变？它是沉下一些，还是浮起一些？ 强调：同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，但它排开的河水和海水的体积不同。因此，它的吃水深度不同。3.自主学习：潜水艇原理讲解：潜水艇两侧有水舱，当水舱中充水时，潜水艇加重，就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同体积水重时，潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时，潜水艇变轻，就可上浮了。原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。强调：潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。4气球和飞艇原理：气空气，使它受到的F浮G物而升空。讨论：要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，你们能想出什么办法？要使热气球落回地面，有什么办法？（放气或停止加热）5其他应用盐水选种、密度计、沉船打捞、鸡尾酒等。（四）课堂固学：1.体积相同的三个实心物体A、B、C在某液体中的装态如甲图所示，请写出它们受到的浮力关系、重力关系、密度关系。 2.质量相同的三个实心物体A、B、C在某液体中的装态如甲图所示，请写出它们受到的浮力关系、重力关系、密度关系。 3.同一物体在三种液体中的状态如图所示，请写出它们受到的浮力关系、液体的密度关系。 附： 板书设计（一）物体的浮沉条件：浮沉状态受力关系原因密度关系原因最终状态上浮（非平衡状态）F浮G物物液最终漂浮下沉（非平衡状态）F浮G物物液最终沉底悬浮（平衡状态）F浮=G物物=液悬浮漂浮（平衡状态）F浮=G物物