物理人教版八年级下册物体浮沉条件及应用教学设计

课题：10.3物体的浮沉条件及应用北京四中呼和浩特分校 常晓婧教学目标：1. 学生能自行对物体进行受力分析即物体受到重力和浮力，根据二力平衡条件以及力与运动关系，即F浮=G、F浮G、F浮G 判断物体浮沉情况，并归纳物体浮沉条件即F浮与G大小关系物与液的关系2. 能利用物体沉浮条件计算或解释生产、生活中一些现象，以及利用价值例如制作密度计、配制一定浓度的盐水选种问题、轮船漂浮问题、潜水艇浮沉原理、气球飞艇漂浮原理教学重点：1. 能根据二力平衡及力与运动的关系描述物体浮沉条件2. 利用浮沉条件通过计算或解释生产、生活中与其相关的现象及利用价值教学难点：利用浮沉条件通过计算或解释生产、生活中与其相关的现象及利用价值引课：请大家思考以下问题1.浸没在水中的乒乓球为什么会上浮？2.掉落在水中的石头为什么会下沉？3.钢铁制成的轮船为什么能漂浮在海面上而不会沉底？4.潜水艇为什么能在海水中悬浮呢？它又是通过什么原理实现上浮和下沉呢？5.你知道飞屋环游记中的气球内充的什么气体能使卡尔爷爷的屋子飞起来？你知道孔明灯能飞起来的原因吗？想揭开这些问题的答案，需要我们一起探讨和学习10.3的内容物体的浮沉条件及应用新课内容：1、 物体的浮沉条件1.从力学角度分析物体浮沉条件老师：请同学们分析，不论是“上浮的乒乓球”“下沉的石头”还是“漂浮的轮船”“悬浮的潜水艇”都受几个力的作用？请你分别画出他们的受力示意图。请大家注意上浮和下沉是运动的过程，漂浮和悬浮在竖直方向上是静止的过程FFF学生：两个力重力和浮力FGGG乒乓球 石块 轮船 潜水艇G老师：请分析漂浮和悬浮的共同点和不同点学生：共同点F浮=G 不同点：悬浮V排=V物 漂浮：V排V物老师：根据物体的受力情况总结物体完全浸没在液体中上浮、悬浮、下沉浮沉的条件，物体部分浸入液体静止时漂浮的条件学生：力学角度分析浸没在液体中物体V排=V物 上浮： F浮 G物 下沉： F浮 G物 悬浮： F浮G物 漂浮物体：V排V物 F浮G物 例题1鸡蛋放入清水中会下沉，这是因为鸡蛋受的浮力_它的重力；在清水中倒入适量盐水，鸡蛋会上浮，这是因为鸡蛋受的浮力_它的重力（选“大于”、“小于”“等于”）例题2小梅帮妈妈做饭时，把一个质量为100g的土豆放进盛满水的盆里，有90g水溢出，请你分析土豆的沉浮情况学生：完成习题老师：评价纠正2.从物体密度和液体密度方面分析物体浮沉条件老师：从例2中发现计算土豆浮沉问题，用了阿基米德原理计算土豆的浮力，即物体所受的浮力大小与其排开液体的重力大小相等，我们把F浮G排写开公式中出现液体密度 液，密度是物体的特性之一，同学们能不能从研究物体密度和液体密度关系着手即物和液 角度着手分析物体浮沉条件呢？学生：公式推导 G=mg=物gV物 F=液gV排 利用G与F的大小关系总结物体浮沉条件浸没在液体中物体V排=V物 上浮： 液 物 下沉： 液 物 悬浮： 液 物 漂浮物体：V排V物 漂浮： 液物例3体积相同，密度不同的三个实心小球A、B、C，放入同种液体中静止时，所处位置如图所示。则三个小球密度大小的关系是 所受浮力大小关系 例4把重8N、体积为1.010-3m3的物体投入水中，当物体静止时，物体的状态和所受浮力是多少（g=10N/kg）学生：完成习题老师：评价纠正2、 物体浮沉条件的应用老师：前面我们学习物体沉浮条件，现在可以用我们已有的知识去解决生产、生活中一些与物体浮沉有关的现象，以及浮沉条件在生产生活中利用价值的问题例如1.农业选种：配备一定浓度的盐水选择优良种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图所示但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，大家思考可能出现什么情况？学生：只有少量及其差的次种漂浮，良种和次种下沉2. 测量液体密度-密度计老师：请大家打开课后习题第二题了解密度计制作原理，是比较哪个容器中的液体密度大些？说出你的依据学生：同一只密度计在不同液体中处于漂浮状态 F浮1=F浮2=G物 根据浮力的公式排开液体体积越大对应液体密度越小老师：如果让你资质一个密度计，标刻度的话从上往下示数应该增大还是减小？学生：增大老师展示液体密度计真实图片3.轮船的漂浮原理老师：石头密度比水的大掉落在水中最终沉底，轮船是由钢铁制成，钢铁的密度也比水大为什么可以漂浮呢？学生：思考问题老师：实验演示 牙膏皮展开放在水面 牙膏皮团紧放在水面学生：同一物体重力不变但排开液体的体积不同所受的浮力不同老师：轮船利用空心法增大排开液体的体积从而增大浮力的原理实现在水面漂浮的请同学们观察图片，船身侧面的刻度线，有一个非常重要的物理量需要大家了解，打开课本阅读轮船漂浮原理部分内容，学习什么是排水量学生;排水量轮船满载时排开水的质量 m船+m货= m排老师：轮船满载时排开水的重力和轮船重力有什么关系？说出依据学生：根据阿基米德原理轮船满载时排开水的重力与船满载时所受的浮力相等，穿处于漂浮状态所以轮船满载时排开水的重力和轮船重力相等老师：请同学们将公式G排=G物 两边同时除以g得到什么？学生：m船+m货= m排例5排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重_，受到河水的浮力是_如果河水密度为1.0103kg/m3，船排开的河水的体积是_（取g=10N/kg）海水密度大于河水的密度，当轮船从大海驶到河流的过程中，它所受到的浮力_，轮船排开水的体积_（填“变大”、“变小”或“不变”）4. 潜水艇浮沉老师：老师根据潜水艇的原理制作了非常好玩的浮沉子，老师能控制其上浮和下沉用手捏矿泉瓶浮沉子下沉，松手浮沉子上浮，要想知道原因请大家打开课本看沁水艇浮沉内容先解决潜水艇通过什么原理实现上浮和下沉呢？你发现潜水艇的神秘之吗？学生：有水舱，可以通过水舱吸水和排水改变自重，当吸水时候自重增加大于浮力下沉，当排水减小自重小于浮力而上浮老师：上浮或下沉的过程中浮力的大小变化吗?说出你的原因学生：不变化 自身排开水的体积不变老师：解释浮沉自原理，制作过程例6小明用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管（或塑料管）、容器和水等，按图制作了一只潜水艇模型当潜水艇模型悬浮在水中时，它受到的浮力与自身的重力满足_关系为了使潜水艇下沉，则必须从进气管处_（吹气/吸气），此时潜水艇受到的浮力_（增大/不变/减小），自身的重力_（增大/不变/减小）可见，潜水艇是通过改变_来实现下沉和上浮的5.气球、热气球上浮老师：你知道飞屋环游记中的气球内充的什么气体能使卡尔爷爷的屋子飞起来？你知道孔明灯能飞起来的原因吗？给气球用打气筒充入空气让学生观察气球浮沉情况，同学们能不能想办法使气球浮起来？解释原因学生：充入氢气 密度比空气的小老师：能否用计算形式写出来更直观学生： G=mg=充gV物 小于 F=空gV排 而 V排=V物 所以充 空老师：非常好 但是注意由于氢气易燃易爆不安全最好用氦气去代替，那么孔明灯和热气球有时怎么工作的呢？展示图片请同学们观察特别之处？学生：有点燃的物体老师：为什么有点燃的物体 目的是要加热什么？当物体被加热后有什么性质？学生：灯罩内的气体被加热，物体有热胀冷缩的性质老师：于是热空气的密度将变小例7体积相同的氢气球和空气球，释放前它们所受浮力的大小关系是_；刚释放时，氢气球上浮，而空气球却浮不起来，这是因为氢气球所受浮力_它所受重力，空气球所受浮力_它所受重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）板书：一、物体的浮沉条件1.从力学角度分析物体浮沉条件力学角度分析浸没在液体中物体V排=V物 上浮： F浮 G物 下沉： F浮 G物 悬浮： F浮G物 漂浮物体：V排V物 F浮G物 2.从物体密度和液体密度方面分析物体浮沉条件浸没在液体中物体V排=V物 上浮： 液 物 下沉： 液 物 悬浮： 液 物 漂浮物体：V排V排2