物理人教版八年级下册第3节 《物体的浮沉条件及应用》

物体的浮沉条件及应用教学设计港口区公车中学 陈宏伟教材分析：本节课是在学生认识了浮力的基础知识之后，继续学习有关物体的浮沉条件和浮力的应用的知识。教学内容分两部分，第一部分探究分析物体的浮沉条件，第二部分了解浮力的应用。其中用到前面学习的力，二力平衡，力和运动的关系等有关知识，是一节综合性很强的课程。教学目标：知识与技能1.知道物体浮沉条件。 2.知道浮力的应用。过程与方法1.通过观察、分析，了解轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理。2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。情感态度和价值观1.初步认识科学技术对社会发展的影响。2.初步建立应用科学技术的意识。教学重点：知道物体浮沉条件及浮力的应用。教学难点：通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用的浮力，初步建立应用科学技术的意识。学生分析及设计意图：普通农村初中八年级的学生，认知能力参差不齐，但是由于生活环境、年龄的因素，他们都有强烈的好奇心和求知欲望。同时学生已经学习了系统的力学基础知识，并且刚在上一节课探究了浮力的大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理。经过 一些物理思维方法训练，已有一定的自学能力。所以教学设计主要突出两点： 一方面利用多媒体视频，动画展示部分实验及分析过程，提供学习资源，点拨、辅助学生思考问题。 另一方面在课程设计中鼓励他们亲手操作，把他们已有的生活经验作为课程资源，激发他们探究知识的欲望，真正做到发现学生思维的潜能，体现学生的主体地位，培养学生团结协作的精神。信息技术与课程整合必要性说明：本节课的特点是学习内容与生活实际密切相关，有的现象甚至是学生司空见惯的，所以不容易保持学生的学习兴趣，虽然实验易做，但根据实验分析时，实验的可视性差，若利用多媒体展示，有利于分析的需要，同时，这种方式也能有效地吸引学生的注意力。本节课内容较多，有推理的物理规律，还有许多值得思考和记忆的常识性的内容，单纯利用课本上的文字，图片来学习显得有些枯燥，利用多媒体不但可以提高学生的学习兴趣，而且也可以提高课堂效率，拉近了科学和现实生活的距离，有利于学生认识科学技术对社会发展的影响，从而帮助学生建立应用科学技术的意识。教学过程设计：情境导入：先播放泰坦尼克电影的主题片段，让学生在优美的音乐中感受课堂气氛，同时引入轮船的浮沉问题让学生思考。复习提问： 1阿基米德原理的内容是什么？数学表达式又是什么？ （F浮=G排=gV排） 2测量浮力大小的方法有哪些？（称量法；阿基米德原理：F浮=gV排）问题导入，创设情境以提问导入，问：同学们知道现实生活中浮力有那些应用？让学生通过课下收集资料，课堂上的交流汇报结果，从而实现合作学习。（教师利用媒体的图片给予补充）实验质疑，猜想规律教师导语：这节课我们将利用已知道的浮力及力学知识来共同讨论发现这些应用中所蕴涵的科学道理。进行新课：一、物体的浮沉条件演示实验：木块，蜡块按入装水的烧杯中，观察现象。橡皮泥、鸡蛋块投入装水的烧杯中，观察现象。质疑学生：从这几个现象中你们能发现什么规律？学生交流讨论回答：橡皮泥，鸡蛋的密度比水的密度大，都沉入水底；木块，蜡块的密度比水的密度小，都上浮直到漂浮在水面。教师补充评价学生的回答：很好，那请同学们再大胆的猜想一下，如果物体的密度和液体的密度相同，物体会怎样？学生回答：不上浮也不下沉，停留（悬浮）在液体中。物 液 上浮物 液 悬浮物 液 下沉（教师利用多媒体总结规律，提高课堂效率，加深印象。）媒体点拨，学生讨论，探寻规律继续置疑：上浮和下沉即物体的运动状态发生了变化，那么就要考虑物体的受力情况。根据力和运动的关系同学们思考：浸入液体中的物体会受到浮力的作用，但是为什么有的物体要上浮，有的物体要下沉，有的物体要悬浮呢？让学生思考讨论后回答：学生回答：当F浮G物，则物体下沉当F浮G物，则物体上浮当F浮 = G物，则物体悬浮教师点拨，总结规律教师引导：利用阿基米德原理F浮=液g v排G物=物g v物根据：当物体浸没在液体中时，V物=V排，进一步推导物 液 上浮物 液 悬浮物 液 下沉（教师利用多媒体总结说明物体的浮沉条件，代替板书，形象直观有助于提高学生学习兴趣，提高课堂效率，使学生印象深刻、完整）。教师导语：刚才我们找到的物理规律是正确的，同学们在社会生活中善于观察，勇于思考，做生活的有心人，也许就会有伟大的发现。可见，物体的浮沉是由它受到的浮力和重力的关系决定的，在现实生活中，人们总是想办法来改变浮力和重力的关系来控制物体的浮沉，以达到很好地利用浮力的目的。二、浮力的应用提出问题：怎样让鸡蛋浮在水面上？学生讨论回答：加盐增大鸡蛋受到的浮力，重力不变，从而改变浮力和重力的关系，使浮力大于重力。（大部分学生在初八年级物理序言课时尝试过这个实验,也有这样的生活常识。）教师引导：在重力不变的情况下，还有什么方法增大浮力，从而使下沉的物体上浮，浮在水面上？演示实验：实验器材：鸡蛋、食盐、水槽、牙签、橡皮泥、水槽等。实验思考：尝试如何让下沉的鸡蛋、橡皮泥浮在水面上，你能解释原因吗？请两个学生上台演示，并且请学生加以说明。（此活动可以调节课堂气氛，满足学生表现的欲望，培养学生动手和表达能力，学生能说出的道理，教师就不必多解释，肯定学生的想法，加以鼓励，增强学生学习的信心）你还能想到其他方法可以让鸡蛋浮在水面上吗？借助学生的回答，让学生解释现象。让学生观看一段视频，引出轮船、潜水艇和气球工作原理的学习。1轮船（利用图片介绍轮船是如何利用浮力的，加深印象，并简单交代什么是轮船的排水量。）小练习：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 N，受到河水的浮力是 N。河水密度为1.0103kg/m3，船排开河水的体积是 m3。（取g=10N/kg）学生思考讨论：这只船轮船从河里到海里，船受到的重力是如何？浮力是变大些还是变小了？它排开水的体积如何变化？船会上浮些还是下沉些？为什么？学生总结回答：在河里和海里船受到的重力都不变，浮力也不变，等于重力，由于海水的密度大于河水的密度，所以它排开海水体积小于它排开河水的体积，轮船要上浮一些教师导语：潜水艇和轮船不同，它能潜入水下航行2潜水艇问：采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮出水面？再次用动画展示潜水艇下潜、上浮、悬浮，加深学生的印象。教师导语气球和飞艇和潜水艇相似，它潜入空气中飞行3气球和飞艇思考：(让学生看课文自学，教师利用多媒体给予补充，给学生思考想象的空间)用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。讨论：要使充了氢气、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？这个讨论对培养学生的创新思维有利，激发学生学习兴趣。教师小结：通过放出部分气体，使体积缩小，所受浮力减小来实现下降；对于热气球，停止加热，气球体积就会缩小，减小浮力，气球就会降回地面。课堂小结，分享收获：谈谈你这节课有哪些收获？大家分享。一、物体的浮沉条件浸没在液体中的物体(1)上浮：F浮G物 或物液浮到水平静止时，物体漂浮：F浮=G物 (2)悬浮：F浮=G物 或物=液(3)下沉：F浮液二、浮力的应用1轮船把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开更多的水，增大浮力而浮在水面上。 排水量：轮船满载时排开的水的质量。单位是吨。 2潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。3气球和飞艇：体内充有密度小于空气的气体（氢、氦、热空气）。三、思维方法提示利用浮力的关键是调节浮力和重