八年级物理下册第十一章教案__科教版.doc

第十章流体的力现象一、在流体中运动一、教学目标 .知识与技能知道流体的压强与流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；了解升力是怎样产生的。.过程与方法通过观察法、实验法探究流体的压强与流速的关系，通过分析推理法探究飞机的升力是怎样产生的；通过制作“鸟翼模型”，训练学生的动手能力；3.情感、态度与价值观结合日常生活现象，激发学生兴趣；了解历史，加深人文素养。 【 教学过程 】教师活动设计 一、实验探究升力 （ 1 ）提问：鸟儿能在天空中翱翔，依据鸟的原理而设计的滑翔机大家听说过吗？你知道第一个设计滑翔机的人是谁吗？连接滑翔机图片。（ 2 ）德国的奥托 李林达尔，是世界上公认的滑翔机之父（连接到李林达尔）。（ 3 ）今天我们就来动手做一个鸟翼模型，观察气流对鸟翼有什么作用？ 鸟翼向上运动，肯定是有一个力作用在它上面了，而这个力呢，由于它有提升物体的作用，所以我们把它叫做“升力”。 二、伯努利的发现 （ 1 ）提问：这个升力是怎样产生的呢？让我们来追溯一下历史；早在 1738 年，伯努利就发现了流体压强与流速的关系，这不仅解开了鸟儿在天空翱翔的奥秘，也成了人类打开空中旅行大门的钥匙（连接到伯努利）。（ 2 ）流速与压强有什么关系呢？引导学生进行探究实验：取一张纸条，从纸条上方沿纸条吹气，如图11-1-4 ，纸条会怎样运动？提问：从这个实验中，我们得出流速和压强有什么样的关系（以下是一种引导方案供参考）？要得出流速和压强的关系，我们来探究一下纸条上方的流速和压强；吹纸条上方，导致纸条上方的流速比纸条下方的流速大； 纸条上升，说明纸条上方的压强比下方小；纸条上方的流速大、压强却小，说明流速与压强之间的关系是什么?（ 3 ）让学生自己写出结论，写完后让他们对照书上相应的部分； （ 4 ）介绍一下“河流流线”的情况； 观察实验室中模拟鸟翼周围的气流的情况（如图 11-1-5）。提问：根据流体流速与压强的关系，了解升力是怎样产生的？ 我们可以通过流速和压强的关系来解释升力是怎样产生的； 鸟翼上方和下方的压强差导致了升力的产生； 升力是向上的，说明鸟翼下方的压强比上方的大； 根据压强和流速的关系，知道鸟翼下方的流速比上方小； 是什么导致了下方的流速比上方的小呢，当气流通过鸟翼时，下方的流速比上方慢； 做个鸟翼模型，放在水流中，让同学来体验一下，经过鸟翼模型下方的水流要比上方慢。 （ 5 ）让学生整理自己的思路，写出升力是怎样产生的，写完后对照书上的相应部分。 三、解释飞机的设计原理 提问：（ 1 ）飞机和鸟有什么共同的特点？（学生讨论） （ 2 ）那飞机要升入天空，它的机翼应该设计成什么样子的？（画图）（以下是一种引导方案供参考） 飞机同样需要升力； 飞机的成功是仿生的一个典型例子； 飞机的机翼和鸟翼有几乎相同的结构。 四、生活中的“翼” 看教材图11-1-6、图11-1-8 和图片，举出生活中的例子：在空中，飞机、天鹅；在海洋中，企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机。你能想像它们的形状吗？请你们把自己的猜想画出来。 五、发展空间 我们通过图11-1-9某同学设计的冷热水混合淋浴器，来分析它的原理。六、课堂小结 七、作业 【 实践活动 】有兴趣的学生可以制作飞机的机翼模型；在因特网或百科全书上查阅有关风洞的内容，并且用自己的话写一下风洞的作用。【 教学反馈 】流体的压强与流速的关系是本节的重点，本节课的设计，始终把学生做为了教学的主体，引导学生不断地思考，不停地诱发学生，最终引导学生解决问题。通过引导，他们会觉得是自己解决了问题。本节课调动了学生学习的积极性、激发了学生探索知识的兴趣，培养了学生怎样依据方案一步一步地解决问题的能力，培养了学生的创新精神。二、科学探究：浮力的大小（一） 授课时间：1课时【仪器材料】 石块、弹簧测力计、盛有水的水杯【 教学目标 】1.知识与技能认识浮力，知道浮力的方向是竖直向上的，知道浮力产生的原因是液体对物体有向上和向下的压力差。2. 过程与方法通过观察法和课堂讨论让学生认识浮力，通过类比法、观察法让学生了解浮力产生的原因。3. 情感、态度与价值观结合生活实际培养学生的兴趣，通过学习过程中的合作与交流，培养学生的交流意识、合作精神。 【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、实验探究浮力 （ 1 ）调查：洗澡时进入浴盆，感觉自己身体变轻的同学举手示意一下；（学生参与）绝大多数同学参与并认同有这样的感觉； 古希腊的阿基米德在很久以前跟你们有同样的感受；（ 2 ）将一个小木块放进水里，它会漂起来； 学生观察； 教师：生活中还有很多这样的例子，请同学们举出例子。学生举例； 引导得出浮力概念：这种能让物体浮起来的力叫做浮力；根据这些事实，我们认识到漂浮在液体上的物体受到浮力的作用；绝大多数学生已经有这样的“浮”起来的概念，所以他们很容易理解浮力的概念；他们知道把物体向上托的力就是浮力；（ 3 ）如果我们游泳时，将自己的身体完全浸没水中，我们还受到浮力的作用吗？开始出现分歧，有的学生赞成、有的学生反对、开始怀疑；进行实验：“浸没在液体中的物体受到浮力吗？”（演示实验，如图11-2-2）学生思考； 浸没在液体中的物体受到浮力吗？（以下是一种引导方案供参考） 一步一步引导得出结论； 受不受到浮力，我们直接从弹簧测力计的读数的变化就能知道； 如果在空气中测量的数值等于浸没在水中的数值，那么就没有浮力； 如果在空气中测量的数值大于浸没在水中的数值，那么就存在浮力； （ 4 ）引导学生陈述自己对这个实验得出的结论； 学生自己得出结论，写在笔记本或纸片上；（ 5 ）进一步讨论这个实验：物体受到浮力的大小与 F 1 和 F 2 有什么关系？浮力的方向是什么？（以下是一种引导方案供参考） 学生思考并提出猜想。 我们分析受力的大小和方向可以从分析力的示意图开始； 对第一个图进行受力分析时，注意它受到一个拉力 F 1 和重力的作用； 对第二个图中进行受力分析时，注意它受到一个拉力F2 、浮力和重力的作用； 两个图中，石块都处于静止状态； 静止状态意味着平衡，平衡意味着相等关系，列出关系式，最后的结果是用F1和F2来表示F浮 ； 平衡导致了浮力必须和重力在一条直线上； 浮力向上且与重力在一条直线上，那说明浮力的方向是与重力恰好相反，那么浮力的方向是什么？ 一步一步引导学生解决问题；（ 6 ）引导：同学们想一想，从这个实验中，我们得到了哪几条有用的结论，并归纳出来。学生整理自己的思路，写出得到的结论； 二、浮力产生的原因 （ 1 ）复习：上一节我们学习了升力，作用在鸟身上的升力是怎样产生的呢？学生回答：升力是由于鸟翼上方和下方的压强差产生的。 浮力是怎样产生的呢？（以下是一种引导的方案，供参考） 浮力与升力有共同的特征“能使物体上升”。 学生类比回答； 升力是由压强差产生的，浮力产生的原因和升力类似，通过类比，我们可以得出浮力产生的原因是什么？（ 2 ）让学生自己根据理解，在卡片或笔记本上写出浮力产生的原因； 学生们整理思路运用类比法自己写出浮力产生的原因；（ 3 ）通过实验观察上下表面的压强差。演示实验：将两头带橡皮膜的直桶玻璃管竖直伸入水中，让同学们观察现象；学生们观察到玻璃管下面橡皮膜比上面的凹陷得厉害； 根据你的理解，写一写你从这个实验中得到了什么有用的结论。动笔写自己的理解并与同学分享和完善自己写的内容； （ 4 ）思考：沉没在海底的泰坦尼克号受到浮力了吗？（根据浮力产生的原因判断一下）得出结论：像沉船那样与水底紧密结合的物体不受到浮力的作用，因为它的下表面没有受到水的压强。学生记录：没有。进一步让学生认识到，必须要上下表面的压强同时具备的时候才能产生浮力。三、课堂小结 1 认识浮力，是一种能使浸在液体中的物体受到向上的力，它的方向竖直向上；2 了解浮力产生的原因是由上下表面的压强差产生的；3 得到一种浮力的计算方法： F浮 =F1-F 2 。 四、作业 根据需要布置作业。二、科学探究：浮力的大小（二）授课时间： 1课时 【仪器材料】 盛有水的水杯、两端带有绷紧程度相同的橡胶膜的玻璃圆筒、体积相同的铁块、铜块、较大的铁块、食盐、小塑料袋【 教学目标 】1知识与技能 知道浮力的大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理，会求出浮力的大小。2过程与方法通过学生实验，探究浮力的大小与哪些因素有关，培养学生的猜想假设、实验设计能力等科学探究能力，培养学生有步骤进行实验的条理性。3情感、态度与价值观通过实验探究，培养学生尊重科学、实事求是的科学态度。 【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、实验探究：浮力大小与什么有关系（ 1 ）引导猜想：你认为浮力的大小与什么有关系？ 学生猜想：“与浸没在液体中的深度有关”、“与物体的形状有关”、“与物体的密度有关”、“与物体的体积有关”、“与物体的质量有关”、“与浸入液体的体积有关”、“与液体的密度有关”等等。（ 2 ）强调控制变量法：在研究一个物理量与另一个物理量的关系时，我们常常运用“控制变量法”，也就是说我们现在要研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系，那么我们必须控制其他的实验条件相同，我们用同一个物体浸入同一种液体中，那么我们就可以研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系了。如果在不同的深度，浮力不变， 那么意味着什么？ 也就是浮力不随着深度的变化而变化？ 进行分组探究实验，把上面不同的检验猜想的实验分给不同的小组进行探究。学生学会控制变量进行探究,得到实验结果。（ 3 ）在探究结束后，总结出以上各个猜想的正误，引导学生自己得出浮力与哪些因素有关。对照课本上的相关部分，看看自己写的和书上的表述哪个更好。 （ 3 ）学生自己总结出“浮力的大小与浸入液体的体积和液体的密度有关”。 （ 4 ）启发学生明白“浸入液体的体积”就是“排开液体的体积”，“浸入液体的密度”就是“排开液体的密度”，那么我们可以猜想一下浮力的大小是否与排开液体的重力有关(表决)。 学生表决，引发思考； 二、阿基米德原理 （ 1 ）演示实验 用弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶来探究阿基米德原理； 步骤： 先测出小桶在空气中的重力 G1； 再测量出小石块在空气中的重力 G2； 将溢水杯的水正好接到刚好要溢出的位置，然后将小桶放在溢水杯的溢水口处； 将弹簧测力计挂着的小石块浸入水中，同时它排开的水通过溢水口进入小桶，这时读出弹簧测力计的读数 G3； 然后用弹簧测力计测出这个时候盛水的小桶的重力G3。（ 1 ）学生动手做实验，记录数据，发现关系；实验记录表格见“备注”； 引导学生得出结论：让他们分析数据，从数据中得出结论，写出自己的阿基米德原理，并与书上的对照，看有什么不同，比较哪个写得更好。 学生自己比较实验数据结果，得出结论，写出自己的阿基米德陈述，与书上内容对照。 （ 2 ）进一步实验：用弹簧测力计吊起一只装满水的小塑料袋（袋内不留空气），观察弹簧测力计示数，然后把这袋水逐渐浸入水中，弹簧测力计示数怎样变化？当完全浸没以后，弹簧测力计的示数是多少？ 学生自己描述阿基米德原理，并且与书上对照。 观察实验，学生解释为什么弹簧测力计示数为 0 。 小结：同学们，你们和阿基米德一样经历了浮力探究的过程，如果你生活在 2000 多年以前，你就是阿基米德了。阿基米德是在他洗澡的时候得到灵感的，我们也要学会在生活当中去发现问题，并运用自己学过的知识去解释和探究这些问题。 激发成就感。 三、兴趣交流气体和液体都是流体，因此物体在气体中也受到浮力。 氢气球脱手后会上升，是因为受到空气对它的浮力，因此阿基米德原理也适用于气体。举出在生活中物体受到浮力的例子。 学生举例： 轮船受到浮力； 热气球、飞艇受到浮力；水里的鱼受到浮力。 四、浮力计算小结一下： （ 1 ）实验室测量浮力的方法可以计算浮力； （ 2 ）浮力产生的原因可以计算浮力； （ 3 ）阿基米德原理可以计算浮力； 例子：书上的例题“橡皮泥块”。（1） F浮 F1 F2；（2） F浮 F下 F上；（3） F浮 G排；学生解答。 五、发展空间1分析密度计原理： 注意密度计的刻度是从上到下逐渐增大的。学生了解密度计。 2“排水量”概念的解释。 熟悉生活中常用的术语。 六、作业根据情况布置作业。 【 教学反馈 】本节内容，浮力的问题是学生熟悉和感兴趣的知识，但在日常生活中积累了一些片面的或错误的概念。我们的意图是在学生原有的前概念的基础上建立浮力的概念，让学生们都熟悉“漂浮物体和浸没在液体中的物体都受到浮力”；“浮力产生的原因”是本节课的难点，可以根据上节学过的知识，巧妙进行类比；“浮力的大小与什么有关”让学生大胆猜测，引导学生用控制变量法来进行探究实验，让他们以科学的探究方式来解决问题，阿基米德原理则用了一个巧妙的例子得出，训练了学生的思维。在整个过程中设立了一道道的关卡，引导学生去解决问题，通过引导，他们会觉得是他们自己解决的问题。 【 备注 】探究阿基米德原理实验表格： 石块所受重力（N） 石块浸入以后绳子的拉力（N） 石块所受的浮力（N） G2= G3= F浮 空桶所受重力（N） 空桶加排开的水所受的重力（N） 排开的水所受的重力（N） G1= G4= G排= 阿基米德原理： 三、沉与浮授课地点：物理实验室授课时间：课时【仪器材料】鸡蛋、水杯、盐水、注射器、试管、胶塞、胶管、玻璃管、铁丝、水、轻纸带、胶带、酒精、棉花、火柴等。【 教学目标 】1知识与技能 理解物体的沉浮条件；知道鱼、潜水艇、飞艇和密度计的沉浮原理；能应用沉浮条件解释一些简单的问题。 2过程与方法通过实验，观察鸡蛋的下沉、上浮和悬浮，使学生建立起三种状态的概念，并且通过逻辑推理得出产生三种状态所需的条件；通过逻辑分析的方法，解释鱼、潜水艇的浮沉原理；通过动手制作，让学生自己制作“自制潜水艇”和“热气球”；通过在网上查阅，让学生设计出打捞中山舰的方案。3情感、态度与价值观通过对鱼、潜水艇和热气球的沉浮原理这些与日常生活紧密联系的现象的学习，让学生体验科学、技术与社会的紧密联系；通过制作“自制潜水艇”和“热气球”，激发学生学习物理的兴趣；通过学习阅读材料，培养学生的民族情感。 【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、物体的沉与浮 （ 1 ）演示实验：石块和塑料空心球 把它们分别浸没在水中，叫同学们观察现象； 提问：浸在水中的物体，有的上浮，有的下沉，这是为什么呢？ 学生提出各种解释。（ 2 ）今天的课上完以后，你们就能解决这个问题了。 演示实验： 取一只新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水中沉浮的情况，向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察到鸡蛋怎样运动？如果再加些清水，观察到什么现象？ a) 鸡蛋放入清水后，它是上浮还是下沉？b ）加盐轻轻搅拌的目的是什么？（以下是一种引导方案以供参考） 盐水溶于水后，变成盐水，密度比水的密度大； 加盐会导致液体的密度的增大；c ）随着不断地往水里加盐，有什么现象出现？d ）为什么会有这样的现象出现？（以下是一种引导方案以供参考） 可以对鸡蛋做受力分析； 这里有两个状态，一个是鸡蛋下沉的状态，另一个是鸡蛋上浮的状态； 当它下沉的时候，它只受到浮力和重力的作用； 当它上浮的时候，它只受到浮力和重力的作用； 在两个状态过程中，鸡蛋的重力没有发生变化； 鸡蛋只受到浮力和重力，重力没有变，那么肯定是浮力的变化引起它下沉和上浮； 不断加盐，导致液体的密度增大，鸡蛋所受浮力逐渐增大； 当浮力小于重力时，鸡蛋下沉；当浮力大于重力时，鸡蛋上浮。 (a)学生观察回答。(b)教师引导得出搅拌的目的，一步一步让学生建立起加盐水是改变液体密度的概念。 (c)学生观察发现，鸡蛋上浮了，有的学生很吃惊。(d)学生思考。 一步一步引导学生，让他们分析出这种现象出现的原因。 （ 3 ）整理自己的思路，用 “ = ” 符号描述你的思维过程。（ 3 ）学生用逻辑推理的符号阐述自己的思路。 二、认识三种状态 鸡蛋所处的三种状态： 下沉：浮力 重力悬浮：浮力 = 重力（平衡） 让学生了解三种状态。 三、生活中的下沉与上浮 （ 1 ）对于海洋生物来说，浮力非常重要，浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式创造沉与浮，这是一个精彩的世界！展示各种海洋生物图片。（ 2 ）我们来看看鱼是怎样使自己在水中自由地上浮、下沉和悬浮的？（以下是一种引导方案以供参考） 鱼同上面的鸡蛋一样，重力没有发生变化； 鱼也只受到重力和浮力的作用； 重力没有变化，而浮力变化了； 鱼是通过鱼鳔改变自己的体积来改变浮力的； 鱼鳔较小时，鱼所受的浮力小于重力，鱼下沉； 鱼鳔较大时，鱼所受的浮力大于重力，鱼上浮； 鱼所受的浮力等于重力时，鱼将可以在水中任意的深度游动。激发兴趣，学生思考。 一步一步让学生自己解决问题。（ 3 ）整理自己的思路，用 “ = ”符号描述你的思维过程，写出鱼在哪种条件下处于下沉、上浮或悬浮三种状态；让学生写出自己的思维过程。 四、潜艇与热气球 （ 1 ）最早的潜艇用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考察，为开发海洋，获得新资源提供信息。 连接到凡尔纳，加潜艇图片；另一个仿生学的例子潜水艇（潜水艇的水舱相当于鱼鳔）。（ 2 ）潜水艇是怎样实现上浮和下沉的？（以下是一种引导方案以供参考） 潜水艇只受到两个力的作用，重力和浮力； 注意潜水艇的水舱的体积是不变的（这一点与鱼鳔不同）； 潜艇排开水的体积不变，潜艇处于同一液体当中（即排开液体的重力相等），那么浮力是不变的； 浮力不变，只可能是重力的变化引起了潜艇的下沉、上浮和悬浮； 潜艇有两个水舱，可以用人工的方法向水舱中压入和排出水； 潜艇通过向水舱中压入和排出水能改变潜艇的重力； 人工向水舱中压入水，直到重力大于浮力的时候，潜艇下沉； 人工从水舱中排出水，直到重力小于浮力的时候，潜艇上浮； 当重力与浮力相等时，潜艇悬浮。 引起学生思考。 一步一步引导学生解决问题。（ 3 ）整理自己的思路，用自己的语言来描述一下潜水艇下沉、上浮和悬浮的状态，你可以用 “ = ”来表述你的思维过程。（ 3 ）学生自己整理自己的思路，并写在纸上，逻辑推理的思维再次得到强化。五、分析比较 （ 1 ）提问：鸡蛋、鱼和潜水艇都会在液体中下沉、上浮和悬浮，那么它们都是用了同样的方法处于这三种状态的吗？ 学生分析回答。 不是； 鸡蛋：是由于鸡蛋浸没的液体的密度发生了变化，引起浮力变化； 鱼：是通过它的体积发生了变化，引起浮力变化； 潜水