第3节物体的浮沉条件及应用

2017年名师示范及教学开放活动（2017.4.4-2017.4.7 地点：清华艺友）物理学科人教版初中物理八年级下册第十章浮力第3节物体的浮沉条件及应用教案-湖南省洪江市实验中学：陈锦涛教材的地位和作用本节选自义务教育课程标准人教版初中物理八年级下册第十章浮力 第3节物体的浮沉条件及应用，该节内容是初中物理课程重点内容之一，也是物理中考的重点内容之一。本节教材是在学生学习了浮力的基础知识之后进行的，同时又综合前面所学力、二力平衡、力和运动的关系等有关知识，可以说本节课的教学内容既是对前面所学知识的一种升华和总结，又对现实生产和生活有着重要的指导意义。一、教学目标 知识与能力1、知道物体的浮沉条件2、知道浮力的应用。过程与方法1、通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的； 2、通过收集、交流关于浮力应用的一些资料，了解浮力应用的社会价值。情感态度与价值观1、初步认识科学技术对社会发展的影响；2、初步建立应用科学知识的意识。二、重点和难点重点：探究浮沉条件难点：浮沉条件的应用 浮沉条件的理解是解释浮力应用实例的关键，所以我把探究浮沉条件作为本节的重点; 多年的教学实践告诉我们：学生在比较轮船在不同水域中的浮沉情况时，往往片面根据液体密度的大小或排开液体的体积大小来判断浮力的大小出错，而仅凭推理、分析又并不能使学生真正理解这一知识点，所以把浮沉的应用实例“轮船”的相关知识点作为本节的难点。三、教具准备：演示用：木块、铁钉、水、水槽、鸡蛋、食盐水、铝箔学生用：木块、铁钉、鸡蛋、水、水槽、食盐、烧杯、石块、铝箔、食盐（以上器材，每5位学生一组）四、教学过程围绕着重、难点，以学为立足点，我设计了如下教学程序：（一）创设情境，导入新课问：前面我们学习了浮力的有关知识 ，你知道浮力在现实生活中有哪些应用？ 让学生交流课前收集的有关浮力利用的资料。（通过此收集交流环节让学生了解浮力应用的社会价值，开阔视野，培养学生发展获取信息的能力，体现STS教育思想。）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和验证这些应用中所蕴含的科学道理。（二）进行新课，探索新知1、场景再现，引出问题 在没有学习浮力之前，有部分同学有这样的错误概念，认为重的物体会下沉而轻的物体会上浮，而实际情况是这样的吗？本堂课全班同学8个学习小组，进行全面比拼！分组实验（一）：请同学们动手做一做，将木块和铁钉浸没在水中然后松开手，学生观察并叙述物体在液体中的运动过程和最终情况。全班同学8个学习小组，各个学习小组分别按设计进行实验，讨论交流，总结结论。为什么会出现这样的情况呢？请同学们交流并总结。教师根据学生叙述情况点拨：浸没在水中的木块在水中会上升，最终停在水面上。木块从液体中向上运动称作为上浮，最终停留在液面上（部分露出液面）叫漂浮。再看铁钉，没入水中以后，放手，铁块向下运动，这个过程我们称作为下沉，最终停在液面下，我们称作为沉底。那么鸡蛋呢？松开手后停在盐水中某一位置，我们把这个状态称作悬浮。（通过教师点拨可以规范科学术语）演示实验：鸡蛋浸没事先准备好盐水中，然后放手，让学生看到鸡蛋悬浮在盐水中。（1）提出问题：木块和铁钉在同样的液体中，为什么木块上浮、而铁钉下沉呢？而鸡蛋为什么又能够悬浮在盐水中呢？学生在小组内交流（通过问题的提出和交流任务的驱动，激发学生的思维，激起学习的欲望和捍卫本学习小组荣誉的冲动。）（2）学生总结：物体在什么条件下漂浮、悬浮、下沉。分别依次请各学习小组的学生代表总结。（引导学生，猜想是在生活实践的基础上提出来的，不是凭空的想象，所以要从生活实践中总结寻找。）（本堂课所提供的木块的密度大约是0.6103kg/m3，钢铁的密度是7.9103kg/m3，铝的密度是2.7103kg/m3）。2、自主学习，实验验证分组实验（二）：教师先演示，将一个普通鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底；而将鸡蛋放入加入适量盐的盐水中，鸡蛋则悬浮在盐水中。同学们也做一做往清水中加入适量的盐，并且比一比看哪个学习小组能先将鸡蛋悬浮在盐水中，并思考为什么会发生这种现象？再让鸡蛋在水中的位置发生变化，看一看鸡蛋是否在悬浮在盐水中的任何位置。全班同学8个学习小组，分别按设计进行实验，讨论交流，总结结论。（体现课程标准理念：强调学生是学习的主体，通过小组合作实验培养学生合作精神以及与他人交流的能力） 提供的器材：水、鸡蛋、食盐、烧杯。 分组实验，验证实验结论 希望同学们分组思考、讨论实验结论与猜想是否一致，并思考猜想的正确与否。（给学生提供一定的实验器材，让学生自己动后进行试验，是新课程对学生实验能力的基本要求，教师应尽量多的给学生提供这样的机会。）教师在实验过程中巡视指导学生实验，并评分。3、分析交流，得出结论学生依据实验中现象及记录数据，分析、论证猜想后再相互交流并形成条理性结论，对于学生能说出的道理教师不必多解释，予以表扬与肯定，还要对其他同学及时鼓励，为提高学生学习能力和自信心打基础，使全体同学都有进步。（给学生以交流讨论的机会，有利于学生的能力提高，这也是新课程的理念之一。）（教师利用多媒体动画演示浮沉，总结规律，加深学生对浮沉条件的印象）4、拓展延伸，激发潜能同学们在课前预习和做导学案的时候，已经了解了造船的原理。演示实验：将铝箔放入水中，铝箔沉入水底，而铝箔做成中空放入水中铝箔漂浮在水面上，而且还能够承载重物。分组实验（三）：造船实验大比拼！a、利用金属箔造船，看看哪个小组所造的船的承载重物（石块）的量最大。b、让学生利用浮沉条件解释看到的现象。c、请同学们想办法改变它们的浮沉状态，并尝试思考你是通过什么办法来改变它们原来的浮沉状态的？ 在学生解释的基础上，教师总结整理：上述实验告诉我们：a、采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。b、物体的浮沉取决于浮力和重力的大小关系，调节物体受到的浮力或重力大小可以调节物体的浮沉。（通过这个探究活动来挖掘教材的深度，使学生理解为实现物体的浮沉所采取的措施，为下面应用实例的学习埋下伏笔。）（通过这个延伸实验活动来激发学生应用物理的兴趣，从而突破教学的难点）分组实验（四）：诺贝尔物理学奖获得者和他的学生在瑞典的维纳恩湖上泛舟。学生向这位诺贝尔物理学奖获得者请教：如果我将船上的石头投入水中，湖内的水位将如何变化？这位科学家不假思索，立刻判断水面会上升！因为船中石头投入水中后，池水因为石头占去一定体积而“膨胀”，水位应该上升事实说明这位诺贝尔奖获得者的解释错了，此事因而成为名人的一则趣闻，请分析一下他到底错在何处？现在请同学们用实验来验证一下！将同学们所在船上的石块投入到水槽中，你讲两次，水位看有没有差异，水位是上升还是下降？教师总结：原来，船和石块整体是漂浮在水面上的，那么浮力和重力是相等的。而后来由于石块沉入水中，那么整体的浮力变小，导致V排变小，水位会下降。（通过这个拓展活动，让学生在体验“眼见为实”中思考和理解相应的物理道理。）5、物理生活，息息相通物理来自生活，又最终服务于社会。有了前面实验中对调节浮沉的理解作铺垫，浮力的几个应用实例我大胆放手让学生利用自身潜能自学，教师只适时借助多媒体展示帮助学生深入理解各应用实例的工作原理，从而体现当今教育中“教师教是为学生学服务”的理念。播放视频：潜水艇的工作原理、气球飞艇，热气球的工作原理、孔明灯的放飞实验。三、反馈检测，学以致用物理学习的重要目的，是理解社会生活中的科学技术，应用物理知识解决实际问题，基于这样的考虑，检测中提供一些结合社会生活实际的题目让学生在多种形式的学习活动中成长。四、课堂小结，分享收获小结是一节课中不可缺少的环节，让学生汇报有哪些收获与大家分享来小结本节内容，有利于学生对知识的巩固理解，在课堂教学中能起到事半功倍的效果。五、作业设计： 1、书面作业：课本第60页中的第1、2、3、4、5五题是对知识及时巩固。2、调查作业：了解家中卫生间里坐马桶的排水装置里有哪些浮力知识的应用。3、小制作：查阅资料，自制潜水艇模型，孔明灯等利用浮力 的物体，交流制作心得，体验收获，思考如何更好地利用浮力为人类服务。（以上2、3作业的设计与生活实际联系，让学生感受物理无处不在，身边也有许多物理知识。体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理课程理念。）六、板书设计： 浮力浮沉条件及应用（一）物体的浮沉条件： F浮G物上浮 最终漂浮时：F浮=G物 F浮=G物 悬浮