物理人教版八年级下册物体的浮沉条件及应用.doc

第十章 浮力 三、物体的浮沉条件及应用教学设计整体设计本节是在对浮力有了一定认识的基础上进一步了解浮力在社会生产生活中的应用，浮力是现实生活中应用非常广泛的一个力。通过学习认识物理知识对社会发展的影响；培养学生理论联系实际的良好学风，激发学生爱国热情和学习情趣；通过学生自己的探究实验追求真理，激发学习欲望、培养学生的科学精神和集体主义精神。本节内容分为两大部分：物体的浮沉条件、浮力应用的几个特例。通过物体在液体中的浮沉情况引入课题，利用二力平衡的知识分析得出浮沉条件。通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学。潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的；而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现升降的。物体的浮沉条件是二力平衡知识的具体应用，教学中要注意到学生对浮沉现象的感性认识，规范描述各种浮沉状态的语言，区分易混淆的词语。“空心”是密度大于水的材料在水中实现漂浮的常用的方法，轮船、潜水艇等都是利用空心来增大体积，从而增大浮力的。也可以将空心看做是通过减小材料的密度，实现漂浮或悬浮的方法。这是这节课教学中的一个重点。 阿基米德原理是解决浮力问题常用的方法，对浮力应用实例的分析要注意从阿基米德原理的公式出发，培养学生理论指导实践的意识。一、教学目标（一）知识与技能： 1、通过学习知道液体中的浮沉是由该物体在液体中所受浮力及其重力之间的大小关系决定的； 2、能综合运用阿基米德原理、密度及二力平衡等知识讨论浮沉条件。 3、知道潜艇和热气球的基本工作原理（二）过程与方法： 通过探究活动提高学生的观察能力，实验操作能力，综合分析能力及语言表达能力。（三）情感态度价值观： 1、培养学生对科学探究的浓厚兴趣，认真观察和对实验操作的科学态度，形成尊重事实、善于质疑的唯物辩证的科学态度。 2、通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风，激发学生爱国热情和学习情趣；通过学生自己的探究实验追求真理，激发学习欲望、培养学生的科学精神和集体主义精神。发展积极探索的精神，获得谋求内部协调统一的成功体验。二、教学重点：掌握物体的浮沉条件及浮力应用三、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浮力，初步建立应用科学技术的意识。四、教学设备：烧杯 热气球模型 潜水艇模型 橡皮泥 盐 鸡蛋等 五、教学方法：自学释疑法、讲授法、分组讨论法、实验探究法六、课 时：1课时七、教学过程：（一）课题引入：播放中日甲午战争片段，介绍甲午海战失败的根本原因，海洋观念落后。最终导致了有海无防，有防不固。所以我们必须牢记甲午海战血的教训，树立现代海洋意识，加强对国防的战略筹划，建设强大的现代化国防力量，捍卫我国的海洋权益。紧接着播放我国航母“辽宁舰”相关视频。总结提问，“辽宁舰”的成功试航反映我国对海洋国防的越来越重视，谁能控制海洋，谁就能控制世界。请问：我国航母辽宁舰满载67,500吨，如此庞然大物为何能安全的漂浮在海面上？（二）新课教学：一、物体的浮沉条件【提问】在液体中的物体有哪几种状态呢？学生利用生活经验作答：漂浮、悬浮、下沉【提问】为什么它们在水中的状态不同？【演示】小瓶的浮沉【提问】请分析小瓶受到那几个里的作用，受力的方向以及大小关系?根据学生回答分类比较。引导学生分别比较在上述三种情况下物体的受力情况。通过分析得出每种情况下浮力和重力的关系；总结出物体的浮沉条件：当浮力大于物体重力（ ）物体上浮。当浮力等于物体重力（ ）物体悬浮可停在液体内部任意一位置。当浮力小于物体重力（ ）物体下沉。利用阿基米德原理，可把物体的浮沉条件改写为用密度表示的形式：因为（ ），物体重力（ ），又因为是全部浸入（ ），于是有：（ ）。 注：以上是只对实心物体而言的。【讨论】由浮沉条件可知，改变物体浮沉状态的方法有哪些？1.改变重力的大小2.改变浮力的大小（改变液或 V排 ） 【提问】新鲜的鸡蛋在清水中要下沉，为什么？你能想办法让它悬浮吗？大家想想看这是通过哪种方法来增大浮力，从而调节浮力和重力关系来实现悬浮的呢？增大浮力还有什么方法？【学生实验】盐水浮鸡蛋（1）将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水烧杯中。（2）观察鸡蛋在烧杯中的所处状态和所处位置。（3）再向这个烧杯不断地加入食盐，直到鸡蛋处于状态。（4）继续朝这个烧杯加食盐，直到鸡蛋漂浮在水面上。【总结】 鸡蛋的重力大于鸡蛋所受的浮力，鸡蛋的密度大于水的密度，所以鸡蛋下沉。向水中加盐，使盐水的密度大于鸡蛋的密度，鸡蛋因浮力大于重力而上浮。增大浮力还可以通过增大排开液体的体积的方法。二、浮力的应用1、轮船【提问】辽宁号为什么能漂浮在海面上（密度大于海水的密度啊）【学生活动1】利用桌上的橡皮泥做一个能承载重物的小船。【自主探究】不改变橡皮泥重力的前提下，怎样增大排开水的体积？【教师点拨】在学生活动的基础上，教师还可作如下补充：把橡皮泥做成瓢状放在水面，重力不变，但排开的水较多，因而浮力较大（F = G），所以能漂浮在水面上。【总结】轮船做成中空的来获得较大浮力，漂浮在水面上；轮船的大小常用排水量来表示。排水量：满载时，船排开的水的质量。即：排水量m船+m货2、潜水艇视频介绍“蛟龙号”：“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最强的潜水器。“中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功到达7062米海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。（1）潜水艇原理图：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。（2）演示自制的潜水艇模型【总结】潜水艇通过改变自重来实现浮沉。 3、气球和飞艇【学生活动2】做一个塑料袋热气球 取一个稍大的薄塑料袋，袋口用很细的铜丝框成一个圆口，开口朝下，用电吹风向袋内吹热空气。放手后，塑料袋热气球便冉冉上升。【总结】气球和飞艇通过改变浮力大小来实现浮沉。4、其他应用（1）浮力选矿（2）孔明灯的制造（3）盐水选种（4）深水打捞（四）能力训练1. 一艘船的质量为5105t，最大载重量是1.3106t，则它满载时的排水量为（ ）t，受到的浮力是 1.3107N ，如果卸下2105t的货物，它受到的浮力为1.1107N 。(g取10N/kg)2. 潜水艇是靠改变 自身重力 实现上浮和下沉的；轮船是采用增大空心部分的体积的办法，增大可以利用的 浮力 ，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。3. 将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮在水面；把它放入另一种液体中，它却沉人底部，则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( )A在水中受到的浮力较大 B在另一种液体中受到的浮力较大C受到的浮力一样大 D无法比较浮力大小 （五）课堂反馈：在教学过程中，学生保持了较强的学习兴趣，特别是在介绍我国海洋国防建设时，注意力高度集中，并因为我国的具有较强国防实力而感到自豪。本节课，学生思维活跃，积极参与讨论，并能够大胆猜想，小心求证。学生在相互讨论中，不断地搞懂知识，并在获得知识的过程中获得了自信和愉悦。（六）归纳总结在本节课，主要采用问题式引导，让学生在问题的牵引下知道液体中的浮沉是由该物体在液体中所受浮力及其重力之间的大小关系决定的；引导学生运用阿基米德原理、密度及二力平衡等知识进行推导和讨论浮沉条件。结合我国海洋国防建设，引入辽宁舰、蛟龙号，培养学生的爱国热情和民族自豪感。通过展示自制的潜水艇模型，自制热气球让学生从理论到实践来学习本节的知识，让学生明白，物理是一门实验学科，来源于生活，应用与生活，并让学生领悟到科技强国，从我做起。八、板书设计第三节 物体的浮沉条件及应用一、物体的浮沉条件：F浮G物 上浮 最终漂浮 液物F浮G物 悬浮 液物F浮G物 下沉 最终沉底 液物二、应用1轮船：把物体作为“空心”的办法来增大浮力