物体沉浮条件及应用

第十章 浮力 第3节 物体的沉浮条件及应用教学设计课题物体的沉浮条件及应用课时1课时课型新授授课人牟善秋授课时间2017年5月10日授课班级八年一班设计思路通过小实验引导学生进入学习情境，激发学生学习物理知识的浓厚兴趣。在教师引导下，通过受力分析使学生得出物体的浮沉条件。通过课件展示、演示实验及学生学探究等一系列活动，进一步理解物体的浮沉条件。学习掌握科学的实验方法，培养尊重事实、重视实验的科学精神；及树立学生把所学物理知识应用实际生活的意识。这节课教学设计主要突出两个方面：一方面利用多媒体课件和视频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注重演示实验和学生动手实验，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，真正做到发展学生思维的潜能，体现学生的主体地位。培养学生团结协作的精神。教材分析本节课是在前面学习了浮力概念及阿基米德原理的基础上展开的，可与前面的内容构成了完整的浮力知识体系。本节体现新课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。培养学生学以致用的意识。一是通过受力分析探究物体的浮沉条件；二是利用物体的浮沉条件解释轮船、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。它是学生运用浮力知识，分析解决实际问题，使浮力知识在这节课中得以升华与拓展。通过本节课的学习，可以使同学们深刻地认识到物理学的重要性，激发对科学知识的求知兴趣。学情分析由于这节课教学对象是八年级学生，他们的好奇心和求知欲都很强，因此在教学过程中需要注意激发学生的学习兴趣。从知识储备上看，学生已经学习了受力分析、二力平衡、阿基米德原理和浮力等相关知识。虽然他们在生活中已经对常见的物体的浮沉现象有了大致了解，但是毕竟没有经过系统学习，难免会有一些潜在的模糊的甚至是错误的意识，比如：物体的浮沉状态究竟有哪些？物体浮沉条件是怎样的？是不是重的物体就一定会下沉，而轻的物体就一定会上浮等等。而这些问题如果不解决就会一直困扰着学生。因此在教学中我设计了较多的能体现学生的主体地位的活动，通过课件展示，演示实验，学生动手探究等一系列活动，真正帮助学生纠正认知上的错误，理解他们所学的知识。教学目标知识与能力1知道物体的浮沉条件；会根据浮沉条件判断物体的浮沉。2知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理。3能应用浮沉条件解释简单的物理现象。过程与方法1通过画力的示意图分析得到物体浮沉的条件；2通过公式的推导得到物体的上浮、下沉、漂浮以及悬浮与被浸在的液体的密度的关；3.通过物体的浮沉现象的实验，培养学生思维能力和科学探究能力；4通过收集、交流、分析，了解轮船、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。情感态度价值观1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，激发学生的学习兴趣并提高学生思维能力以及动手能力；2培养严谨的科学态度和协作精神，初步认识科学技术对社会发展的影响，建立应用科学知识的意识。教学重点物体的浮沉条件；轮船、潜艇、气球的工作原理。教学难点对浸没在液体中的物体进行受力分析，比较浮力和重力的大小并推出物体密度和液体密度的关系。教学方法教师：讲授法、实验演示法、启发式教学法。学法：讨论法，实验法，归纳法教 具教师：多媒体课件、透明盛液筒、烧杯、水、潜水艇模型、鸡蛋、食盐、搅拌棒、水槽、自制潜水艇模型、密度计。学生：烧杯、水、塑料片、蜡块、石块、金属块、橡皮泥、金属箔。教 学 过 程教学环节及教学内容教师活动学生活动设计意图情景导入：学生小实验把塑料片、石块、蜡块、金属块、木块、橡皮泥等放入水中；可以看到到 在水中会上浮; 在水中会下沉。课件展示：实验要求及提出问题：通过实验你认为物体的浮沉取决于什呢？动手实验，观察、思考、回答问题培养学生动手能力，激发学生学习兴趣。进行新课一、物体的浮沉条件 通过演示实验分析浸没在水中的物体上浮、悬浮、下沉时受力情况，可总结出物体的浮沉条件：当浮力大于物体重力（F浮G物）时，物体上浮。上浮的物体最终要漂浮，物体漂浮：F浮=G物当浮力等于物体重力（F浮G物）时，物体悬浮可停在液体内部任意位置。当浮力小于物体重力（ F浮G物）时，物体下沉。根据以上重力与浮力关系，结合阿基米德定律，推导出密度关系为： 上浮F浮 G物 物 液 漂浮F浮 = G物 物 液 悬浮 F浮 = G物 物 = 液 下沉 F浮 液总结以上可以归纳得出浸没在液体中的物体的浮沉条件是：(1)若F浮 G物 物 液时，物体上浮。上浮的物体最终要漂浮，物体漂浮：F浮=G物物 F浮或物液时，物体下沉。浮力的应用通过演示鸡蛋在盐水中上浮的实验得出：还能通过改变液体的密度使物体上浮或下沉。日常生活的应用：盐水选种二、浮力的应用（一）我国古代对浮力的应用1.芦湖独木舟2.浮桥3.孔明灯4.郑和下西洋时乘坐的木船长约147米，是世界最大的木船（二）轮船实验总结：可以做成空心，这样可以增大排水体积，从而增大可利用的浮力，使物体漂浮于水面。而轮船就是根据这个道理制成的。轮船的大小通常用排水量来表示。排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。例如一艘轮船的排水量是1000t，表示此船满载时，货物质量和船身质量之和为1000t。同一艘轮船从河里到海里，船会上浮些还是下沉些？为什么？（三）潜水艇工作原理：潜水艇所受的浮力不变，靠改变自身重力实现上浮和下潜。1.让学生亲自参与教师自制潜水艇模型演示实验来感受潜水艇的浮沉原理:2、引导学生运用物体的浮沉条件来解释潜水艇的浮沉原理。（四）气球和飞艇提出问题：为什么热气球会往上飞？热气球是怎么达到浮沉的目的呢？原理：气球里充的是密度小的气体。高空探测气球充的是氦气，热气球充的是热空气。飞艇充的是氦气。（五）密度计工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮 力 等于重力的原理制成的用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度。刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀、上疏下密。（六）打捞沉船思考：浸没于液体中的物体受到浮力和重力有什么样的关系决定了物体的浮沉？演示实验：物体浸没在水中上浮、悬浮、下沉的情况。观察实验后，引导学生分析浸没在水中的物体上浮、悬浮、下沉时受力情况。提出问题：能否在浮沉条件中，根据重力与浮力关系，结合阿基米德定律，推导出物体密度与液体密度的关系？课件展示物体下沉时，由物体所受重力与浮力关系推导出物体密度与液体密度的关系引导学生总结物体浮沉的条件，得出结论课件展示：提出问题：你能想办法让水中的鸡蛋浮上来吗？ 教师演示：讲授这一原理的应用。课件展示：我国古代对浮力的应用课件展示：提出问题：木材的密度小于水的密度，人们制成了木船漂浮在海面上。钢铁的密度大于水，但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行驶，这是为什么？橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉。 如何使橡皮泥漂浮在水面上？ 提出问题：课件展示：船会上浮一些还是下沉一些利用多媒体课件演示潜水艇的浮沉。演示教师自制潜水艇模型课件展示：气球和飞艇的原理及怎样升降的，课件展示：密度计的工作原理、用途、读数方法、刻度特点。课件展示：介绍打捞沉船的方法思考、观察、分析得出物体浸没在水中上浮、悬浮、下沉时浮力和重力的关系。思考观看，模仿推导，得出悬浮、上浮时物体密度与液体密度的关系。学生代表归纳自己的结论思考回答观看思考橡皮泥，水槽，进行分组实验，尝试如何让下沉的橡皮泥浮在水面上。学生上台展示，并且请学生加以说明学生思考讨论后回答。观看，思考，回答。观察，思考。观察，思考。观察，思考、解答。培养学生的观察能力，分析问题、解决问题的能力。通过学生自主受力分析、归纳总结浮沉条件，有利于学生对知识的理解，同时提升了学生的能力。培养学生的观察能力，模仿能力利用课件总结说明物体的浮沉条件，代替板书，提高课堂效率，使学生印象深刻，完整培养学生的归纳能力和语言表达能力。让学生对浮力的改变产生直观的认识，既复习了浮沉条件又为浮力应用作铺垫。对学生进行爱国主义教育，增强学生民族自信心和自豪感！通过有趣的实验激发学生学习物理的兴趣，拓宽学生的思维，激发学生学习的主动性教师利用多媒体视频展示轮船漂浮在河水中向海水中演增加直观性，激发学生学习兴趣。 利用播放多媒体加深学生头脑中印象就可以培养学生学以致用的能力，让学生感受到物理的科学性和实用性。培养学生学以致用的能力，增长学生的见闻，丰富课堂，强化学生对物体浮沉条件的认识，进步突出重点。反馈练习课件展示学生独立完成培养学生应用知识解决问题能力。课堂小结我们学到了什么？学生归纳总结培养学生归纳能力布置作业课后动手动脑学物理的1-5题学生课外独立完成板书设计第三节 物体的浮沉条件及应用一、物体的浮沉条件：F浮G物 液 物 上浮最终漂浮 漂浮时: F浮=G物 液 物F浮=G物 液 =物 悬浮F浮G物 液物 下沉二、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）教学反思本节课在前面学习的基础上，学习物体的浮沉条件及应用，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。为了增强学生的民族自信心和自豪感我增加了“我国我国古代对浮力的应用”为了开拓学生的视野我又增加了密度计和打捞沉船的内容，增加了联系生活实际的内容，让学生从生活所理解的现象中去理解所学，在学习浮力的应用时，能让学生动手做的，尽量让学生去做实验，让学生在实验中去掌握所学的知识，这样即能提高学生的学习兴趣，又能让学生在直观的现象面前，对所学的知识更容易理解。以便达到更好课堂效果。本节课的不足，这节课有些地方并没有达到预