《物体的浮沉条件及应用》教学设计--.doc

《物体的浮沉条件及应用》教学设计  
大悟县宣化店镇金山中学 刘斌
一、教材分析
物体浮沉条件是二力平衡条件及运动和力的关系在流体静力学中特殊表现形式。本节是初中物理浮力章节中的重点和难点知识，它涉及物体浮沉条件和应用两方面的知识，具有知识量大，相互联系紧密和知识交叉的特点。
二、学情分析
学习了阿基米德定律后，学生对浮力有了一定的认识。而初中八年级学生心理和认知发展规律要求在教学中要充分调动他们的激情。他们不喜欢枯燥的理论分析和教条式的计算，但乐于参与动手实验、观察现象、了解与物理规律有关的图片。在玩中学更能激发学生的情感。教学中布置贴近学生生活的作业，为他们提供一个适合个性发展的空间，这样才更能激发和培养他们的创造性.
三、教学目标
（一）知识与技能
1．能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件；知道物体在下沉、悬浮、上浮和漂浮时，浮力与重力的关系。
2.了解轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理。
3．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。
（二）过程与方法
1．通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态；
2．认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。
（三）情感态度和价值观
1．通过对轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理的学习，体验科学技术对社会发展的影响。
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，激发学生学习情趣；通过学生自己的探究实验，激发学习欲望。
四、教学重难点
重点
物体在液体中下沉、悬浮和上浮的条件。
难点
轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理。
五、课时安排
1课时
六、教学资源准备
多媒体课件、苹果和土豆、充水无空气的小球、水槽、橡皮泥、乒乓球、注射器、烧杯、玻璃棒、盐、气球和玩具气球等。
七、教学过程
一、情境导入
①提问：乒乓球放入水中会怎么样呢？
（学生回答：漂在水面上。）
②演示：将一个封闭的注入盐水的乒乓球放入水中，乒乓球下沉了。
③提问：为何会出现这种情况呢？
（学生回答：不一样的球、球里注入了东西等等。）
④教师讲述：大家说的都有可能。这个实验与物体的浮沉有关，带着这个疑问，我们就来学习物体的浮沉条件及应用。
二、探究新知
（一）物体的浮沉条件
①教师演示实验，请学生观看，体会浮沉现象。
演示：将注水无空气的小球、土豆和苹果一起放进水里，让学生观察：土豆在水中下沉，苹果是漂浮在水面上的、而保鲜袋是悬浮在水中的。用力向下压苹果使它浸没在水中，一松手，苹果又向上浮起。 
（从生活和实验两个方面设置悬念。）
②在上面的基础上，介绍名词：上浮、下沉、悬浮、漂浮。
③为什么上述效果呢？这还要从力与运动的关系讲起。
思考：浸在水中的物体受到了哪几个力的作用？它们的方向怎样？
（浸在水中的物体受到两个力：重力和浮力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上）。
a.如果向上的浮力大于向下的重力，物体将怎样？
（物体将上浮）。
b.如果向上的浮力小于向下的重力，物体将怎样？
（物体将下沉）。
c.如果物体受到的浮力和重力大小相等，物体将处于什么状态？
（根据二力平衡条件，物体将处于静止或匀速直线运动状态）。
d.物体处于漂浮或悬浮状态时，它受到的重力和浮力有什么关系？
（物体处于漂浮或悬浮状态时，都是平衡状态。物体受到的浮力和重力满足二力平衡条件，它们大小相等）。
④总结：浸在液体中的物体，其浮沉情况取决于物体所受到的浮力和重力的大小。当物体浸没在液体时，若浮力大于重力，则物体上浮；若浮力小于重力，则物体下沉；若浮力等于重力，则物体悬浮；当物体漂浮在液面上时，它所受到的浮力也等于重力。
⑤（课件展示）
状态 力的关系
上浮 F浮>G物
漂浮 F浮=G物
悬浮 F浮=G物
下沉（沉底） F浮﹤G物
⑥想想做做：将新鲜的鸡蛋放入水中，然后在水里加一些盐，能让原来沉在水底的鸡蛋向上浮起，最后漂浮在水面上吗？
（让学生观察鸡蛋在容器中的位置，充分讨论、操作。如果控制好盐的数量，浸没在水里的鸡蛋还可以保持静止悬浮）。 
⑦（课件展示三种可能状态）
（学生讨论并回答。在水里加一些盐，增大了液体的密度，所以能增大鸡蛋受到的浮力。当鸡蛋受到的浮力大于重力时，鸡蛋上浮。） 
（层层剖析，培养学生逻辑思维能力。）
⑧ 课件展示：物体的浮沉条件（从密度的角度分析）
浸没在液体中的实心物体，其排开液体的体积等于物体自身的体积，因此它的浮沉情况也可以用物体的密度跟液体的密度的大小来描述。
当ρ物＞ρ液时，物体下沉。
当ρ物=ρ液时， 物体悬浮。
当ρ液＜ρ物时，物体上浮。
⑨请大家课后去上网查阅、观看“盐水选种”的实验，体验如何判断哪种稻谷米粒饱满，了解从密度的角度分析物体的浮沉条件在农业中的应用。
（ 二）浮力的应用
1、轮船
①转入：浮沉条件的应用还有更多的例子，大家请看白板。播放独木舟及浮桥的例子，提问：独木舟的密度小于水，本身可以漂浮在水面上。那能否是密度比水大的物体也漂浮在水面上呢？
学生实验：橡皮泥实验。引导学生如何让橡皮泥在水面上漂起来？更尽可能的装载更重的物品。（巡视、交流）
结合学生的讨论，教师总结：采用空心的办法能增大可以利用的浮力。
②导出：轮船就是利用这个原理的典型例子。
③板书：1、轮船 利用“空心”增大浮力。
④播放我国辽宁号航母的图片。这艘钢铁巨无霸是国家富强、科技进步的象征，它超大的排水量更是一大亮点！
⑤播放并讲解排水量的相关知识。
2、潜水艇
①转入：水面军舰为我们看护海洋，水下潜艇的作用也举足轻重。
②展示潜水艇的相关图片，问：它是如何实现上浮、下沉的呢？
③师生共同实验：上课导入时老师实验的乒乓球，就是一个简易潜水艇模型。利用注射器改变乒乓球（有两小孔）的注入水量，实现浮沉的目的。（利用前面鸡蛋上浮时用过的盐水，效果更好）
④学生讨论并得出乒乓球的重力变了。教师跟进说明：浸没时球自身的浮力没变，改变了自重。
⑤板书：潜水艇 改变自重。
3、气球和飞艇
①转入：你会吹气球吗？可以让它飞起来吗？
②学生小实验：吹气球并试着放飞气球。
③教师说明气球飞不起来的原因，并出示可以飞起来的玩具氢气球。
④播放课件并说明氢气球、飞艇上升的原因，是因为内部充了密度小的气体，改变球的体积，从而增大浮力，实现上升。飞艇的结构复杂，课后大家可以网上查阅相关资料进一步了解。
⑤板书3、气球和飞艇 ρ气< ρ空气 改变浮力
⑥展示孔明灯图片，简述热气球及原理。
八、课堂小结
通过这节课你学到了什么？引导学生自己总结本节的知识点，培养学生总结归纳的能力。
九、布置作业
1、书面作业：课后动手动脑学物理1、3、4、5题。
2、家庭活动：
用透明的玻璃杯泡上一杯茶，观察不同时间段茶叶在水中的浮沉情况。加以分析，你会有更大的收获！