物理人教版八年级下册浮力应用教学设计

浮力的利用教案 刘志强复习提问：1、什么叫浮力。2、阿基米德原理。引课：老师有个宝瓶内部有个宝物，这个宝物非常听话，大家想不想看一看？通过本节课我们就能解决其中的奥秘。一、浮沉条件演示：三个体积相同的、木球、铁球、红球、充水的（红色）的气球，然后把它们同浸没水中，同时放手，让学生观察回答问1浸没在水中的三个球各受到什么力的作用？（学：重力和浮力）。问2。同学们看浮起的浮起的是木球，沉下去的是铁球，静止在水中的是红球，通过受力分析回答出现这种现象原因？（学：木球，浮力大于重力而浮起。铁球，浮力小于重力而下沉，那么静止在水中的红球，它的浮力等于重力，悬浮）板书：浮沉条件 1上浮：F浮G物 物液，3悬浮：F浮=G物 物=液，问3：若在拿来一个实心铜球、一个实心泡沫塑料球浸没在水中会出现什么现象。（学：铜球下沉、泡沫塑料球上浮）师问：为什么得出这样的结论？（学：铜与铁相似密度大于水，泡沫塑料与木材相似密度小于水）（教师：板书，物液，）师：上浮的物体密度小于液体的密度，下沉的物体密度大于液体的密度，那么同学们“红球”应该是什么材料制成的了？学：水，师问：为什么？学：结合上面的推导悬浮的物体密度应等于液体的密度，所以红球的密度与水的密度相等，应是水球。浮沉条件的应用：农民选种子（普通的水若不能把干瘪的种子都选出来，应该怎样办？）水中加盐。根据浮沉条件我们还能粗略的比较物体密度的大小关系了二、轮船分组实验器材:橡皮泥、水师：谁有最快的方法比较橡皮泥与水密度的大小？学：将橡皮泥浸没在水中观察浮沉情况进而比较，师：利用桌面上的器材进行实验（现象：橡皮泥沉入水底，说明橡皮泥的密度大于水的密度）师：密度大的橡皮泥能不能浮在水面上呢？请同学门用手中的器材进行探究？（学生分组实验- - - - - - -） 学：演示过程分析道理（将密度比水大的物质橡皮泥做成空心，增大了排开水的体积，增大了浮力，就可以使其浮在水面上。）师：这种将密度大的物质制成空心增大可利用的浮力的思想在实际生活中有应用么？学：轮船板书：二、轮船原理：采用空心办法，增大排开水的体积，增大受到的浮力。 师：轮船有大小之分，同学们是否知道如何区分轮船的大小？原来用的是排水量 （板书）排水量：轮船满载时排开的水的质量。单位是吨。”（录象片段）三、潜水艇器材：空香脂盒(金属)、玻璃球、容器、水。其中用强力万能胶将玻璃球粘在脂金属盒的下部中央，如图1所示演示操作如下：1将粘有玻璃球的空盒(事先打开盒盖让学生看看，知道它是空心的)放在容器的水面上。让学生观察盒的状态并思考回答此时浮力与重力关系怎样？生答：浮在水面上，此时盒受到的浮力等于它的重力。2教师将盒压入水中，并提问学生盒受到浮力发生什么变化？(生：增大)松手后让学生观察盒的运动状态，简述原因。生答：上浮，原因是浮力大于重力。3教师向盒内加些水，然后将香脂盒放在水中，让学生观察其状态如何？学生发现：盒在水中下沉，感到很有趣，并马上意识到是在盒内加入些水的缘故，这时教师加以引导分析说明：加水后，增加了盒的重力，当重力大于盒在水中受到的浮力时，它就会沉下去。（板书）教师进一步启发：现在要想使沉在水底的盒浮上来，怎么办？这时由于学生知道加水后盒下沉了，自然想到向外排水，减小盒的重力。使重力小于浮力，让盒浮上来。教师接着问：若使盒停在水中某个位置上(即悬浮)应该怎么办呢？让学生进“想象实验”只要加入适量的水，使盒的重力等于它在水中受到的浮力即可。(因很难控制盒中的水量，因而教学中采用模糊处理，让学生进行“想象”实验)。由上归纳：师：刚才盒充水和排水不容易进行，接下来请看老师给同学制作的小实验，（右图）1 材料及制作(1)取一个透明的大号塑料可乐瓶，把瓶颈截去作为盛水容器(鱼缸、大烧杯等透明容器均可)。如图中(1)所示。(2)取一个透明塑料的空胶水瓶(其他透明小塑料瓶也可)，用细钉在小瓶底扎一个适当的小孔，向瓶内放入几块小石子，以作配重，再在瓶内放入一小块红色泡沫以显示水面的高低，用橡皮切一个瓶塞并塞住瓶口，截一段约3cm长的圆珠笔芯(空的)插入瓶塞，取一段约40cm长的细软胶皮管(可用自行车气门上的胶皮管)，将一头套在瓶口处的圆珠笔芯上，这一部分作为潜水艇的艇体和水舱(3)取一个小塑料可乐瓶(只要具有一定弹性的塑料瓶都可)，用橡皮切一个瓶塞并塞住瓶口，截一段约3cm长的圆珠笔芯插入瓶塞，这一部分作为潜水艇的压气和放气系统，2 实验操作先向盛水容器(1)中注入大半瓶水，把艇体(2)放入水中，用手握住小可乐瓶(3)，用力挤压瓶体，使小可乐瓶向内发生形变，其容积变小，把瓶内空气压出一部分，然后把胶皮管的一端套在瓶口处的圆珠笔芯上(这时挤压瓶的手不要松开)。这时观察到潜水艇浮在水面上，说明这时艇受的浮力等于所受的重力。把挤压瓶的手逐渐放松，小可乐瓶(3)在其自身弹性的作用下形变逐渐恢复，其容积逐渐增大，里面空气的压强逐渐减小，在大气压的作用下，容器中的水就从艇底小孔逐渐进入水舱中里，从舱内水面上红色泡沫塑料块可清楚的观察到水舱中的水逐渐增多，艇逐渐下沉，当艇全部潜入水中时，握瓶的手停目放松，这时可观察到艇悬浮在水中，说明这时艇受的浮力与受的重力大小相等。继续放松握瓶的手，瓶的容积继续增大，内部气体压强继续减小，水从艇底小孔继续进入水舱中，艇又下沉，直至下沉到水底，可清楚的观察到这时水舱中的水最多，艇受浮力小于所受的重力。再逐渐挤压小可乐瓶(3)，压缩瓶中空气，使水舱中的水从艇底小孔排出，能清楚的观察到舱内水面逐渐下降，艇逐渐上浮，说明这时艇受的浮力大于受的重力，最后可使艇浮出水面。这个实验的改进能清楚地显示潜水艇通过充水 而潜入水中，通过排水而上浮的工作原理，作为演示实验，切实解决了这一教学难点。（录象片段）潜水艇 （1）原理：靠改变自身重来实现上浮和下潜的 （2）潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。 四、氢气球和飞艇器材：气球2只(街头上常见的一种)。 具体过程：师：拿出未充气的气球，展示给学生，问：它受空气的浮力吗？(生答：受到浮力)教师松手气球落向地面，提问：受浮力为什么还下落？(生边观察边思考问题回答：因为空气对球的浮力小于球的重力)师：我们依照前面办法：采用“空心”办法增大它受到浮力，能否升到空中？指定某个学生向气球中吹气，并用线扎紧，展示给学生并提问：此时球的体积增大，它受到的浮力是否增大？(生：增大了)，松手后，气球会升起来吗？(学生有的说能升起，有的认为会落下来，莫衷一是)待学生稍做思考，教师松手，发现气球竟落向地面。这时学生表现出浓厚兴趣，置身于一种师生共同创设的物理问题氛围中，激起学生探究心理，跃跃欲试，想发表见解，此时教师继续发问：让气球升上天空，向球内加水或装上沙子能行吗？学生都被老师的提法逗乐了，异口同声答道：不行。再引导学生共同分析，学生的注意和思维便空前集中。气球下落：浮力小于重力，吹气时即增大了浮力同时也增大了球的重力，而且吹入的气体含CO2和较多的水蒸气等，它的密度大于空气密度(水、沙子密度就更大)。这样再提出问题：怎样才能使气球升到空中方法便不难想出：应充入比空气密度小的气体。由此可见教师不断操作演示，并融进启发性提问，调动学生思维，由表及里，逐渐触及问题的本质。最后拿出事先充好氢气的气球(另一只同样的)，松开后便升到空中，则进一步证实学生想出的办法，收到很好的教学效果。总结：气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体密度必须小于空气密度，一般充有氢气和氦气。充气时体积增大，排开空气重力增大，浮力也增大。当浮力增大到大于重力时，气球或飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球或飞艇就下降。因此，它们是通过改变浮力来实现上升、下降的。原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。 （录象片段）五：热气球一种简易孔明灯在上面分析基础上，我制成了一种极易起飞的孔明灯，课上一使用学