物体的浮与沉教学设计- 沪科版八年级物理

9-3物体的浮与沉教学设计---沪科版八年级物理全课标与教材课标内容：2.2.9运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。比如：了解潜水艇浮沉的原理。课标分析：本部分为一级主题《运动和相互作用》下二级主题《机械运动和力》的内容。通过探究物体的浮沉条件，总结说出物体的浮沉条件，提高学生思维能力和实验能力。通过学习物体的浮沉条件能说出改变浮沉的方法。提高学生利用物理知识解决实际问题的能力，感受到知识的价值。运用物体的浮沉条件说明潜水艇、密度计、盐水选种、热气球的原理，特别是潜水艇的浮沉原理。让学生学会分析，并加强表达说理能力方面的训练。通过列举浮沉条件在生产、生活中的应用。让学生体会我国古代劳动人民聪明才智。加强对学生的爱国主义教育。本节也是对本章“认识浮力”这一课标的进一步延伸。教材分析：教材地位：物体的浮与沉，是在学习了浮力概念和阿基米德原理的基础上，综合了二力平衡条件及力与运动关系的知识，是更深层次浮力知识的延伸。物体浮沉条件是初中物理浮力章节中的重点和难点知识，具有知识量大，相互联系紧密和知识交叉的特点。不同版本的教材对比苏科版教材中，首先让学生动手实验，认识上浮与下沉，接着以如何改变浮沉的实验，让学生总结改变浮沉的方法，分析物体的浮沉条件。最后列举潜水艇及打捞沉船问题，让学生知道浮沉条件在生活中的应用。沪科版教材首先介绍生活中的各种浮沉现象，让学生简单回忆漂浮、悬浮、上浮、下沉这四种浮沉状态。从学生最熟悉的入手，符合学生的认知规律。然后通过图示引发学生疑问：物体的浮沉究竟取决于什么？接着安排实验探究“物体的浮沉条件”活动，并有意安排实验方案的设计环节。探究中结合受力分析、二力平衡和力与运动的关系这一力学知识，分析四种浮沉状态中物体所受浮力与重力的大小。充分培养学生实验探究及分析问题的能力。这也是本节课的重点内容，也为如何改变物体浮沉，将知识应用于生产、生活做出铺垫。最后通过密度计、盐水选种、潜水艇、热气球浮沉原理的学习，让学生明确学习浮沉条件的意义和价值。也让学生知道我国古代劳动人民的智慧，加强爱国主义教育。学生对物体的四种浮沉现象在小学科学中已经学过，沪科版删除了探究不同物体浮沉情况，减少不必要探究。浮沉应用多涉及了热气球、密度计、盐水选种等例子，扩大了学生的视野。教学重点：探究物体的浮沉条件；应用浮沉条件解释生活中的浮沉现象。教学难点：对浸在液体中的物体进行受力分析，结合二力平衡及力与运动的关系，分析四种浮沉状态的物体所受浮力与重力的大小；应用浮沉条件解释生活中的浮沉现象。学情分析学生已有知识：学生已经学习了浮力、阿基米德原理、二力平衡及力与运动的关系这些知识，也能对物体进行简单的受力分析。学生已经具备了应用所学物理知识分析和解决问题的能力。也有相互合作及尊重科学事实的的态度。学生困惑：学生很多来自于生活的前期经验及认识其实是错误的，部分学生认为上浮的物体所受浮力大，下沉的物体所受的浮力小。由于有了主观想象性的干扰，对浮沉问题的学习产生影响。还有一部分学生对二力平衡及力与运动的关系理解较差，也对本节中对不同浮沉情况的受力分析带来障碍。课前准备：1.复习阿基米德原理，分析浮力相关因素2.复习二力平衡条件，及力与运动的关系3.让学生通过生活实例简单了解四种浮沉情况。教学目标一、知识与技能：1．能说出物体的浮沉条件2、利用浮沉条件解释潜水艇，密度计、热气球的浮沉原理3、列举我国劳动人民发挥聪明才智在浮沉方面具体的应用实例。二、过程与方法经历探究物体的浮沉条件，培养学生有准确表达观点及说理的能力。三、情感态度价值观加强根据实验数据提出自己的见解，与他人合作交流的愿望。加强对学生进行爱国主义的思想教育。教学方法：讲授法、启发式演示法、讨论法、实验探究法教具准备与媒体：三个大容器、三个乒乓球（一个普通、一个装盐水、一个装钉子）。水、铁钉若干、食盐一袋。铁夹、带塞子的玻璃瓶、气球各20个。自制潜水艇演示器（注射器、输液器、玻璃瓶、）、自制热气球演示器（圆筒形垃圾袋、酒精灯、自制铁架、火柴）。多媒体辅助课件一、展示四种浮沉情况，情境引入演示实验1：上浮及漂浮教师活动：将一只普通乒乓球浸没在水中放手，让学生观察并了解物体上浮至漂浮两种浮沉情况。学生活动：观察并回答上浮至漂浮演示实验2：悬浮教师活动：将一只特殊的乒乓球，浸没在水中，让它悬浮在水中，让学生观察并了解什么是悬浮。学生活动：观察并回答悬浮的特点，了解什么是悬浮（将乒乓球用针扎眼，用注射器一点点向内注射盐水，直到乒乓球悬浮在水中。用手将乒乓球放入水中让其悬浮，当手拿出时，悬浮小球就会随着水流向上运动，不利于学生观察。最后决定，乒乓球悬浮并静止后直接展示给学生看教学效果更好。）演示实验3：下沉教师活动：将一只装有铁钉的乒乓球浸没在水中放手，让学生观察乒乓球下沉至沉底情况。学生活动：观察并回答这是物体下沉的情况。提出问题：为什么外观相同的三只乒乓球在水中的浮沉却不同，物体的浮沉究竟取决于什么？板书：9.3物体的浮与沉一、物体的浮沉条件二、讲授新课活动一:自主探究，感知浮沉的改变学生分组实验1：将带气球的夹子、空的玻璃瓶放入水中，观察并说出物体的浮沉情况。学生分组实验2：试着利用桌上的器材让下沉的带气球的夹子上浮，让上浮的玻璃瓶下沉。学生活动：交流讨论各是通过改变物体所受那个力改变物体浮沉老师活动：引导学生总结影响物体浮沉的因素：物体所受浮力；物体所受重力。活动二：科学探究物体的浮沉条件：（一）漂浮：学生活动：交流讨论1、分析漂浮的物体受到那几个力的作用，方向如何？2、物体处于什么运动状态3、两个力的大小如何？为什么？教师活动：利用实物及多媒体展示，引导启发学生回答问题板书：漂浮：F浮=G物（二）悬浮学生活动：独立思考：1、分析悬浮的物体受到那几个力的作用，方向如何？2、物体处于什么运动状态3、两个力的大小如何？为什么？教师活动：看学生独立叙述的情况，适当进行指导，鼓励其他学生完善问题解答过程。板书：悬浮：F浮=G物教师进一步追问漂浮与悬浮有什么不同？学生根据讲桌上器材呈现的漂浮与悬浮情况，描述他们的不同。（三）上浮出示食盐和钉子让学生想办法使悬浮的乒乓球上浮，根据前面盐水浮鸡蛋实验，学生认为加盐可以让悬浮的乒乓球上浮。演示实验：向水中加盐，乒乓球上浮最终漂浮在水面上。学生活动：思考问题：1、乒乓球悬浮时所受浮力与重力的关系？2、加盐后乒乓球所受浮力和重力如何变化？3、上浮时物体所受浮力与重力的大小关系。教师活动：播放多媒体，特别是上浮时物体所受浮力与重力的的示意图动态演示，引导辅助学生回答问题，板书：上浮：F浮=G物（四）下沉出示食盐和钉子让学生想办法使悬浮的乒乓球下沉，学生认为向球内加钉子可以让悬浮的乒乓球下沉。教师活动：将下沉的乒乓球捞出给学生展示，下沉的乒乓球的确是塞了钉子。学生活动：独立思考问题：1、乒乓球悬浮时所受浮力与重力的关系？2、加钉子后乒乓球所受的浮力和重力如何变化？3、下沉时物体所受浮力与重力的大小？教师活动：播放多媒体特别是下沉时物体所受浮力与重力的的示意图动态演示，引导辅助学生回答问题。板书：下沉F浮<G物（五）：总结物体的浮沉条件学生活动：交流讨论，总结物体的浮沉条件。教师活动：多媒体出示表格，让学生根据表格内容分析，得出物体的浮沉取决于物体所受浮力与重力的大小。（六）：分析如何改变物体的浮沉学生活动：交流讨论并回答问题：如何使下沉的物体上浮？如何使上浮的物体下沉？教师注意引导学生在回答问题时语言要准确严谨，如使下沉的物体上浮，可以通过增大物体所受浮力的方式，得增大到比物体所受重力大。板书：二、浮沉条件的应用活动三、浮沉条件的应用。（一）潜水艇：图片展示：展示我国潜水艇图片，表述我国有74艘潜水艇，位居世界第一，为我国建起坚固的水下长城，让外敌闻风丧胆，不敢来犯。我们作为中国人是多么的自豪和骄傲。模型演示：潜水艇模型演示由漂浮到下沉的过程。教师活动：向学生展示潜水艇由漂浮变为下沉的过程，提示学生观察潜水艇模型内水量的变化。学生活动：交流讨论并回答问题，潜水艇由漂浮变为下沉的原理？解析：通过增大潜水艇所受重力实现的，当所受重力增大到大于浮力，潜水艇下沉。模型演示：潜水艇模型演示由下沉到上浮的过程。教师活动：利用潜水艇模型。向学生展示潜水艇由下沉变为上浮的过程学生活动：独立思考并回答问题，潜水艇上浮的原理？解析：减小潜水艇所受的重力，当所受重力减小到小于浮力，潜水艇上浮。学生总结：潜水艇是通过改变自身重力改变物体浮沉的。板书：1、潜水艇：靠改变自身重力。（二）热气球：图片展示：热气球图片展示，并表述我国在汉武帝时代就制造了热气球，我国才是热气球的鼻祖，我国古代劳动人民的智慧真是让人叹为观止。演示实验：1、展示热气球模型并提问如何使热气球模型上浮？2、点燃两个酒精灯使模型升空。学生活动：交流讨论热气球升空原理？解析：热气球内空气受热膨胀，有气体排出热气球，热气球所受重力减小，当小于所受浮力时。热气球开始上浮。板书：2、热气球：靠改变自身重力（三）密度计：演示实验：将密度计放入水中。让学生观察密度计的浮沉情况图片展示：出示同一只密度计在不同液体中的情况。让学生简单了解密度计的使用方法。板书：3、密度计：漂浮时F浮=G物（四）盐水选种：视频播放：盐水选种学生活动：思考1、为什么干瘪虫蛀的种子上浮？2、为什么饱满的种子下沉学生活动：根据视频提示回答问题。解析：虫蛀的种子所受重力小，且小于浮力，所以上浮。饱满的种子所受重力大，且大于浮力所以下沉。教师活动：追问为什么不用清水选种？学生活动：交流讨论回答问题。解析：清水比盐水的密度小，干瘪的种子受到的浮力小于重力，也是下沉，无法选种。板书：4、盐水选种（五）了解其它浮沉条件的应用图片展示：轮船、死海不死、鸡尾酒等浮沉条件的应用。活动四、课堂总结让学生总结本节所学内容，适当让其他同学补充总结三、课堂练习1．浸在液体中的物体的浮沉，取决于它所受的_____和______的大小。2．当物体所受的浮力______重力时，物体上浮；当物体所受的浮力_______重力时，物体下沉；当物体所受的浮力_____重力时，物体漂浮或悬浮。3．实心铁块在水中下沉是因为铁块受到的浮力_________重力；铁制的轮船漂浮在水面上是因为轮船受到的浮力_____重力。4．密度计浸在水中处于_______状态，它受到的浮力______重力。5．潜水艇是靠改变__________来实现上浮和下沉的。检测：四、课堂检测1．饺子在水中煮一会儿会漂起来，是因为饺子受热膨胀，排开水的体积_______，受到的浮力___________重力。饺子就上浮，最终漂浮。2．潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的，当所受浮力小于重力时，潜水艇就会_______________。3．一个重力是0.5N的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是_______N。五、课下作业：基础作业：1、写出物体的浮沉条件。2、解释热气球及潜水艇的浮沉原理。拓展作业:一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小________，它受到的浮力_______，它排开水的体积________（填“变大”、“变小”或“不变”），船要_______一些（填“上浮”、或“下沉”）。探究作业：1、试着让下沉的橡皮泥漂浮在水面上。2、解释橡皮泥浮沉变化的原因。3、以此原理我们制成了交通工具__________。教学反思：整节课学生经历了感知浮沉、探究浮沉、应用浮沉的过程。上课伊始，学生对乒乓球在水中出现的不用浮沉状态产生了浓厚的兴趣，激发了学生探究物体浮沉的求知欲。激起了学生思维兴奋点。学生通过动手实验不但加深了四种浮沉状态的认识，也对物体的浮沉条件有了初步的猜测。学生对于实验探究教学过程兴趣浓厚，参与性高，大大活跃了课堂气氛。学生们愿意把自己动手的过程和结果与其他同学进行分享。本想通过浮沉子引入，但浮沉子不能同时展示漂浮、悬浮、下沉的状态，不利于学生区分不同的浮沉状态。最终选择三只乒乓球导入，且三只乒乓球也用在了浮沉条件的讲解，不至于器材杂乱，干扰学生视线。让乒乓球悬浮在水中是最不好处理的一个环节。开始设计利用小桶装沙子来做悬浮物体，但小桶密封不严密，进水后就下沉了。最后想到用乒乓球做悬浮物体。将乒乓球用针扎眼，用注射器一点点向内注射盐水，直到乒乓球悬浮。用手将乒乓球放入水中让其悬浮，当手拿出时，悬浮小球就会随着水流向上运动，不利于学生观察。最后决定，乒乓球悬浮并静止后直接展示给学生看教学效果更好。本节课仔细分析了漂浮、上浮时浮力与重力的大小，学生自主分析悬浮、下沉时浮力与重力的大小，即节约了时间，也促进了学生独立思考并表述问题的能力。以悬浮的乒乓球展开上浮及下沉时浮力与重力的大小的研究，构思比较巧妙。本想使用测力