《第三节浮力的利用》教学设计(辽宁省县级优课)-八年级物理教案

鲁科五·四学制2011课标版八年级下册第八章第3节8.3浮力的利用大连市普兰店区第十七中学曲春雪【教学目标】

1．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；

（2）能通过改变物体所受的重力和浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态；

（3）利用浮沉条件解释轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇等的原理。

2．过程与方法

（1）通过实验探究和受力分析，得出物体的浮沉条件；

（2）通过对小组探究实验的观察和分析，了解轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。

3．情感态度与价值观

（1）通过本节课学习，激发学生的想象力与创造力，使他们在动手动脑中解决浮沉的实际应用的问题，体验浮沉条件在生活中应用的乐趣。（1）通过观看解放军26分钟架通千米浮桥的视频和学生展示国产航母、我国核潜艇的资料，也使学生对当今科技发展有一定的认识，把人类进步发展为己任，有学好物理的信心和决心。

【教学重点】

1．物体浮沉条件的分析与判断。

2．知道轮船、密度计、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。

【教学难点】

理解物体的浮沉条件并运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。

【教学准备】

教师：多媒体课件、水槽、木块、石头、折叠的铝箔、苹果、葡萄、鸡蛋等。学生：水槽、铝箔纸、铅笔、铁丝、比轻计、比重计、量筒、河水、海水、玻璃瓶等。【新课教学】一、情景导入播放视频《中国速度！解放军挑战“不可能”26分钟在长江上架通千米浮桥》。带领学生感受中国军人的非凡实力，并思考这座钢铁桥为什么能漂浮在水面上。二、探索新知（一）浮沉条件[挑战一]师：我们一起来挑战第一个内容，猜一猜将这些物体浸没在水中后松手，会有什么现象？（猜对最多的小组将获得线索一，用来完成终极挑战。）学生小组讨论，完成猜想。学生演示，观察现象。师：产生不同现象的原因是什么？应该从什么角度去分析？生1：对物体进行受力分析，物体在水中受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。生2：当F浮<G物时，物体下沉，最终沉底。生3：当F浮=G物时，物体悬浮。生4：当F浮>G物时，物体上浮，最终漂浮。师：那么漂浮时，浮力和物重又是什么关系呢？生5：漂浮时，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，由于物体静止，所以F浮=G物。师：同学们分析得十分准确。那么你们能不能根据所学知识推导出对应的物体密度和液体密度的关系呢？学生在纸上推导。展台展示学生的推导过程和最终结论。ρ物与ρ液的关系F浮与G物的关系状态ρ物>ρ液F浮<G物下沉ρ物=ρ液F浮=G物悬浮ρ物<ρ液F浮>G物上浮ρ物<ρ液F浮=G物漂浮（二）浮力的利用1.轮船[挑战二]师：下面我们一起来挑战第二个内容，快速让沉底的铝箔漂浮在水面上。（完成的小组可获得线索二，用来完成终极挑战。最快完成的小组可获得升级线索。）学生小组探讨，完成挑战并分享方法。生6：我们小组的想法是把铝箔展开折成小碗的形状。师：我们的祖先就是利用这个方法将树干挖空做成独木舟的。这个方法叫做空心法，轮船利用的就是这个原理。师：表示船舶尺度大小的重要指标叫做排水量，我们来一起看介绍。生7：排水量就是轮船按设计的要求装满货物时排开的水的质量。“排水量”的单位是吨．例如一艘轮船的排水量是1×103t，表示此船满载时，货物质量和船身质量之和为1×103t。m排水=m货+m船。师：渔船的排水量为几十吨——几百吨，军舰的排水量为0.8万吨——2万吨，大型游轮的排水量为几百吨——几千吨，航母的排水量为6万吨以上。师：下面由同学为大家分享中国航母的资料。生8：中国建造航母是中国几代海军人的梦想，是大国的象征。中国深受苏联航母的影响。苏联解体后，中国先后从乌克兰购买了“基辅”、“明斯克”、“瓦良格”号等退役航母，并正式开始对航母的研发。2012年9月25日，中国第一艘航空母舰“辽宁舰”25日正式交接入列，中国海军从此迈入航母时代。

2013年11月，辽宁舰从青岛赴中国南海展开为期47天的海上综合演练，期间中国海军以辽宁号航空母舰为主编组了大型远洋航空母舰战斗群，战斗群编列近20艘各类舰艇。这是自冷战结束以来除美国海军外西太平洋地区最大的单国海上兵力集结演练，亦标志着辽宁号航空母舰开始具备海上编队战斗群能力。2017年4月26日，中国首艘国产航母001A型航母在大连正式下水，标志着我国自主设计建造航空母舰取得重大成果。2019年1月21日，我国首艘航母辽宁舰完成维护再次出海进行第五次海试，开始了中国航母密集海试模式。中国首艘国产航母海试越来越频繁，与此同时试航区的面积也越来越大。2018年11月26日，新华社官媒首次确认中国正在建造第三艘航母。师：请同学们思考一个问题，轮船从河里驶入海里，它受到的浮力大小有无改变？它是上浮一些还是下沉一些？学生思考后回答问题。生9：轮船始终处于漂浮状态，F浮=G物，所以浮力不变。根据F浮=ρ液gV排可知，液体密度变大，轮船排开液体体积变小，所以轮船会上浮。2.密度计[挑战三]师：下面我们一起来挑战第三个内容，利用铅笔和铁丝辨别河水和海水，并给烧杯贴上标签。（完成的小组可获得线索三，用来完成终极挑战。最快完成的小组可获得升级线索。）小组讨论，完成挑战并分享辨别方法。生10：根据刚才轮船的问题可知，同一物体漂浮时，排开液体体积大的是河水，排开液体体积小的是海水。师：密度计是利用物体的漂浮条件原理制成的。请同学们观察每组提供的密度计，有什么发现？生11：密度计分为比轻计和比重计。生12：密度计上面刻度小，下面刻度大。生13：密度计刻度分布不均匀。师：请同学们测量烧杯中海水的密度。生14：用比重计来测量，密度为1.08×103kg/m3。3.潜水艇[挑战四]师：下面我们一起来挑战第四个内容，快速让漂浮在水面上的玻璃瓶沉底。（完成的小组可获得线索四，用来完成终极挑战。最快完成的小组可获得升级线索。）小组讨论，完成挑战并分享方法。生15：给玻璃瓶灌满水，玻璃瓶就会沉底。师：这样做改变了什么？生16：改变瓶子的总重。师：潜水艇就是通过改变自身重力实现上浮和下沉的。Flash演示潜水艇原理。师：潜水艇两侧有水舱，向水舱中充水时，潜水艇逐渐加重，就逐渐潜入水中。当水舱充水到潜水艇重等于同体积的水重时，潜水艇可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，从而上浮。师：下面由同学为大家分享中国潜艇的资料。生17：中国潜艇是中国先后研制生产过的五种潜艇的总称，有汉级、宋级、明级三个类别，建造总数超过一百三十艘。在中国海军武库中，论吨位，论数量，至今没有任何其他类型舰艇的建造和装备规模超过常规潜艇。中国海军装备的首种攻击核潜艇，代号091型，西方称其为汉级攻击核潜艇。中国海军迄今装备有5艘汉级核潜艇。1990年代之前，这5艘潜艇均部署在北海舰队，1990年代之后有2艘转移部署到南海舰队，以加强对南海和台湾的海上作战力量。中国海军装备的最新一代国产常规动力攻击潜艇，代号039型，西方称为宋级潜艇。宋级的各项指标都达到世界先进水平。明级潜艇是1967年由中央军委批准，自行研制的中国第一代常规动力鱼雷攻击潜艇。该艇第一次采用了尖尾线型，采用了航向自动操舵仪和深度自动操舵仪，在所有航速范围内潜艇保证有正常的操纵性。4.气球和飞艇图片展示氢气球、热气球、气象球、飞艇。师：它们有什么共同点？学生齐声回答：能飞上天。师：它们为什么能飞上天？学生齐声回答：密度小。师：气球和飞艇是充入了密度比空气小的气体从而升空的。小结通过本节课的学习，谈谈你的收获。学生踊跃发言。学以致用[终极挑战]拯救鸡蛋大作战师：鸡蛋宝宝沉底了，聪明的同学们有什么方法让鸡蛋宝宝露出水面？有线索的小组可以根据老师提供的线索，用更多的方法救出鸡蛋宝宝，并说明原理。小组根据线索积极思考，讨论方案。线索一：气泡膜、绳子线索二：常用的一种固体调味品（提示：咸的）线索三：气球、绳子（提示：气球在水中受到的浮力远大于自重）线索四：常用的一种液体调味品（提示：酸的，能和蛋壳发生化学反应）生18：可以向水中加盐，增大液体密度从而增大鸡蛋受到的浮力，鸡蛋就能露出水面了。生19：可以把气泡膜裹在鸡蛋上，使整体的密度小于水的密度。生20：可以把绑气球的绳系在鸡蛋上，当绳子对鸡蛋的拉力和鸡蛋受到的浮力之和大于鸡蛋的重力时，鸡蛋就能露出水面了。师：同学们可以利用课余时间亲自尝试线索四提供的方法，并且思考更多的方