八年级物理下册物体的浮沉条件及应用

【教学目标】知识与技能1．知道物体的浮沉条件。2．知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理。3．通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产与生活中的应用。过程与方法1．通过物体的浮沉现象的实验研究，培养学生思维能力和实验研究能力。2．通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。情感、态度与价值观1．通过观察和实验，使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想，培养学生与他人交流与合作的精神。2．通过联系生活实际，使学生体会到物理知识在生活中的价值。【教学重难点】重点：探究物体的浮沉条件及浮力的应用。难点：探究物体的浮沉条件及浮力的应用。【教学准备】或【实验准备】教师用：多媒体课件、橙子、土豆、西红柿、塑料袋。学生用：烧杯、水、盐、牙膏皮、西红柿、纸杯、气球、铁钉、小瓶、泡沫、酒精灯、塑料袋。【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、创设情景，引入新课【播放视频】“中国海上大阅兵”提出问题：为什么钢铁做成的轮船能浮在水面上？钢铁做成的潜水艇能在水中上浮和下潜呢？引出课题：物体的浮沉条件及其应用(设计意图：激发学生的学习兴趣和爱国情怀。)了解浮沉情况不同的浮力的应用，并思考问题二、合作探究，建构知识（一）物体浮沉条件1.探究用F浮和G物的关系判断物体的浮沉2、探究用ρ物与ρ液的关系判断物体的浮沉探究改变物体的浮沉状态的方法1．【演示实验】（1）水槽中的瓶子处于什么状态？（2）【猜一猜】一个大橙子和一个小西红柿同时放入水中，会出现什么情况呢？【想一想】是什么原因呢？由此可知物体的浮沉可仅由所受的浮力决定的吗？（3）把一个大土豆和刚才的橙子同时放入水中放手后如右图。【议一议】为什么土豆排开水的体积比橙子大，它反下沉了呢？到底物体的浮沉取决于什么呢？（设计意图：通过学生猜测和亲身感受引起认知冲突，激发学生探究欲望。）2．【受力分析】请分析浸没在水中的上浮的橙子、悬浮的瓶子、下沉的西红柿受力情况。3．【归纳总结】师生共同总结物体的浮沉条件：比较浮力与物质重力的关系上浮F浮>G物漂浮F浮=G物悬浮F浮=G物下沉F浮<G物【做一做】请将泡沫、木块、牙膏皮、小瓶、小西红柿、铁块放入水中，上浮的物体有哪些，下沉的有哪些？并分别放入两个烧杯中。4．【自主分析与交流】一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？【总结】上浮F浮>G物ρ物<ρ液漂浮F浮=G物ρ物<ρ液悬浮F浮=G物ρ物=ρ液下沉F浮<G物ρ物>ρ液【想一想】漂浮与悬浮有什么共同点与不同？5．【设置跟踪练习】把铁块放在水中时，铁块会；放在水银中时铁块会；最终。6．【实验探究、合作研讨】【思维升华】—探究改变物体浮沉状态的方法请利用桌上器材（气球、铁钉、注射器、纸杯等）改变两烧杯中的物体的浮沉状态。【引导总结】——改变物体的浮沉状态的方法1．改变浮力：改变V排、改变ρ液2．改变重力3．同时改变浮力和重力现象释疑：为什么汤圆刚入锅时沉底的，煮熟了就浮到水面上了？（设计意图：通过学生自主探究改变浮沉条件的方法，既为下面浮沉条件的应用作铺垫，又锻炼了学生的思维。）观察、回答：悬浮。猜测：橙子下沉，小西红柿上浮。观察发现：橙子上浮，小西红柿下沉。小组讨论交流：橙子体积大，V排就大，所受浮力就大。讨论交流：土豆V排大，浮力大，其重力也大，得出物体的浮沉应该有F浮和G物共同决定的。受力分析并交流：橙子受到的浮力大于重力、西红柿受到的浮力小于重力、瓶子受到的浮力等于重力。（设计意图：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。）动手实验观察并分类。小组合作自主分析：G物=m物g=ρ物gV物F浮=ρ液gV排学以致用：解决问题巩固新知。小组讨论后再动手实践。展示成果：分析、解答：汤圆熟了时变成空心的，增大排开液体的体积，从而增大浮力。（二）物体沉浮条件应用1．轮船工作原理排水量2．密度计3．潜水艇探究潜水艇的工作原理4．气球和飞艇5．应用拓展过渡：你能举出生活中应用这些改变浮沉条件的方法的事物吗?1．轮船【以问求答】用密度比水大的钢铁制成的轮船是却能浮在水面上，为什么?利用学生展示的漂浮在水面的牙膏皮，可以把它看成一个小船，大家能不能说出轮船工作原理是什么？【引导总结】——轮船的工作原理：采用“空心”的办法增大排开液体体积增大可以利用的浮力，使船漂浮在水面。【演示实验】标记水到牙膏皮的位置为1，然后向里加入一个小西红柿标记水到牙膏皮的位置为2,然后再向里加入一个小西红柿标记水到牙膏皮的位置为3牙膏皮小船下沉到水底。【问题导学、自主学习】看来船还有一个运载能力的问题，实际是用什么来衡量船的运载能力的？——引出排水量，追问：什么是排水量？【跟踪典例剖析】一艘轮船排水量为2×104t。请问它排开水的重力是多少?除此之外我们还可以计算出哪些物理量来？总结：【演示实验】×103㎏/m3纯水中，标记水到牙膏皮的位置为S×103㎏/m3盐水中，牙膏皮小船会有什么变化?标记水到牙膏皮的位置为W。则W在S的____方。W、S叫轮船的吃水线。【想一想】一艘轮船从河里驶入海里，它受到的重力。它受到浮力。它排开水的体积。（填“变大”“变小”或不变）2．密度计【引导改装】S处可以标记为纯水的密度，W处可以标记为盐水的密度，牙膏皮可以改装成测量什么量的装置？这样把它改装成了密度计。出示：密度计—【以问求答】1．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。2．刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。3．潜水艇【合作探究】你能改变玻璃瓶的浮沉状态吗？【播放动画】潜水艇的沉浮【问题导学】潜水艇在水下行驶过程中，它受到的浮力大小，下潜时向水舱中，潜水艇逐渐变，就逐渐潜入水中；上浮时，就用压缩空气将水舱中的水排出一部分，使潜水艇变，从而上浮。潜水艇的潜水和上浮是靠__来实现的。【总结】潜水艇的工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。【拓展】鱼的浮沉：由潜水艇你想到什么动物，你能说说鱼是通过什么方式来实现浮沉的？【反馈训练】某潜水艇从水面上10m处一直下潜到100m深的过程中，潜水艇受到水的压强将_____，浮力将___；从长江潜行到东海浮力将____。4．气球和飞艇过渡：在空气中能实现浮沉吗？【设置情境】出示一薄塑料袋，展开释放，塑料袋下落；用嘴吹起塑料袋释放，塑料袋下落。为什么不能升空?要想使它升空怎么办？【模拟实验】利用塑料袋和酒精灯模拟热气球让各小组同时释放。【课堂奖励】把一“许愿灯”奖励送给“热气球”升高的最高的小组。【归纳总结】气球和飞艇工作原理：ρ气＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空。（设计意图：通过丰富多彩的探究活动，培养学生的动手能力、激发学习兴趣，使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有将科学技术应用于日常生活、社会中的意识。）（1）打捞沉船介绍方法:将几个充满水的大型浮筒沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面。【想一想】请解释这样打捞沉船的道理？（2）盐水选种（3）躺在“死海”里看书，这是什么原因呢？（设计意图：开拓学生视野，激发学生对科学的求知欲及探求科学知识的兴趣，从物理走向生活。）搜集实例：轮船、潜水艇、气球思考回答。观察实验。回答：排水量。自主学习、回答问题：轮船的大小是按排水量来区分的，排水量是轮船满载时的排开水的质量（m排），它等于船的质量和货物的质量之和。学以致用：分析解答。（设计意图：学生通过解决问题，提升对知识的认识，同时锻炼运用知识解决问题能力。）交流、回答：会上浮一些。学生思考解答：不变、不变、变小。剖析易错点：轮船漂浮，F浮=G物，G物不变，F浮不变。思考回答：测量液体密度。观察、思考、回答。分组实验：先观察实验器材潜水艇模型，再合作实验。交流方法：1.当将注射器气体压入玻璃瓶时，瓶内的水量减少，瓶和瓶内的水的重力变小，G＜F浮，球将上浮。2.当注射器将球内的气体吸出时球内的水量增多，球和球内的水的重力变大,G＞F浮，球下沉。交流：通过鱼鳔的涨缩，改变排开水的体积，从而改变浮力与重力的关系。思考解答：变大、不变、变大。回答：能、气球和飞艇能实现浮沉。观察、思考回答：往里充密度小的氢气或加热里面的空气。小组合作模拟实验：【想想议议】1．交流、回答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力却没有减少，即使拴上沉船也是F浮>G，因此能浮上水面。交流、回答。三、课堂小结：回顾本节课的学习内容本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。四、课堂检测教师巡视、讲评学以致用完成检测题、解答见附件1五、布置作业出示思考题题目见附件2课后完成【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：

上浮F浮＞G物

漂浮

F浮=G物悬浮F浮=G物

下沉F浮＜G物

最终沉底

二．应用

1．轮船：把物体作为“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。

2．密度计3．水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

4．气球和飞艇：ρ气＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空。【教学反思】一、教案的“亮点”1、本节课教学设计思想是源于生活、激发兴趣，创设情境、引发冲突，动手实践、体验探究，学以致用。2．以学生自主探究为主线展开教学，实验器材充分、目的明确，能让学生通过丰富多彩的探究活动，使学生大胆实践、勇于创新，学生的创新精神和探究能力得到了锻炼，激发学生的学习积极性，能让学生在自主探究和合作交流中提升对知识的认识，真正发挥了学生的正常思维潜能，激发了学生对自然科学的探究，培养了学生探究意识、动手能力和团结协作的精神，更重要是培养了学生的创新意识。二、教学中易出现的问题1、由于对学生自主动手实验学习能力信心不足，仍不敢对学生全面放手，教师在学生自主探究实验活动中时时不放心,这不利于学生自主探究能力和创新能力的培养。部分学生教学的参与度不够，学生的动手能力也比较弱，要多鼓励学生，对于学生的困难，给予及时的辅导。2、活动和实验的目的是为了帮助学生更好地理解知识，所以活动和实验要注意其有效性和可参与性，还要注意留给学生足够的思考、讨论和交流的时间，也是一堂课成功的关键。附件1【课堂检测】1、排水量为一百吨的轮船在河水中航行，满载时船及所装的货物共重N受到河水的浮力是ρ水×103kg/m3，船排开河水的体积是m3。（g=10N/Kg2、将一支密度计分别放入甲、乙两种不同的液体中，如图所示。若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则ρ甲ρ乙F甲F乙。3、某潜水艇从长江潜行（在水面下航行）到东海某地执行任务.若它悬浮在江面下所受重力、浮力分别为G1、F1，悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G2、F2，则：G1___G2，F1___F2（填“大于”、“等于”或“小于”）4、下列说法正确的是（）A.浮力等于重力，一定悬浮B.浮力等于重力，一定漂浮C.物体在水中上浮，在没有露出水面之前浮力不变附件2【作业思考题】