2022浙教版八上科学 1.3水的浮力（4）教学设计

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浙教版八上科学1.3水的浮力（4）教学设计
课题 1.3水的浮力（4） 单元 一 学科 科学 年级 八上
教材分析 1.3水的浮力第4课时是物体浮沉条件的应用，是在学习了、阿基米德原理及浮沉条件之后的展开的，符合新课标的基本理念，从生活走向科学从科学走向社会，培养学生学以致用的意识，重点是利用物体的浮沉条件解释轮船、潜水艇、气球、密度计等工作原理。通过本课时的学习，可以使学生深刻认识到科学的重要性，激发对科学知识的求知兴趣。
核心素养目标 科学观念：了解密度计的原理，学会使用密度计；能用物体沉浮条件解释密度计、轮船、潜水艇和热气球等工作原理。科学思维：运用物体浮沉条件解释密度计、轮船、潜水艇、热气球（气艇）的工作原理。探究实践：通过物体的浮沉现象的实验研究，通过收集、交流，培养实验研究能力态度责任：通过实验观察树立以观察和实验的方法来研究科学问题的思想，培养合作与交流的精神，通过联系生活实际，体验学科学、用科学的乐趣，提升学习内动力。
重点 会用物体的沉浮条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
难点 了解密度计的原理，学会使用密度计2、能用物体沉浮条件解释轮船和潜水艇的原理。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习回顾： 1、从力和运动的角度，说一说物体浮沉的条件。 （F浮＜G，物体下沉； 沉底时：F浮+F支=G F浮=G，物体悬浮； F浮＞G，物体上浮；当物体露出液面后，F浮减小，最后物体漂浮：F浮=G。） 2、从物体和液体密度的角度，说一说物体浮沉的条件。 [（1）ρ液＜ρ物，物体下沉； （2）ρ液=ρ物，物体悬浮； （3）ρ液＞ρ物，物体上浮。]3、计算浮力的方法有哪几种？ （1）称重法：F浮=G-F （2）压力差法：F浮=F向上-F向下 （3）阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液V排g （4）二力平衡法：悬浮或漂浮时，F浮=G 以旧带新顺利进入新课堂
讲授新课 一、用物体浮沉条件来解释一些简单的现象 物体浮沉的条件在生活、生产和科技等方面都有许多的应用。如，航天员在飞行器中行走、万吨轮船可在海上航行、实验室中密度计测液体密度、潜艇、热气球等工作原理都与物体浮沉条件有关。活动：橡皮泥的沉与浮（1）取一块橡皮泥，将其捏成一团，并轻轻地放在水面，发现橡皮泥 ； （2）取出橡皮泥，将它捏成空心碗状，再轻轻放入水面，发现橡皮泥 。 问题讨论：为什么捏成一团的橡皮泥会沉入水底，而做成空心的橡皮泥却会漂浮在水面？（原因：捏成一团的橡皮泥沉入水底时因为其重力大于受到浮力，而将橡皮泥做成空心的碗状时，它能排开液体的体积变大，浮力变大，而本身重力不变，故浮力大于其重力，所以能漂浮在水面。 ）说明：与此类似，虽然钢板放在水里会下沉，但用钢板制成的轮船，由于船 体中间很大部分是空的，能够排开比自身体积大得多的水，获得更大的浮 力，所以能够漂浮在水面上。1、轮船 原理： 改变钢铁的形状，做成空心的使其浮力增大，浮力大于重力而能漂浮在水面； 漂浮F浮=G物 轮船的排水量（表示轮船的大小）： 轮船装满货物时排开水的质量，称为轮船的排水量。 思考：1、一艘轮船自重为 0.7 万吨，它的排水量为 1.8 万吨， 则它最多可运载多少货物？ 2、一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？ （由于船总是漂浮在水面的，所以轮船从江河驶入大海后，重力不变，故受到的浮力也不变，但根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排液，由于海水的密度大于江河水的密度，所以V排液会减小些，故轮船从江河进入海洋时，船排开水的体积会减少些，船体会上浮一些。）活动：潜艇模拟实验1、如图所示，在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到针筒上。 2、用针筒将玻璃球内的水抽出， 观察玻璃球的运动状况。 3、用针筒把水再次压入玻璃球内，观察玻璃球的运动状况。 讨论：为什么将玻璃球内水抽出时，球会上浮，而将水压入玻璃球内时，球又下沉？（原因：玻璃球的体积是不变的，故球在水中受到的浮力不变；但是当将球内水抽出时，球的重力变小，重力小于浮力，球就上浮；当将水压入球内时，球的重力增大，重力大于浮力，球就下沉。）说明：潜水艇等潜水器也是根据这个道理制成的。视频：潜艇模型演示2、潜艇 原理： 改变自身的重力实现上浮和下沉。 潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水下某一深度进行机动作战。 说明：浮沉子的原理也类似。 思考交流：如图，在一根塑料吸管的内部装一些铁粉，将它先后放在水和盐水中，在吸管上分别标出两种液体所对的位置。思考： 1、在吸管的内部装一些铁粉能起什么作用？ （铁粉可以使吸管重心靠下，从而使吸管能够竖直地漂浮在液面。 ） 2、图中a、b哪个杯子装的是盐水？（因为是同一支吸管，所以重力不变，而将它放入不同液体中时都漂浮，所以浮力不变，故根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排液，浮力不变时， ρ液越大，V排液越小，所以盐水中的吸管露出液面部分体积些，故b杯中装的是盐水。）密度计的工作原理也如此。 3、密度计 密度计可以直接测出液体的密度原理： 物体漂浮时F浮=G物结构： 下端是铅丸或水银，使密度计能够竖直立在被测液体中；刻度： 上小下大、上疏下密。 使用： 将其轻轻放入液体中，待静止时，读出液面所对应的刻度，即为液体的密度。 4、热气球和气艇原理： 球内热空气的密度比球外冷空气小，使得热气球受到空气的浮力大于重力。 5、航天员在水中做模拟太空行走的训练。 飞行器环绕地球运行所产 生的效果，会使航天员好像水中的鱼一样，能够悬浮在空间中。这样的空间环境使得航天员在太空行走时身体变得难以控制，空间知觉也会发生紊乱。 为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法（如图 1-23）。 为了保证航天员在水中处于悬浮状态，应使航天员自身及所携带的装备受到的浮力与重力相等。视频：航天员训练二、学以致用 物体的浮沉是一个常见的现象，生活中有大量的现象都可以用物体浮 沉的条件作出解释。1、判断汤圆或饺子是否煮熟： 煮汤圆或饺子时，当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底。而当煮熟时，则会浮出水面。 2、硫酸铜溶液判断血液浓度：医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液测量，需要血液量较多。分析人员采用了一个巧妙的方法：先在几个试管内分别装入密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中，就能判断出血液的密度。3、浮筒打捞沉船：人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，它的做法是：把几个浮筒灌满水，将它们沉到水底，潜水员用钢索把它们拴在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就可以浮起来了。4、农民用盐水选种子： 在浓度适宜的盐水中，饱满的种子会沉到底部，是因为种子受到的浮力小于它的重力；干瘪、虫蛀的种子会漂浮到水面，是因为这些种子受到浮力大于它的重力。 从熟悉的事例入手引发学生探究的兴趣从模拟实验引入实物原理，学生更易理解思考题可加加深学生思维本讨论题可让学生体会密度计的工作原理，简单易懂视频增加学生兴趣学以致胜是学习的较高境界，既可巩固所学，还可活用知识，将所学用于解释生活中的现象，体会科学来源于生活，生活处处有科学。
课堂练习 1、 如图所示，将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中，然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动，观察发生的现象。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图像是( C) 2、2、如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断变小的阶段是 （ D ） A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤ 3、关于浮力知识的应用实例，下列说法中正确的是（　D　）A．轮船能漂浮在水面，是因为船体的体积较大 B．气球内充入二氧化碳等密度大于空气的气体，从而实现上浮C．同一支密度计在不同液体中，浸入越深，表示液体的密度越大D．浸没水中的潜水艇，若从淡水水域进入海水水域，其浮力会变大4、小科应用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法正确的是（　C　）A．“浮沉子”是靠改变浮力大小来实现浮沉的 B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中 C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出 D．“浮沉子”下沉时，所受重力小于它受到的浮力 （第4题图） （第5题图）5、图甲和乙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断（　D　）A．密度计在甲烧杯液体中受到的浮力较大 B．密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大C．甲烧杯中液体的密度较大 D．乙烧杯中液体的密度较大6、如图是三支相同的平底试管内装入等量铁砂，然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯中处于静止状态，液面高度相同。下列说法正确的是（D） A．试管受到的浮力大小关系是F甲＞F乙＞F丙 B．三种液体的重力大小关系是G甲＞C乙＞G丙 C．三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p乙＞p丙 D．三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲'＝p乙'＝p丙’ 7、在江心屿玩耍的小科突发奇想，如果地球对所有物体的引力都突然减小一半，水上轮船的所受浮力和浮沉情况会怎样变化呢？你的看法是：这艘轮船的浮力将__变小__（选填“变大”“变小”或“不变”），它的位置将__不变__（选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”）。 8、小球放入盛满酒精（密度为0.8×103kg/m3）的溢水杯中，它沉入容器底，从杯中溢出8g酒精；若将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量___大于__8g（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
板书
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21世纪教育网（www.21cnjy.com） 21清风明月