10.3 物体的浮沉条件及其应用 教学设计 （表格式）人教版 八年级下册
文档属性
| 名称 | 10.3 物体的浮沉条件及其应用 教学设计 （表格式）人教版 八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 613.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-12-15 16:18:56 | ||
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文档简介
《物体的浮沉条件及应用》教学设计
教学内容分析 本节内容是在上一节学习浮力概念和阿基米德原理的基础上进一步学习物体的浮沉条件，并与上一节内容构成完整的浮力知识体系。本节知识是前面所学力学知识的综合应用，与力、重力、二力合成和密度等知识联系密切。本节内容包括两个知识点：一是物体的浮沉条件，二是轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。前者重在培养学生的分析能力，而后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活中的应用及其重要意义。物体的浮沉条件是分析各种浮沉现象的基础，学生通过观察、分析、比较物体的浮沉情况，从受力条件和密度条件两个方面认识物体的浮沉条件，是本节课教学的重点。运用阿基米德原理分析物体在液体中受到的浮力的变化，通过调节浮力与重力的大小关系，达到理解浮沉条件在轮船、潜水艇、气球和飞艇诸方面的应用并比较浮力和重力的大小，需要较强的思维能力，因此是本节教学的难点。
学情分析 学从知识储备上看，学生已经学习了受力分析、二力平衡、阿基米德原理和浮力等相关知识。虽然他们在生活中已经对常见的物体的浮沉现象有了大致了解，但是毕竟没有经过系统学习，难免会有一些潜在的模糊的甚至是错误的意识，比如：物体的浮沉状态究竟有哪些？物体浮沉条件是怎样的？是不是重的物体就一定会下沉，而轻的物体就一定会上浮等等。而这些问题如果不解决就会一直困扰着学生。因此在教学中我设计了较多的能体现学生的主体地位的活动，如：让他们多动手实验，多观察现象，留给他们足够多的时间去思考，真正帮助学生纠正认知上的错误，理解他们所学的知识。
学习目标 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，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小,使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。
重难点 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，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小,使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。
评价任务 1.通过二、三环节对物体进行受力分析，分析物体的浮沉条件。 2.通过自学指导、典例分析学习浮力在日常生活中的应用。
教学评活动过程
环节一：导入
教师活动 学生活动
学习过浮力之后，生活中与浮力有关的现象，都会引发我们的思考： 1．浸没在水中的木块为什么向上浮起？ 2．浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3．钢铁制成的船为什么能在海面上航行？ 4．潜水艇为什么能够自如的上浮下沉？ 5．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？ 学生举出生活中与浮力、物体浮沉有关的现象。
设计意图： 激发兴趣，引入新课
环节二：展示学习目标
设计意图：学生明确本节课所学的内容和任务
环节三：物体的浮沉条件
教师活动 学生活动
一、物体的浮沉判断方法一 创设情景：当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,如图所示,根据物体的运动状态分析物体受到的浮力和重力的大小关系。 1.上浮时: F浮 > G物时, 物体处于非平衡状态. 上浮的最终状态是漂浮在液面上,漂浮时: F浮 = G物 物体处于平衡状态 2.悬浮时:F浮 = G物 ，物体处于平衡状态 3.下沉时： F浮 < G物时,物体处于非平衡状态。 下沉的最终状态是沉底： F浮 =G物 + F支 二、物体的浮沉判断方法二 物体的重力可表示为: G物=ρ物g V物 排开液体的重力可表示为: G排=ρ液g V排, F浮=G排,物体浸没在液体中时,V物=V排,所以 G物 < F浮 时，ρ物 <ρ液, 物体上浮. G物 = F浮 时，ρ物 =ρ液, 物体悬浮. G物 > F浮 时，ρ物 > ρ液, 物体下沉. 学生自主进行受力分析，利用二力平衡知识，从物体的状态判断物体受力的情况和大小，总结浮沉条件 小组合作自主分析： 根据浮力与重力的关系，得出物体密度与液体密度之间的关系。
设计意图：分析、总结出物体的浮沉条件
环节四：浮力的应用----轮船
教师活动 学生活动
1.工作原理：浮力的角度看,轮船采用了_______法增大浮力,使轮船漂浮在水面上。这种办法的好处是:比同体积的实心体重力_____(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_____。 将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上. 2.轮船的排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量。 F浮= m排g F浮 = G物 ∴ m船+m货= m排 3.载重线 一艘轮船,如果从河流驶入大海,它将_______一些(填“上浮”或“下沉)。 利用二力平衡和阿基米德原理，理解轮船的排水量。能分析液体密度变化时，排开的水的体积的变化。
设计意图：理解浮力知识在轮船中的应用
环节五：浮力的应用----潜水艇
教师活动 学生活动
1.潜水艇模型演示上符和下沉。 2.工作原理：潜水艇浸没后，______不变，所以______不变。潜水艇两侧有______。向水舱中冲水时,潜水艇的总重力逐渐_变_____,当潜水艇的重力等于它排开的水的重力(即浮力)时,潜水艇可以_______在水中。当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力______,从而使重力______浮力而上浮。 总结：潜水艇是通过改变__________来实现上浮和下沉的 . 利用浮力公式、浮沉条件、潜水艇特点，分析实现浮沉的方法
设计意图：利用浮沉条件，分析潜水艇如何实现浮沉
环节六： 浮力的应用----气球和气艇
教师活动 学生活动
1.气球原理：气球里的气体密度_______空气的密度。这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中。当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上. 2.飞艇原理：汽艇内充入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实现上升和降落. 自学课文，结合浮沉条件，理解原理。
设计意图：利用浮沉条件，解释生活中的浮力现象
环节七：练习课后题
设计意图：利用浮力公式、二力平衡、物体浮沉条件，完成习题。注意思路清晰、公式正确、下标完整、格式规范。
板书设计 物体的浮沉条件及应用 轮船 原理：漂浮：F浮=G物=m物g 潜水艇 原理：通过改变自身重力实现上浮和下沉 气球和飞艇 原理：气球中装入密度较小的气体，热气球靠调节自身体积实现升降。
教学内容分析 本节内容是在上一节学习浮力概念和阿基米德原理的基础上进一步学习物体的浮沉条件，并与上一节内容构成完整的浮力知识体系。本节知识是前面所学力学知识的综合应用，与力、重力、二力合成和密度等知识联系密切。本节内容包括两个知识点：一是物体的浮沉条件，二是轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。前者重在培养学生的分析能力，而后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活中的应用及其重要意义。物体的浮沉条件是分析各种浮沉现象的基础，学生通过观察、分析、比较物体的浮沉情况，从受力条件和密度条件两个方面认识物体的浮沉条件，是本节课教学的重点。运用阿基米德原理分析物体在液体中受到的浮力的变化，通过调节浮力与重力的大小关系，达到理解浮沉条件在轮船、潜水艇、气球和飞艇诸方面的应用并比较浮力和重力的大小，需要较强的思维能力，因此是本节教学的难点。
学情分析 学从知识储备上看，学生已经学习了受力分析、二力平衡、阿基米德原理和浮力等相关知识。虽然他们在生活中已经对常见的物体的浮沉现象有了大致了解，但是毕竟没有经过系统学习，难免会有一些潜在的模糊的甚至是错误的意识，比如：物体的浮沉状态究竟有哪些？物体浮沉条件是怎样的？是不是重的物体就一定会下沉，而轻的物体就一定会上浮等等。而这些问题如果不解决就会一直困扰着学生。因此在教学中我设计了较多的能体现学生的主体地位的活动，如：让他们多动手实验，多观察现象，留给他们足够多的时间去思考，真正帮助学生纠正认知上的错误，理解他们所学的知识。
学习目标 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，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小,使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。
重难点 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，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小,使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。
评价任务 1.通过二、三环节对物体进行受力分析，分析物体的浮沉条件。 2.通过自学指导、典例分析学习浮力在日常生活中的应用。
教学评活动过程
环节一：导入
教师活动 学生活动
学习过浮力之后，生活中与浮力有关的现象，都会引发我们的思考： 1．浸没在水中的木块为什么向上浮起？ 2．浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3．钢铁制成的船为什么能在海面上航行？ 4．潜水艇为什么能够自如的上浮下沉？ 5．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？ 学生举出生活中与浮力、物体浮沉有关的现象。
设计意图： 激发兴趣，引入新课
环节二：展示学习目标
设计意图：学生明确本节课所学的内容和任务
环节三：物体的浮沉条件
教师活动 学生活动
一、物体的浮沉判断方法一 创设情景：当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,如图所示,根据物体的运动状态分析物体受到的浮力和重力的大小关系。 1.上浮时: F浮 > G物时, 物体处于非平衡状态. 上浮的最终状态是漂浮在液面上,漂浮时: F浮 = G物 物体处于平衡状态 2.悬浮时:F浮 = G物 ，物体处于平衡状态 3.下沉时： F浮 < G物时,物体处于非平衡状态。 下沉的最终状态是沉底： F浮 =G物 + F支 二、物体的浮沉判断方法二 物体的重力可表示为: G物=ρ物g V物 排开液体的重力可表示为: G排=ρ液g V排, F浮=G排,物体浸没在液体中时,V物=V排,所以 G物 < F浮 时，ρ物 <ρ液, 物体上浮. G物 = F浮 时，ρ物 =ρ液, 物体悬浮. G物 > F浮 时，ρ物 > ρ液, 物体下沉. 学生自主进行受力分析，利用二力平衡知识，从物体的状态判断物体受力的情况和大小，总结浮沉条件 小组合作自主分析： 根据浮力与重力的关系，得出物体密度与液体密度之间的关系。
设计意图：分析、总结出物体的浮沉条件
环节四：浮力的应用----轮船
教师活动 学生活动
1.工作原理：浮力的角度看,轮船采用了_______法增大浮力,使轮船漂浮在水面上。这种办法的好处是:比同体积的实心体重力_____(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_____。 将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上. 2.轮船的排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量。 F浮= m排g F浮 = G物 ∴ m船+m货= m排 3.载重线 一艘轮船,如果从河流驶入大海,它将_______一些(填“上浮”或“下沉)。 利用二力平衡和阿基米德原理，理解轮船的排水量。能分析液体密度变化时，排开的水的体积的变化。
设计意图：理解浮力知识在轮船中的应用
环节五：浮力的应用----潜水艇
教师活动 学生活动
1.潜水艇模型演示上符和下沉。 2.工作原理：潜水艇浸没后，______不变，所以______不变。潜水艇两侧有______。向水舱中冲水时,潜水艇的总重力逐渐_变_____,当潜水艇的重力等于它排开的水的重力(即浮力)时,潜水艇可以_______在水中。当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力______,从而使重力______浮力而上浮。 总结：潜水艇是通过改变__________来实现上浮和下沉的 . 利用浮力公式、浮沉条件、潜水艇特点，分析实现浮沉的方法
设计意图：利用浮沉条件，分析潜水艇如何实现浮沉
环节六： 浮力的应用----气球和气艇
教师活动 学生活动
1.气球原理：气球里的气体密度_______空气的密度。这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中。当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上. 2.飞艇原理：汽艇内充入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实现上升和降落. 自学课文，结合浮沉条件，理解原理。
设计意图：利用浮沉条件，解释生活中的浮力现象
环节七：练习课后题
设计意图：利用浮力公式、二力平衡、物体浮沉条件，完成习题。注意思路清晰、公式正确、下标完整、格式规范。
板书设计 物体的浮沉条件及应用 轮船 原理：漂浮：F浮=G物=m物g 潜水艇 原理：通过改变自身重力实现上浮和下沉 气球和飞艇 原理：气球中装入密度较小的气体，热气球靠调节自身体积实现升降。