人教版八年级下册物理第十章第3节《物体浮沉条件及其应用》 教案

第十章 第3节 物体浮沉条件及其应用
【设计理念】
?　　本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点，随着实验的总结、拓展，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，搜集整理浮力在生产、生活中的应用，培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。
【教材分析】
?　　本节《物体的浮沉条件及应用》是在学习了《浮力》，知道浮力的产生及其大小的基础上，进一步学习物体浮沉的条件，通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边，初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。
【三维目标】
1、知识与技能
理解物体浮沉的条件
知道轮船、气球、潜水艇，海底打捞的浮沉条件
2、过程与方法
能利用浮沉条件解决有关问题
3、情感态度与价值观
通过对轮船，气球，潜水艇，海底打捞的学习，能把所学知识运用到其它有关浮力利用的问题上，培养学生的知识迁移能力。
【教学重点】
通过受力分析，让学生总结规律，得出浮沉条件，会从力和密度两个不同角度分析物体的浮沉，并能自觉地将其迁移到其它有关浮力利用的问题的学习和解释有关现象上。
【教学难点】
（1）将物体的浮沉条件由力的关系转化成密度的关系，
（2）能分析物体在上浮和下沉过程中，重力和浮力的变化情况。
【教学准备】
烧杯、清水、盐水、橡皮泥、密度计、潜水艇模型、乒乓球。
教学过程：
1、复习有关知识：
（1）复习阿基米德原理及计算浮力的公式；
（2）复习两个公式：m=ρv；G=mg
教师 示实验，将土豆和苹果一起放进水里，让学生观察：土豆在水中下沉，而苹果是漂浮在水面上的。用力向下压苹果使浸没在水中，一松手，苹果又向上浮起。
以上的现象都与物体的浮沉有关，今天我们就亲自来探究影响物体浮沉的条件。
(设计意图：从生活和实验两个方面设置悬念，引入课题)。
2、新课教学
（1）讨论分析得出物体的浮沉与重力的关系
教师：重的物体下沉，轻的物体上浮，这话对吗？
教师：受到浮力大的物体上浮，受到浮力小的物体下沉，这话对吗？
教师：物体的浮沉应该由该物体自身的重力和受到的浮力共同确定。
对浸入液体中的物体运用二力平衡，二力合成知识进行受力分析，引导学生自己得出物体沉浮的条件：
A、F浮B、F浮>G时，物体上浮
C、F浮=G时，物体悬浮。
（2）讨论物体的浮沉与密度的关系
教师：那物体的沉浮与密度有什么关系呢，下面我们来分析一下。
教师：如果把阿基米德公式两端都换成密度表达式的话，会有怎样的表达方式？
学生：G物 =ρ物gV物 F浮 =ρ液gV排
教师：当物体浸没在液体中时，V物= V排= V，那么物体上浮时有什么结论呢？
学生：上浮时G物< F浮，ρ物<ρ液 物体最终会漂浮。
教师：那悬浮时呢？
学生：G物 = F浮ρ物=ρ液 物体在水中静止或匀速运动。
教师：还有一个什么情况？
学生：下沉G物> F浮，ρ物>ρ液 物体最终沉入水底。
演示：三个不同乒乓球在水中的漂、悬、沉。
教师：可知，物体的浮沉，也可由物体密度与液体密度相比较的大小关系来加以判断。
（3）轮船
演示：橡皮泥卷成团和做成空心时沉浮的实验
讲述： 一段树干挖空成为独木舟，不但乘坐舒适，还能承载更多的人和物；轮船是用密度大于水的钢铁制成，即把它做成空心，使它的平均密度小于水的密度时，它就会漂浮在水面上。
分析：从力的角度来看，空心物体受到的重力没有改变，但体积增大很多，排开的水增多，所受浮力增大，所以能漂浮在水面上。
介绍“排水量”的概念：轮船满载时排开水的质量，单位是“吨”。
问题：轮船从海里开到河里，它受到的浮力有无改变，它是上浮一些还是下沉一些？
演示：用密度计模拟轮船从海里开到河里时发生的变化。
（4）潜水艇
简单介绍潜水艇及水舱
设问：潜水艇是用什么方法下潜、悬浮或浮出水面的？
演示：模拟潜水艇的下潜、悬浮或浮出水面。
分析：向水舱中充水时，潜水艇的重力加大，G> F浮， 就逐渐潜入水中；当水舱充适量水时，潜水艇的重力等于同体积的水重，G = F浮，潜水艇就可以悬浮在水中；当用压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜水艇重力变小， G< F浮，从而浮出水面。
（5）气球（飞艇）
教师：气球内充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），气球的总重力（包括球内气体、球囊及所携带的物品）小于气囊排开的空气重，即重力G小于浮力F浮气球就能上升；当上升到一定高度，由于大气密度减小，气球受到的浮力减小，浮力F浮等于重力G时，它就不再上升，停留在这个高度。
?
板书设计
?　　（一）物体的浮沉条件：
?
　　F浮＞G物??上浮最终漂浮
?　　F浮=G物??悬浮
?　　F浮＜G物??下沉??最终沉底
?　　（二）通过调节物体受到的F浮或G物，可以调节物体的浮沉。
?　　（三）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．水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。
?　　3．气球和飞艇：ρ气＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空。