2020-2021学年人教版八年级物理下册10.3物体的浮沉条件及应用教学设计
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年人教版八年级物理下册10.3物体的浮沉条件及应用教学设计 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 36.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-28 14:51:10 | ||
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文档简介
物体的浮沉条件及应用教学设计
教学目标
知识与技能
1、知道物体在下沉、悬浮和上浮时，浮力与重力的大小关系，物体密度与液体密度的关系。
2、了解利用空心的办法增大浮力。
3、了解轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理。
过程与方法
1、通过做“空心的橡皮泥能漂浮在水面上”的实验，学习研究物理问题的方法。
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、初步认识科学技术对社会发展的影响。
2、初步建立应用科学知识的意识。
重点难点
重点
物体在液体中下沉、悬浮和上浮时的条件。
难点
轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理。
一、复习提问：
阿基米德原理的内容，计算浮力的方法，浸在液体中的物体所受到的浮力的大小与哪些因素有关。以上的提问，尤其是“浸在液体中的物体所受到的浮力大小与哪些因素有关”这个问题，为这节课的学习打下了良好的基础。
二、引入新课：
1、教师用自制的器材表演一个现象，在表演前，小瓶浮在水面，然后教师用手用力捏瓶身，瓶中的小瓶就会沉到了水底；然后，教师的手减小对瓶身的力，瓶中的小瓶就会浮到水面。用此实验吸引住学生的注意力，激发了学生的求知欲望。
设计意图：吸引学生的学习兴趣，在此表演过程中引导学生回想起了液体内部压强与深度的关系，从而加深了学生对液体内部压强的理解。
2、打开多媒体，展现出船浮在水面的情境，同时提问学生船为什么能浮在水面呢，由钢铁制作的轮船密度很大也能浮在水面 ，这是为什么呢？然后展现第二张图片，泰坦尼克号撞上冰山后，却沉入了水底，这又是怎么回事呢？
然后引出问题：到底是什么决定了物体的沉浮呢？这节课我们就来了解物体的浮沉条件及其应用。
三、进行新课
（一）探究物体的浮沉与物体所受重力和浮力的关系：
学生分组实验
1、让学生将实验桌上的小瓶、橡皮泥分别放入水中，然后松手。分析它们在水中都受哪些力的作用，同时观察它们在水中的浮沉情况。
学生一边实验一边讨论，分析物体在水中的受力情况，以及在水中的浮沉情况。让各组学生代表用物理的语言描述出来。
整合学生的回答，总结出：①浸在水中的物体受浮力、重力。②现象是小瓶浮在水面上，而橡皮泥沉入了水底。
2、请同学们想办法改变它们的浮沉，并尝试思考你是通过什么方法改变它们原来的浮沉情况的？
即小瓶原来处于什么状态，你采取了什么方法，从而改变了它的浮沉。
橡皮泥原来处于什么状态，你采取了什么方法，从而改变了它的浮沉。
引导学生：小瓶原来在水中是漂浮状态，只受重力和浮力，将它压入水面之下，松手后它会上浮；若想让它下沉，我们无法改变它受到的浮力，所以我们想法改变它所受到的重力，学生会很自然的想到在瓶中注入水，以此增加瓶所受重力，这样将瓶再次放入水中后，松手，瓶会下沉一些仍漂浮、或悬浮或沉入水底。
引导学生：橡皮泥原来在水中是沉底，将它压入水面之下，松手时，（它只受重力和浮力），松手后它会下沉，处于不平衡状态，重力大于浮力，所以下沉。要想改变它的浮沉情况，橡皮泥所受重力是无法改变的，那么怎么改变它的浮沉情况呢？我们只能尽可能的增大它所受到的浮力，即增大它排开液体的体积，从而增大它所受到的浮力。
通过引导学生，让他们通过实验来改变物体的浮沉情况，归纳得出结论。
教师归纳：①在物体体积一定的情况下，即浸没时受到的浮力不变的情况下，物体越重越容易下沉。②在物体重力一定时，物体的体积越大，浸没时受到的浮力越大，越容易上浮。
由以上实验得出：
（一）物体的浮沉条件：（板书）
1、浮力与重力的关系：上浮：F浮＞G物 悬浮：F浮＝G物
下沉：F浮＜G物 漂浮：F浮＝G物
（二）探究物体的浮沉与物体密度和液体密度的关系
实验1、请同学们将鸡蛋放入水中，观察现象，并让学生分组讨论，如何改变液体的密度来改变鸡蛋的浮沉。
教师引导：让学生向水中加盐，从而增大水的密度，水中溶解的盐越多，水的密度就越大，根据F浮＝ρ液gV排 ,g与V排 的乘积不变，液体的密度越大，鸡蛋所受的浮力就越大，从而可以改变鸡蛋的浮沉情况。
实验2、学生分组讨论：
生活中的实验，提问学生：孔明灯刚点燃时的状态是怎样的呢？我们又是通过什么方法使孔明灯升上天空的？
各小组叙述结论。
教师归纳：物体的浮沉与物体密度和液体密度的关系
2、物体密度与液体密度间的关系（板书）
F浮＝ρ液gV排 V排＝V物 G＝ρ物gV物
F浮＞G物 上浮 ρ液＞ρ物
F浮＝G物 悬浮 ρ液＝ρ物
F浮＜G物 下沉 ρ液＜ρ物
F浮＝G物 漂浮 ρ液＞ρ物
（三）浮力的应用：学生自学，并总结其原理。
1、轮船
原理：采用把物体做成“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。 （上边的橡皮泥实验）
排水量：轮船满载时排开水的质量。 单位：t
2、潜水艇 （上课时老师表演的小瓶在水中上浮下沉的实验）
原理： 潜水艇的下潜和上浮是通过向水舱内充水和向外排水来改变自身重力，从而实现在水中的浮沉。
3、气球和飞艇 （孔明灯实验）
原理： 利用空气的浮力升空的，气球里充的是密度小于空气的气体， ρ气＜ ρ空气，使它受到的F浮 ＞ G物而升空。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
想想做做：（教师演示）
做一个塑料袋热气球：取一个稍大的薄塑料袋，袋口用很细的铜丝框成一个圆口，开口朝下，用电吹风向袋内吹热空气。放手后，塑料袋热气球便冉冉一升。
四、课堂小结
引导学生自己总结本节的知识点。
1、物体的浮沉条件
F浮 ＞ G物，即ρ液＞ρ物，上浮，最终呈漂浮状态；
F浮＝G物 ，即ρ液＝ρ物，可以停留任何一处，呈悬浮状态；
F浮＜G物，即ρ液＜ρ物，下沉，最终呈沉底状态。
2、浮力的应用
轮船：采用“空心”的办法，增大可利用的浮力。轮船通常用排水量来表示其大小。排水量是指轮船满载时排开水的质量。
潜水艇通过充水和排水改变自身重力实现浮沉。
气球、飞艇是利用密度小的气体，增大体积，改变浮力大小这一方法实现升空的。
五、课堂检测
1、船从河里开到海里，船所受重力大小＿ ＿ ＿，浮力＿ ＿ ＿，排开液体的体积＿ ＿ ＿。（均填“变大”“变小”“不变” ）
2、鸡蛋放入清水中会下沉，这是因为鸡蛋受到的浮力＿ ＿ ＿它的重力；在清水中倒入适量的浓盐水，鸡蛋会上浮，这是因为鸡蛋受到的浮力＿ ＿ ＿它的重力。
3、体积相同的实心铜球和木球，放在水中达到静止状态时，其所受的浮力是（ ）
A、铜球大于木球 B、木球大于铜球
C、大小相等 D、无法判断
4、一木块漂浮在水面上，露出水面部分占总体积的2/5，现将木块切成相等的两块，将其中的一块仍入水中，那么这一木块露出水面的体积占它体积的（ ）
A、1/5 B、3/10 C、2/5 D、无法判断
5、质量相同的铜、铁、铝三块金属，投入水银中达到静止状态后受到浮力分别为F1、F2、F3，这三个力的大小关系是（ ）
A、F1＞F2＞F3 B、F1＝F2＝F3 C、F1＜F2＜F3 D、F1＝F2＜F3
6、我们在生物课上已经学到，鱼类体内有鱼鳔，通过改变鱼鳔的体积，鱼可以轻易地改变自身的浮沉，这时鱼控制自身的浮沉，主要是改变（ ）
A、所受浮力 B、所受重力
C、液体的密度 D、身体密度
六、板书设计
1、物体的浮沉条件
F浮 ＞ G物，即ρ液＞ρ物，上浮，最终呈漂浮状态；
F浮＝G物 ，即ρ液＝ρ物，可以停留任何一处，呈悬浮状态；
F浮＜G物，即ρ液＜ρ物，下沉，最终呈沉底状态。
2、轮船→空心
潜水艇→改变自身重力
气球、飞艇→改变浮力
七、布置作业
1、书面作业：“动手动脑学物理”1－5题。
2、手工作业：制作“潜水艇”模型。
八、课后反思
在本堂课的设计过程中，让学生亲自动手实验一方面是体会其中的乐趣，另一方面是提高学生的动手操作能力，培养学生设计实验、分析问题的能力，以及归纳概括能力。我希望学生通过这节课的学习，能获得较大的收获。
教学目标
知识与技能
1、知道物体在下沉、悬浮和上浮时，浮力与重力的大小关系，物体密度与液体密度的关系。
2、了解利用空心的办法增大浮力。
3、了解轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理。
过程与方法
1、通过做“空心的橡皮泥能漂浮在水面上”的实验，学习研究物理问题的方法。
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、初步认识科学技术对社会发展的影响。
2、初步建立应用科学知识的意识。
重点难点
重点
物体在液体中下沉、悬浮和上浮时的条件。
难点
轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理。
一、复习提问：
阿基米德原理的内容，计算浮力的方法，浸在液体中的物体所受到的浮力的大小与哪些因素有关。以上的提问，尤其是“浸在液体中的物体所受到的浮力大小与哪些因素有关”这个问题，为这节课的学习打下了良好的基础。
二、引入新课：
1、教师用自制的器材表演一个现象，在表演前，小瓶浮在水面，然后教师用手用力捏瓶身，瓶中的小瓶就会沉到了水底；然后，教师的手减小对瓶身的力，瓶中的小瓶就会浮到水面。用此实验吸引住学生的注意力，激发了学生的求知欲望。
设计意图：吸引学生的学习兴趣，在此表演过程中引导学生回想起了液体内部压强与深度的关系，从而加深了学生对液体内部压强的理解。
2、打开多媒体，展现出船浮在水面的情境，同时提问学生船为什么能浮在水面呢，由钢铁制作的轮船密度很大也能浮在水面 ，这是为什么呢？然后展现第二张图片，泰坦尼克号撞上冰山后，却沉入了水底，这又是怎么回事呢？
然后引出问题：到底是什么决定了物体的沉浮呢？这节课我们就来了解物体的浮沉条件及其应用。
三、进行新课
（一）探究物体的浮沉与物体所受重力和浮力的关系：
学生分组实验
1、让学生将实验桌上的小瓶、橡皮泥分别放入水中，然后松手。分析它们在水中都受哪些力的作用，同时观察它们在水中的浮沉情况。
学生一边实验一边讨论，分析物体在水中的受力情况，以及在水中的浮沉情况。让各组学生代表用物理的语言描述出来。
整合学生的回答，总结出：①浸在水中的物体受浮力、重力。②现象是小瓶浮在水面上，而橡皮泥沉入了水底。
2、请同学们想办法改变它们的浮沉，并尝试思考你是通过什么方法改变它们原来的浮沉情况的？
即小瓶原来处于什么状态，你采取了什么方法，从而改变了它的浮沉。
橡皮泥原来处于什么状态，你采取了什么方法，从而改变了它的浮沉。
引导学生：小瓶原来在水中是漂浮状态，只受重力和浮力，将它压入水面之下，松手后它会上浮；若想让它下沉，我们无法改变它受到的浮力，所以我们想法改变它所受到的重力，学生会很自然的想到在瓶中注入水，以此增加瓶所受重力，这样将瓶再次放入水中后，松手，瓶会下沉一些仍漂浮、或悬浮或沉入水底。
引导学生：橡皮泥原来在水中是沉底，将它压入水面之下，松手时，（它只受重力和浮力），松手后它会下沉，处于不平衡状态，重力大于浮力，所以下沉。要想改变它的浮沉情况，橡皮泥所受重力是无法改变的，那么怎么改变它的浮沉情况呢？我们只能尽可能的增大它所受到的浮力，即增大它排开液体的体积，从而增大它所受到的浮力。
通过引导学生，让他们通过实验来改变物体的浮沉情况，归纳得出结论。
教师归纳：①在物体体积一定的情况下，即浸没时受到的浮力不变的情况下，物体越重越容易下沉。②在物体重力一定时，物体的体积越大，浸没时受到的浮力越大，越容易上浮。
由以上实验得出：
（一）物体的浮沉条件：（板书）
1、浮力与重力的关系：上浮：F浮＞G物 悬浮：F浮＝G物
下沉：F浮＜G物 漂浮：F浮＝G物
（二）探究物体的浮沉与物体密度和液体密度的关系
实验1、请同学们将鸡蛋放入水中，观察现象，并让学生分组讨论，如何改变液体的密度来改变鸡蛋的浮沉。
教师引导：让学生向水中加盐，从而增大水的密度，水中溶解的盐越多，水的密度就越大，根据F浮＝ρ液gV排 ,g与V排 的乘积不变，液体的密度越大，鸡蛋所受的浮力就越大，从而可以改变鸡蛋的浮沉情况。
实验2、学生分组讨论：
生活中的实验，提问学生：孔明灯刚点燃时的状态是怎样的呢？我们又是通过什么方法使孔明灯升上天空的？
各小组叙述结论。
教师归纳：物体的浮沉与物体密度和液体密度的关系
2、物体密度与液体密度间的关系（板书）
F浮＝ρ液gV排 V排＝V物 G＝ρ物gV物
F浮＞G物 上浮 ρ液＞ρ物
F浮＝G物 悬浮 ρ液＝ρ物
F浮＜G物 下沉 ρ液＜ρ物
F浮＝G物 漂浮 ρ液＞ρ物
（三）浮力的应用：学生自学，并总结其原理。
1、轮船
原理：采用把物体做成“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。 （上边的橡皮泥实验）
排水量：轮船满载时排开水的质量。 单位：t
2、潜水艇 （上课时老师表演的小瓶在水中上浮下沉的实验）
原理： 潜水艇的下潜和上浮是通过向水舱内充水和向外排水来改变自身重力，从而实现在水中的浮沉。
3、气球和飞艇 （孔明灯实验）
原理： 利用空气的浮力升空的，气球里充的是密度小于空气的气体， ρ气＜ ρ空气，使它受到的F浮 ＞ G物而升空。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
想想做做：（教师演示）
做一个塑料袋热气球：取一个稍大的薄塑料袋，袋口用很细的铜丝框成一个圆口，开口朝下，用电吹风向袋内吹热空气。放手后，塑料袋热气球便冉冉一升。
四、课堂小结
引导学生自己总结本节的知识点。
1、物体的浮沉条件
F浮 ＞ G物，即ρ液＞ρ物，上浮，最终呈漂浮状态；
F浮＝G物 ，即ρ液＝ρ物，可以停留任何一处，呈悬浮状态；
F浮＜G物，即ρ液＜ρ物，下沉，最终呈沉底状态。
2、浮力的应用
轮船：采用“空心”的办法，增大可利用的浮力。轮船通常用排水量来表示其大小。排水量是指轮船满载时排开水的质量。
潜水艇通过充水和排水改变自身重力实现浮沉。
气球、飞艇是利用密度小的气体，增大体积，改变浮力大小这一方法实现升空的。
五、课堂检测
1、船从河里开到海里，船所受重力大小＿ ＿ ＿，浮力＿ ＿ ＿，排开液体的体积＿ ＿ ＿。（均填“变大”“变小”“不变” ）
2、鸡蛋放入清水中会下沉，这是因为鸡蛋受到的浮力＿ ＿ ＿它的重力；在清水中倒入适量的浓盐水，鸡蛋会上浮，这是因为鸡蛋受到的浮力＿ ＿ ＿它的重力。
3、体积相同的实心铜球和木球，放在水中达到静止状态时，其所受的浮力是（ ）
A、铜球大于木球 B、木球大于铜球
C、大小相等 D、无法判断
4、一木块漂浮在水面上，露出水面部分占总体积的2/5，现将木块切成相等的两块，将其中的一块仍入水中，那么这一木块露出水面的体积占它体积的（ ）
A、1/5 B、3/10 C、2/5 D、无法判断
5、质量相同的铜、铁、铝三块金属，投入水银中达到静止状态后受到浮力分别为F1、F2、F3，这三个力的大小关系是（ ）
A、F1＞F2＞F3 B、F1＝F2＝F3 C、F1＜F2＜F3 D、F1＝F2＜F3
6、我们在生物课上已经学到，鱼类体内有鱼鳔，通过改变鱼鳔的体积，鱼可以轻易地改变自身的浮沉，这时鱼控制自身的浮沉，主要是改变（ ）
A、所受浮力 B、所受重力
C、液体的密度 D、身体密度
六、板书设计
1、物体的浮沉条件
F浮 ＞ G物，即ρ液＞ρ物，上浮，最终呈漂浮状态；
F浮＝G物 ，即ρ液＝ρ物，可以停留任何一处，呈悬浮状态；
F浮＜G物，即ρ液＜ρ物，下沉，最终呈沉底状态。
2、轮船→空心
潜水艇→改变自身重力
气球、飞艇→改变浮力
七、布置作业
1、书面作业：“动手动脑学物理”1－5题。
2、手工作业：制作“潜水艇”模型。
八、课后反思
在本堂课的设计过程中，让学生亲自动手实验一方面是体会其中的乐趣，另一方面是提高学生的动手操作能力，培养学生设计实验、分析问题的能力，以及归纳概括能力。我希望学生通过这节课的学习，能获得较大的收获。