9.3 物体的浮与沉 教案

第九章 浮力
第三节 物体的浮与沉
【整体设计思路】
本节课是一节录像课，教学内容为沪科版八年级物理第九章第三节“物体的浮与沉”，本节课设计我本着“从生活走向物理，从物理走向社会”这一主线展开，从生活中的浮与沉现象引入新课。在教学中，我将教师演示实验改为学生分组实验，在教学过程中，我结合学生已有知识储备和学习经验，层层诱导深入，采用启发式提问，通过学生的交流与合作，放手让学生通过实验去探究物体的浮与沉的条件，并穿插课堂练习加强所学知识的巩固。同时，通过学习浮与沉的实际运用，让学生了解物理知识在生活和生产中的应用，体会物理学对经济、社会发展的重要贡献，同时激发学生学习物理的兴趣和热情。知道密度计、轮船、盐水选种、潜水艇和热气球的原理，了解我国劳动人民在应用浮力方面的具体事例，培养爱国热情。
【教学背景分析】
教材分析：本节课为沪科版初中物理第九章第三节的内容，是在学习浮力和阿基米德原理的基础上，探究物体的浮沉条件以及物体的浮沉条件在生产、生活中的应用。教材首先通过小实验和物体受力分析的方法激发学生想到“物体的浮沉究竟取决于什么”这个问题，通过对“怎样使浮在水面的空瓶沉下去”、“怎样使沉在水底的鸡蛋浮起来”、“怎样使沉在水底的橡皮泥浮起来”三个问题的探究，接着由这几个问题出发联想到物体在液体中的受力情况，以及运动状态的变化情况，顺理成章地完成物体的浮沉条件探究活动，并有意突出了实验方案的设计环节。最后，为了让学生明确研究物体的浮沉条件的意义和价值，专门安排了关于浮沉条件的应用的五个方面的实例，即密度计、轮船、盐水选种、潜水艇和热气球。
教法分析：本节课的特点是学生通过实验探究的方法来发现物体浮沉条件，因此必须放手让学生实验，在教师的指导下，运用发现的规律去解决实际的问题。教师应首先以贴近学生生活认知的浮力实验引入课题，激发学生的求知欲望，应善于及时、自然地引导由观察浮沉现象进行理论思维——物体的运动状态改变是由物体的受力情况决定的，从而设计、实施有目的实验。在教学过程中，要引导学生联系实际，学会分析，并加强表达、说理能力的训练。教师还应多举一些我国古今劳动人民利用浮力解决问题的事例，培养学生的爱国热情和民族自豪感。
学情分析：在本节课之前学生已经学习了阿基米德原理，对浮力的方向、浮力的大小已经有了一定的了解。但是在很多学生的潜意识里认为：重的物体一定下沉，轻的物体一定上浮。来自于生活的前期经验和感性认识的错误性对很多学生有了主观想象力的干扰，自然会对结论产生影响。学习本节课内容时，除了积极参与到实验探究活动中，探究物体的浮沉条件外，还应学会分析、学会表达、学会用自己的语言去分析说理，解决问题。另外，学习本节内容后，还可以在教师的指导下，制作简易的密度计和潜水艇的模型，以加深对密度计、潜水艇原理的理解。
【教学目标】
一、知识与技能：
1、知道浸在液体中的物体的浮沉是由它受到的浮力和重力共同决定的，知道物体的沉浮条件；
2、了解浮力在生产、生活中的应用。
二、方法与过程：
1、通过实验，观察玻璃瓶的上浮、下沉和悬浮，使学生建立起三种状态的概念，并且通过逻辑推理得出产生三种状态所需的条件；
2、通过探究和分析，理解物体浮沉的条件，并通过交流与合作得到其结论。
三、情感态度与价值观：
1、通过进行探究性的学习，从而培养学生的学习兴趣，启发思维，提高学习的积极性。
2、培养学生良好的学习习惯及分析问题，解决问题的能力。
【教学重难点】
重点：
通过实验探究物体的浮沉条件。
难点：
理解物体的浮沉与其受力的关系，灵活利用浮力知识解决实际问题
【教学方法】
实验探究法 思考评价法、分析归纳法
【教学仪器】
实心橡皮泥、苹果、蜡烛、带盖空瓶、泡沫块、硬币及鸡蛋等各16组。
【教学课时】
1课时
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
一、演示实验：教师分别将铝块和木块放入水中松手，引导学生观察现象。
教师讲述：我们知道泡沫或木头被压入水中，放手后要上浮，铝块在水中要下沉，潜水艇或鱼儿在水中就更自由了，可以下沉，又可上浮，还可以停在水中任一深度处。
那么，物体是怎样实现浮沉的？这就是本节要学的内容。
板书：9.3物体的浮与沉
观察现象并思考。
用贴近学生生活的情景引入新课。
新课教学
新课教学
新课教学
新课教学
二、科学探究：物体的浮沉条件。
活动一：体验物体的浮与沉
试一试：把一些物品，如苹果、硬币、石蜡、钢珠、实心橡皮泥和带盖空瓶等放入水中，放手后它们将如何运动？
组织学生讨论并回答：
（1）浮在水面的苹果，它受几个力的作用？分别是什么力？
（2）下沉的物体（钢珠），它受不受重力和浮力呢？
提出问题：为什么苹果会浮在水面，而钢珠却沉到水底呢？
教师演示：把鸡蛋和泡沫块同时放入水中后放手，鸡蛋下沉，泡沫块上浮，然后提问：鸡蛋和泡沫块，哪个物体受到的浮力大？理由是什么？（鸡蛋排开的水的体积大，所以鸡蛋受的浮力大。）
教师讲述：鸡蛋放入水中，受到的浮力比泡沫块大，但现象是鸡蛋沉入水中，泡沫块上浮。由此看来，浮力大的物体浮在水面，观点是错误的。
追问：鸡蛋沉底会不会是因为它的重力大呢？
教师要求学生利用身边的器材，设计一个实验证明。（可用鸡蛋和苹果来做实验）
现象：鸡蛋下沉，苹果浮在水面。
结论：苹果重力比鸡蛋大，但苹果却浮在水面，观点也不正确。
活动二：探究物体的浮沉条件
提出问题：物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？
猜想：------
（由物体所受的浮力和重力大小决定）
教师讲述：既然物体的浮力和重力的大小不同，能够决定物体的浮与沉，如果改变浮力或重力的话，应当能够改变物体的浮和沉。那么，到底怎样实现呢？我们需要通过实验来验证。
议一议，然后再做一做
1、怎样使浮在水面的空瓶沉下去？
2、怎样使沉在水底的鸡蛋浮起来？
3、怎样使沉在水底的橡皮泥浮起来？
提出问题：
物体原来在在水中运动状态是怎样的？上浮或下沉什么发生了改变？
运动状态发生改变说明了什么?
提出问题：浸在液体中的物体受什么力？
你能分别根据空瓶、鸡蛋和橡皮泥的运动状态分别判断出它们的受力情况吗？
教师讲述：潜水艇或鱼儿可以下沉，又可上浮，还可以停在水中任一深度处。
信息快递：悬浮：物体在液体中液体内任何深度即不上浮也不下沉，处于静止或匀速直线运动状态。
悬浮时的受力情况是怎样的呢？
归纳物体的浮沉条件并板书（物体浸没时）：
1、若F浮2、若F浮>G，则物体上浮。
3、若F浮=G，则物体悬浮或悬浮。
思考：煮汤圆时，刚放入水中和煮熟时有何不同？煮熟的汤圆为什么会上浮？
三、物体浮沉条件的应用
1、密度计
利用物体的漂浮条件(F浮 = G物)工作的。同一支密度计，漂浮在不同的液体中，所受到的浮力相等(等于它的自重)但排开液体的体积不同。
2、轮船
采用空心的方法来增大可以利用的浮力，使其漂浮在水面上的。轮船的大小通常用排水量来表示。
3、盐水选种
饱满的种子：密度较大，会下沉（F浮4、潜水艇
5、热气球（飞艇）
学生分组实验得出结论。
学生由观察到的现象，根据物体受力示意图回答教师问题。
学生可能会回答：
1：苹果受到浮力而钢珠不受浮力；2：苹果受到的浮力比钢珠大
学生思考并回答问题。
学生设计并完成实验。
学生思考后回答。
学生讨论方案，并进行交流。
然后根据讨论的方案，进行试验。
向玻璃瓶里加钢珠，增大玻璃瓶的重力，从而使得重力大于浮力而下沉。
向水中加盐，液体密度变大，浮力变大，从而使得浮力大于重力使鸡蛋上浮。
将橡皮泥做成空心的，重力不变，通过增加排开水的体积来增加浮力，从而使浮力大于重力而浮在水面。
学生回答：物体原来是静止的，上浮或下沉都是由静止变为运动，运动速度发生了改变，运动状态发生了改变。
运动状态发生改变说明物体受到了力的作用。
学生：浮力和重力。
学生讨论后回答：
空瓶原来静止，后来向下由静止变为运动，说明下沉时重力大于浮力。
鸡蛋原来静止，后来向上由静止变为运动，说明上浮时浮力大于重力。
学生仔细观察后回答：物体上浮过程中重力始终不变，排开水的体积先不变后减小，因此浮力先不变后变小。
当物体漂浮在液面上时重力等于浮力。漂浮的物体有一部分露出水面。
悬浮时浮力等于重力。
学生得出结论：物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小，学生总结物体的浮沉条件。
学生思考并解答。
学生通过观察图片和阅读教材得出：
根据V排的不同判断ρ液的大小。
轮船做成空心状是为了增大排开水的体积，从而最终浮力等于重力漂浮在水面上
潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的。
热气球和飞艇内部气体密度小是为了减小自身的重力，它们的自身体积很大是为了增大浮力，从而使浮力大于重力实现上浮的。
由最简单的物体浮沉的表象入手，让学生感受一般哪些物体是上浮的，哪些物体是下沉的。
从而引出问题：为什么有的物体（苹果）会浮在水面，而有的物体（钢珠）却沉到水底呢？
纠正学生错误的认识，使学生认识单凭重力或浮力一个力是无法解释物体上浮和下沉原因的
巩固学生对影响浮力大小的因素的运用。物体排开液体的体积越大，所受浮力越大。
大胆的将问题交给学生，由学生在实验中去发现问题。
让学生设计并动手实验，发表见解，讨论交流。培养学生善于交流与合作的精神和归纳概括的能力。
亲身体会，建立经验。
引导学生得出上浮或下沉实际上是运动状态的改变，从而为后面引导学生由运动状态判断受力情况打下基础。
引导学生观察得出物体下沉时的受力情况。
引导学生观察得出物体上浮时的受力情况。
引导学生观察得出物体漂浮时的受力情况。
引导学生得出物体悬浮时的受力情况。
培养学生的总结概括能力。
运用所学知识，解答生活中的实际问题。
将物理知识与生活中具体的物理现象紧密联系起来，激发学生学习兴趣，引导学生加以分析，巩固物体的浮沉条件。
培养学生的爱国热情和民族自豪感。
课堂小结及作业
一、课堂小结：
师生共同总结本节所学知识，强调重要内容及注意事项，特别强调要从受力分析的角度让学生弄清密度计、潜水艇、热气球等的工作原理。
1、物体的浮沉现象有四种：漂浮、悬浮、上浮、下沉。
2、物体的浮沉取决于物体所受到的浮力和重力的大小。
（1）当浮力大于重力时，物体上浮。
（2）当浮力小于重力时，物体下沉。
（3）当浮力等于重力时，物体处于悬浮或漂浮状态。
3、浮沉条件的应用
（1）密度计——F浮 = G物
（2）轮船——采用“空心”的方法增大可利用浮力
（3）盐水选种
（4）潜水艇——改变自身重力
（5）热气球
二、课后作业：
1、思考：物体的浮沉与其密度及液体密度的关系。
2、教材第181页，作业第1、2、3题。
紧扣目标，回顾一节课的收获。
学生完成作业。
学会梳理知识，培养学生对所学知识的概括能力和语言表达能力。
完成作业，巩固所学，体现“从物理走向社会”的科学价值。
第三节 物体的浮与沉
一、物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体，其浮沉取决于物体所受到的浮力和重力的大小。
1、当F浮 > G时，物体上浮。
2、当F浮 < G时，物体下沉。
3、当F浮 = G时时，物体处于悬浮或漂浮状态。
二、浮沉条件的应用
1、密度计 2、轮船 3、盐水选种
4、潜水艇 5、热气球
【板书设计】