物理八年級(jí)北師大版 六、物體的浮沉條件教學(xué)設(shè)計(jì)

1、.第八章壓強(qiáng)與浮力第六節(jié)物體的浮沉條件一、教學(xué)背景分析本節(jié)內(nèi)容主要是讓學(xué)生觀察物體的浮沉現(xiàn)象，通過受力分析得到物體的浮沉條件，進(jìn)而運(yùn)用物體的浮沉條件說明消費(fèi)、生活中的一些現(xiàn)象。物體的“浮與“沉都是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，因此在討論物體的浮沉條件時(shí)，受力分析非常重要。在解釋輪船、潛水艇的浮沉原理時(shí)，也要從受力分析的角度，分析是什么原因?qū)е铝宋矬w所受重力或浮力發(fā)生改變。從學(xué)生的知識(shí)根底看，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力、重力、二力合成、二力平衡、密度，在上一節(jié)又學(xué)習(xí)了浮力的概念和阿基米德原理，已經(jīng)具備了分析物體浮沉條件的知識(shí)根底。從才能根底看，學(xué)生已經(jīng)掌握了受力分析的方法，可以根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀

2、態(tài)的改變判斷物體所受合力的方向。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析，本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)的根本思路如下：首先通過圖片和實(shí)驗(yàn)演示重的大黃鴨漂浮，而輕的雞蛋下沉，激發(fā)學(xué)生興趣；然后分析物體浸沒水中后可以上浮或下沉的詳細(xì)原因，并進(jìn)展受力分析；再介紹懸浮，讓學(xué)生想方法讓雞蛋懸浮起來；接著從改變重力和浮力大小關(guān)系的角度，引導(dǎo)學(xué)生分析輪船、潛水艇、熱氣球的工作原理；最后對(duì)密度計(jì)進(jìn)展分析。二、教學(xué)目的1.經(jīng)歷探究浮沉條件的過程，知道物體的浮沉條件。2.通過輪船、潛水艇、熱氣球、密度計(jì)的學(xué)習(xí)，知道它們的浮沉原理，培養(yǎng)運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的才能，體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)。3.通過探究浮沉條件，提升受力分析才能。三、教學(xué)重

3、點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：物體的浮沉條件。浮沉條件是運(yùn)動(dòng)和力學(xué)習(xí)的延伸，也是理解浮力應(yīng)用的根底，因此浮沉條件是本節(jié)課的重點(diǎn)。教學(xué)中可以把分析的過程交給學(xué)生，讓學(xué)生進(jìn)展受力分析，自己得出浮沉條件。教學(xué)難點(diǎn)：浮沉條件應(yīng)用的分析。學(xué)習(xí)浮沉條件的應(yīng)用是利用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問題的過程。這里既要理解實(shí)際背景，又要綜合利用受力分析和浮力相關(guān)知識(shí)，所以構(gòu)成教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題進(jìn)展受力分析，運(yùn)用上節(jié)課所學(xué)的阿基米德原理來解決問題。四、教學(xué)過程1.教學(xué)引入老師出示藝術(shù)品“大黃鴨的展出圖片，向?qū)W生介紹大黃鴨重達(dá)600公斤，但能漂浮在水面上。老師出示雞蛋，其質(zhì)量明顯比大黃鴨小很多，放入水中，卻會(huì)下沉。老師提

4、問：由此可見，重的物體在水中會(huì)下沉，輕的物體會(huì)上浮，這種說法正確嗎？物體的“浮或“沉由什么條件決定呢？終究是誰主沉浮呢？本環(huán)節(jié)通過重的大黃鴨可以漂浮在水面，而輕的雞蛋卻下沉的現(xiàn)象，與學(xué)生潛在的“重物下沉、輕物上浮概念形成沖突，引發(fā)學(xué)生考慮，激發(fā)學(xué)生興趣。2.“知識(shí)點(diǎn)教學(xué)物體的浮沉條件1物體上浮老師出示玩具“小黃鴨，浸沒水中松手后，小黃鴨上浮。提出問題：小黃鴨為什么會(huì)上?。克氖芰η闆r如何？學(xué)生分析得出：小黃鴨會(huì)上浮，是由于浮力大于重力。老師提問：在小黃鴨上浮過程中，浮力如何變化？ 老師逐步進(jìn)展引導(dǎo)，依次提問：露出水面前，浮力是否改變？為什么？學(xué)生分析答復(fù)：露出水面前，排開水的體積不變，因此浮力

5、不變。露出水面后，浮力怎樣變化？為什么？學(xué)生分析答復(fù)：露出水面后，排開水的體積逐漸變小，因此浮力變小。最后漂浮在水面上時(shí)，浮力多大？學(xué)生分析答復(fù)：物體漂浮在水面上，二力平衡，浮力等于重力。2物體下沉老師再次演示雞蛋下沉，提出問題：雞蛋會(huì)下沉，它的受力情況如何？學(xué)生分析得出：雞蛋會(huì)下沉，它受到的重力大于浮力。老師繼續(xù)引導(dǎo)，依次提問：雞蛋在沉到容器底之前，浮力改變嗎？學(xué)生分析答復(fù)：雞蛋沉到容器底之前，排開水的體積不變，因此浮力不變。靜止在水底時(shí)，浮力改變嗎？學(xué)生分析答復(fù)：雞蛋靜止在水底時(shí)，排開水的體積仍然等于雞蛋的體積，浮力不變。在水底，雞蛋的受力情況如何？學(xué)生分析答復(fù)：在水底，雞蛋受力平衡。雞蛋

6、受到重力、浮力和容器底部給它的向上的支持力。3物體的浮沉條件老師提問：由此你能否總結(jié)下，物體在液體中上浮還是下沉的條件是什么？結(jié)合上節(jié)課學(xué)習(xí)過的阿基米德原理，你可以通過公式推導(dǎo)出哪些結(jié)論？學(xué)生分析：假設(shè)重力大于浮力，即G>F浮，物體下沉。利用阿基米德原理，可寫為物gV物>液gV排，可得物>液，即物體密度大于液體密度時(shí)，物體下沉。假設(shè)重力小于浮力，即G<F浮，物體上浮。利用阿基米德原理，可寫為物gV物<液gV排,可得物<液，即物體密度小于液體密度時(shí)，物體上浮。老師提問：你可以想方法讓雞蛋懸浮起來嗎？學(xué)生分析：可以向水里加鹽，增大液體的密度，來增大浮力。老師演示

7、實(shí)驗(yàn)，向水里逐漸加鹽，雞蛋從沉底到懸浮。老師引導(dǎo)：此時(shí)雞蛋受力情況如何？學(xué)生分析：此時(shí)雞蛋懸浮，所受重力等于浮力，即G=F浮，利用阿基米德原理，可寫為物gV物=液gV排，可得物=液，即雞蛋的密度等于鹽水的密度。在本環(huán)節(jié)中，老師通過演示物體上浮或下沉的現(xiàn)象，帶著學(xué)生分析其受力情況，突出了“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因這一力學(xué)根本原理。通過對(duì)物體浸沒時(shí)重力與浮力大小關(guān)系的比較，推導(dǎo)出物體密度與液體密度的關(guān)系，也穩(wěn)固了上節(jié)課學(xué)習(xí)的阿基米德原理。浮沉條件的應(yīng)用1輪船老師提問：如何讓沉底的物體浮起來？剛剛是用了什么方法使雞蛋浮起來的？學(xué)生分析得出：通過增大液體密度來增大浮力，從而讓沉底的物體浮起來。老師提

8、問：還有什么方法可以讓物體浮起來？老師出示橡皮泥，浸沒水中后沉底。老師提問：誰有方法讓橡皮泥浮起來？學(xué)生動(dòng)手操作，把橡皮泥捏成小船的形狀，再放在水上，橡皮泥漂浮。老師提問：這是通過什么方法讓橡皮泥漂浮的？你還見過哪些類似的應(yīng)用？圖8-6-1學(xué)生分析得出：這是增大了排開液體的體積，從而增大浮力，使得小船漂浮。輪船就是這個(gè)原理。大黃鴨也是這個(gè)原理。介紹輪船的排水量以及載重線。2潛水艇如圖8-6-1所示，老師用潛水艇模型演示實(shí)驗(yàn)。假如想讓“潛水艇下沉，可以怎樣做？假如想讓“潛水艇上浮，可以怎樣做？學(xué)生分析、討論：想讓潛水艇下沉，需要增大潛水艇所受的重力，結(jié)合大氣壓的知識(shí)，可以通過向外拉注射器，抽出試

9、管內(nèi)的部分氣體，讓水從進(jìn)水管進(jìn)入試管，從而增大潛水艇所受重力，改變重力與浮力之間的大小關(guān)系。想讓潛水艇下沉，需要減小潛水艇所受重力，可以通過向里推注射器，把氣體壓入試管，通過排水管排出一些水，從而減小潛水艇所受重力，改變重力與浮力之間的大小關(guān)系。3熱氣球老師演示實(shí)驗(yàn)，模擬熱氣球：將黑色的塑料袋放在點(diǎn)燃的酒精燈上，略微加熱，松手后塑料袋上浮。老師提問：你能分析塑料袋上浮的原因嗎？這是改變了哪個(gè)力？學(xué)生討論：加熱后，一些氣體從塑料袋內(nèi)跑出，塑料袋內(nèi)氣體質(zhì)量減小，密度減小，所以上浮。老師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：輪船是通過增大排開液體的體積，增大浮力，改變了重力與浮力之間的關(guān)系；潛水艇是通過增加或減小自身的重力

10、，來改變重力與浮力之間的關(guān)系；熱氣球是減小了自身的重力，改變了重力與浮力之間的關(guān)系。要想改變物體的浮沉情況，就要改變浮力和重力的大小關(guān)系。4密度計(jì)老師展示密度計(jì)，將密度計(jì)分別靜置在水和酒精里，提出問題：密度計(jì)在不同的液體里漂浮，它所受的浮力變化嗎？為什么？學(xué)生分析得出：密度計(jì)在不同液體里漂浮，二力平衡，浮力等于重力，密度計(jì)的重力不變，所以它所受的浮力不變。液體的密度和密度計(jì)排開液體的體積有什么關(guān)系？請(qǐng)用公式進(jìn)展推導(dǎo)。學(xué)生分析：密度計(jì)漂浮，二力平衡，即G=F浮，利用阿基米德原理可得F浮=G排=液gV排，所以液= G排/gV排，密度計(jì)的重力不變，因此液體的密度與密度計(jì)排開液體的體積成反比。根據(jù)上述

11、分析，你認(rèn)為密度計(jì)的刻度值是上小下大還是上大下小呢？學(xué)生結(jié)合上面的結(jié)論分析得出：液體的密度越大，密度計(jì)浸入液體的體積就越小，因此刻度值越往下越大。本環(huán)節(jié)中，老師通過引導(dǎo)學(xué)生分析輪船、潛水艇、熱氣球、密度計(jì)，使學(xué)生應(yīng)用物體的浮沉條件。并且從受力分析的角度讓學(xué)生理解，可以通過改變液體密度或排開液體體積的方法來改變浮力，從而改變浮力與重力的大小關(guān)系來實(shí)現(xiàn)上浮。物體的上浮或下沉是由重力與浮力的大小關(guān)系決定的。3.小練習(xí)1有一潛水艇懸浮在水中，當(dāng)把水艙中的水排出一部分后，潛水艇將_選填“上浮或“下沉，在未露出水面之前，潛水艇所受的浮力_選填“變大“變小或“不變2一艘遠(yuǎn)洋輪船裝上貨物后，它所受的重力沒有變

12、化，卻發(fā)現(xiàn)船身下沉了一些，那么它受到的浮力_選填“變大“變小或“不變。當(dāng)船由內(nèi)河駛?cè)氪蠛：?，船受到的浮力_選填“變大“變小現(xiàn)或“不變，船身相對(duì)于水面將_選填“上浮“下沉或“不變。3用同一支密度計(jì)測(cè)定不同液體的密度，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A.密度計(jì)漂浮的越高，所受的浮力越大 B.密度計(jì)漂浮在不同液體中，所受的浮力都相等 C.密度計(jì)排開液體的體積越大，液體密度越大 D.密度計(jì)漂浮的越高，液體密度越大五、教學(xué)反思本案例從很重的大黃鴨漂浮，而比大黃鴨輕很多的雞蛋下沉開場(chǎng)，與學(xué)生潛意識(shí)中“重的物體下沉，而輕的物體上浮形成認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生興趣，同時(shí)用小黃鴨玩具做實(shí)驗(yàn)也可以拉近與學(xué)生的間隔 ，這是學(xué)生日常生活中玩過的玩具。在分析物體浸沒在液體中會(huì)上浮還是下沉?xí)r，從受力的角度進(jìn)展分析，突出了“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)這一原理，旨在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維