2023學(xué)年完整版《浮力的利用》

第十二章第3節(jié)浮力的應(yīng)用一、教學(xué)目標：１、知識與技能：①知道物體浮沉條件，會根據(jù)物體的浮沉條件判斷物體的浮沉。②知道輪船、潛水艇、氣球、飛艇的工作原理。③應(yīng)用浮沉條件解決一些簡單的問題２、過程與方法：①通過實驗探究和理論分析，探究物體浮沉的條件②通過收集、交流關(guān)于浮力應(yīng)用資料，了解浮力應(yīng)用的社會價值，提高學(xué)生應(yīng)用浮力知識解釋有關(guān)問題的能力３、情感態(tài)度與價值觀：通過輪船的發(fā)展史、潛水艇、飛艇原理，初步認識科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的影響；增強學(xué)生國防知識，培養(yǎng)學(xué)生愛國愛社會愛人民的情懷，培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、用科學(xué)的熱情。二、教學(xué)重點：浮沉條件和浮力應(yīng)用。三、教學(xué)難點：采用“空心”的辦法增大可利用的浮力。四、教學(xué)準備：自制孔明燈、長圓柱形容器、潛水艇模型、密度計、橡皮泥、水槽、燒杯、注射器、食鹽水、帶刻度的塑料小桶。五、教學(xué)過程：（一）情境導(dǎo)入新課：先請學(xué)生觀看多媒體課件：泰坦尼克號游輪、竹排、帆船、潛水艇、熱氣球、孔明燈、飛艇、龍舟、航空母艦等。觀察生活中與浮力有關(guān)的現(xiàn)象，從而聯(lián)想到浮力的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生思考“輪船為什么能浮在水面？氣球是如何升空的？潛水艇是怎樣實現(xiàn)上浮和下沉的？”以此來激發(fā)學(xué)生探究的興趣與熱情，吸引學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)的遠大理想和情懷（德育滲透）。（二）新課：一復(fù)習引人1.溫故知新（引用中國古代教育家孔子的名言，讓學(xué)生感受傳統(tǒng)文化的美好與優(yōu)秀，激發(fā)學(xué)生樹立榜樣和模范作用）引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習物體的浮沉條件浸沒在液體中的物體,如果只受重力和浮力的作用當F?。糋時，合力方向豎直向下，物體就下沉．當F浮＝G時，合力為零，即二力平衡此時物體將懸浮．F?。綠時，合力方向豎直向上，物體就上?。矬w漂浮時，F(xiàn)浮＝G．2.引導(dǎo)學(xué)生理論探究物體浮沉的密度條件根據(jù)物體的浮沉條件，結(jié)合阿基米德原理F浮=ρ液gV排和物體重力變形公式G=ρ物gV物推得得出物體浮沉的密度條件浸沒在液體中的物體?當ρ液<ρ物時，必有F浮<G物，物體在液體中下沉．?當ρ液=ρ物時，必有F浮=G物，物體可以懸浮在液體中．?當ρ液>ρ物時，必有F浮>G物，物體在液體中上?。?.學(xué)生探究活動：如何讓密度比水大的物體漂浮在水面上？（給定材料：金屬片、橡皮泥）下面同學(xué)們就通過實驗，讓金屬片、橡皮泥漂浮在水面上。學(xué)生動手實驗：把金屬片、橡皮泥做成空心，放在水面上。分析得結(jié)論：（學(xué)生試著說明自己辦法的理由）教師小結(jié)：上述實驗告訴我們：（1）、采用“空心”的辦法，不僅可以增大漂浮物體可利用的浮力，還可以使下沉的物體變得上浮或漂浮。（2）、物體的浮沉取決于浮力和重力的大小關(guān)系，調(diào)節(jié)物體受到的浮力或重力大小可以調(diào)節(jié)物體的浮沉。（通過這個探究活動來挖掘教材的深度，使學(xué)生理解為實現(xiàn)物體的浮沉所采取的措施，為下面應(yīng)用實例的學(xué)習埋下伏筆。）其實，人類從遠古時代就開始利用浮力了，最初可能抱住或騎在一段樹干上順水漂流，這是人類最早的航行，利用了木材密度小于水的密度能漂浮在水面的性質(zhì)。后來人們發(fā)現(xiàn)，把樹干挖空成為獨木舟，不但乘坐舒適，還能承載更多的人和物。然后相繼產(chǎn)生了較先進的木船、現(xiàn)代化的輪船。（德育滲透：了解人類科技發(fā)展歷程，培養(yǎng)學(xué)生愛人類、愛地球、共呼吸的理念）二.浮力的應(yīng)用觀看浮力的應(yīng)用視頻資料：輪船---觀看后總結(jié)：１、輪船：①原理：采用“空心”辦法（或增大體積的方法），來增大可利用的浮力；②排水量：輪船滿載時排開水的質(zhì)量，單位“噸”。排水量＝m船m貨學(xué)生探究活動：輪船從河里駛往海里，船會上浮些還是下沉些？提出問題：輪船從河里駛往海里，船會上浮些，還是下沉一些？猜想與假設(shè)：上浮些；設(shè)計實驗：把帶有刻度的塑料小桶放入水中，記下水面所在的刻度，然后再放入鹽水中，記下這時水面所在的刻度，進行比較。演示實驗實驗現(xiàn)象：會上浮些。師生理論分析：兩次都是漂浮狀態(tài)，重力=浮力，由G物＝F浮＝ρ液gV排和ρ海水＞ρ水，得排開海水體積減小了。結(jié)論：輪船從河里駛往海里上浮些。播放多媒體課件：遼寧艦、山東艦、055大驅(qū)海上行圖片(德育滲透：簡要介紹現(xiàn)在的國際環(huán)境和我國海軍由“綠水”走向“深藍”的發(fā)展歷程及取得的偉大成就，簡要介紹遼寧艦、山東艦、055大驅(qū)的國防建設(shè)成就，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷和為國奮斗、獻身的精神)2、密度計引導(dǎo)：受剛才實驗現(xiàn)象的影響你能否找到一種測液體密度的方法師生共同討論（1）、密度計是測液體密度的儀器，它是根據(jù)物體漂浮在液面時F浮_____G物的原理制成的。（2）、使用密度計時必須使其______，才能正確測出液體的密度。（3）、密度計在各種不同的液體中所受浮力是______（相同、不同）的，在密度_____（大、?。┑囊后w中露出液面的體積較大，故密度計的刻度是上_____下______（大、?。?。3、潛水艇過度語：人類要探求大海的奧密就必須潛入海底，有沒有能潛入水中的艦艇呢？請看視頻。觀看浮力的應(yīng)用視頻資料：（潛水艇部分）那么潛水艇是如何實現(xiàn)它的上浮和下潛的呢？演示：用潛水艇模型進一步演示其上浮和下潛過程。觀看后總結(jié)：工作原理：潛水艇是靠改變自身重力來實現(xiàn)上浮、下潛的。潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。播放多媒體課件：播放我國094型潛水艇出海相關(guān)視頻（德育滲透：結(jié)合國際國內(nèi)環(huán)境，西方敵對勢力亡我中華之心不死，處處發(fā)展受制，國防科技發(fā)展至關(guān)重要，簡要介紹我國潛水艇發(fā)展歷程的及在國防建設(shè)中的總要地位及與先進裝備的差距，激發(fā)學(xué)生的獻身國防事業(yè)，發(fā)展國防科技的決心和能力，培養(yǎng)學(xué)生正確的三觀）4、氣球和飛艇過渡語：人類要實現(xiàn)飛天的夢想，就要想法升入高空。怎樣實現(xiàn)這個夢想呢？請看視頻。觀看浮力的應(yīng)用視頻資料：氣球、飛艇部分提出問題：氣球和飛艇是如何升空的呢？演示：用嘴吹的氣球放手后會落地。討論：①為什么吹的氣球落地？②升到空中的氣球、飛艇中的氣體密度比空氣大，還是小？熱氣球為什么也會上升？③要使充了氦氣升到空中的氣球降回地面，可以采用什么辦法？由于熱氣球里充的是熱空氣，又可用什么辦法？總結(jié)板