物体的沉浮条件及应用教案
体会其中的沉浮原理。深刻的理解潜水艇的沉浮原理。
学生利用课余时间,先思考制作密度计的方法,方法多样,利用不同材料和仪器,自行设计密度计。
然后通过讨论交流,让学生共同分享他们的成功与喜悦。
《物体的沉浮条件及应用》教学设计
《物体的浮沉条件与应用》教学设计
授课教师
所在学校
课程名称
初中八年级物理
选用教材
人民教育出版社
授课课题
物体的浮沉条件与应用
授课章节
第十章第三节
课型
新授课
课时
1课时
教材分析
本节《物体的浮沉条件与应用》是在学习了前两节《浮力》和《阿基米德定律》,知道浮力产生的原因,及其大小的基础上,进一步学习物体的浮沉条件以及物体浮沉条件在实际生活中的应用,理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力来实现沉浮的。通过本节的学习,使学生体会物理就在我身边的科学理念,初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。
问:浸在水中的物体受到那几个力的作用?他们的施力物体是谁?
一个物体在受到两个或两个以上的力的作用时,它的运动状态由它们共同决定。
当 =G时,它受到平衡力的作用,将处在什么状态?
当 >G时,它受到非平衡力的作用,将处在什么状态?
当 <G时,它受到非平衡力的作用,将处在什么状态?
点拨1:
悬浮:物体完全进入液体中,可以静止在液体内部任意地方。其体积等于物体排开液体的体积。
引入课题时做的小魔术就是利用了潜水艇的原理,通过改变自身重力实现沉浮的。起先用针在番茄酱包中间扎一个小孔,吹入适量空气,放在瓶子中。当捏紧瓶子的时候,瓶子中的气压增大,里面的水就会在气压的作用下被压入番茄酱包中,使番茄酱包的重量增加,当重力大于浮力时,番茄酱包下沉。而当松开瓶子时,瓶子内气压减小。番茄酱包里的水又会被吸出来,减小了番茄酱包的重力,从而上浮。这便是潜水艇的原理:通过改变自身重力,在水中实现沉浮。
用五分钟时间对整堂课做知识总结:
浸没在液体中的物体受到重力和液体对它的浮力,如果浮力大于重力,物体上浮;如果浮力等于重力,物体悬浮在液体内;如果浮力小于重力,物体下沉。
漂浮在液面上的物体所受浮力与所受重力大小相等
气球和飞艇在空气中也遵循相同的沉浮条件。
课下作业:自己设计制作一个密度计。
第十章第三节
物体的浮沉条件及应用
学情分析
在本节课之前,学生较扎实的掌握了浮力的基础知识,已经学习了系统的力学知识,对学过的浮力产生原因和阿基米德原理有着强烈的好奇心和求知欲。本节课主要指导学生通过实验,归纳总结出本课的教学重点、难点。随着实验的总结、拓展,真正发挥了学生正常思维潜能,激发了学生对自然科学的探究热情。并且搜集整理浮力在生产、生活中的应用,又培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。
漂浮:物体静止在液体表面上其体积大于物体排开液体的体积。
教师总结:物体的沉浮条件
物体的沉浮可以通过改变自身重力来实现。
浸在液体中的乒乓球1所受重力大于浮力,所以下沉,到达容器底部后,受到浮力,重力,还有支持力的共同作用,我们说物体沉底。这时候浮力还是小于重力。
浸在液体中的球2松手后,受力平衡,运动状态不发生改变,我们就说物体悬浮在液体中。其重力等于浮力。
一、沉浮条件
状态
漂浮
=G
过程
上浮
>G
状态
悬浮
=G
过程
下沉
<G
状态
沉底
<G
G< < 上浮
= 悬浮
G> > 下沉
应用:轮船
潜水艇
气球
飞艇
学生观看
学生讨论并思考,回答问题
学生做笔记,总结沉浮条件
学生观察实验,思考原因。
学生读数,注意密度计读数时应该注意的问题。
学生仔细观察
教师推导,学生思考推导过程。
学生实验,用橡皮泥制作小船,看谁的小船载的东西最多。
教师表演“番茄酱包也疯狂”的魔术
视频展示:万吨巨轮浮在海面上,它受到浮力的作用了吗?
实验感知:实心的铁块,放到水面上后,它将怎样?
设疑:用钢铁铸造的万吨巨轮能够浮在水面,而小铁块却会沉入底?物体的沉与浮于什么相关呢?
让学生讨论,针对回答点拨。
1、漂浮、悬浮、下沉
演示实验:将三个乒乓球浸没在水中(一个充满橡皮泥;一个有部分橡皮泥,用蜡封住;一个中空),松手后出现什么现象?分析讨论。
首先设疑:用钢铁铸造的万吨巨轮能够浮在水面,而小铁块却会沉入底?提问,物体的沉与浮与什么有关。
让学生讨论,针对回答点拨。然后演示实验,分别让三个不同重量的乒乓球,在水中释放,通过观察乒乓球的运动状态,使学生思考影响物体沉浮的条件。然后带领学生一起对乒乓球进行受力分析,最后教师总结得出结论:物体的沉浮可以靠改变自身重力来实现.
而球3,在松手后,受到浮力大于重力,所以上浮,当球3逐渐露出液面V排减小浮力减小,减小到当浮力等于重力时,达到受力平衡,最终漂浮在水面上。
总结如下:
状态
漂浮
=G
过程
上浮
>G
状态
悬浮
=G
过程
下沉
<G
状态
沉底
<G
很明了,越是空心的乓乓球,它浸没在水中,所受浮力越大。从浮力的角度把物体做成空心的办法增大漂浮物体的可利用的浮力。
教法
学法
教法:讲授法,实验演示法
学法:讨论法,实验法,归纳法
教学教具
乒乓球、清水、盐水、橡皮泥、鸡蛋、密度计、长筒玻璃杯两个
注射器,输液管,气球,石头
教学过程
主要教学内容及教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
新课讲授
新课讲授
新课讲授
新课讲授
新课讲授
新课讲授
新课讲授
新课讲授
Байду номын сангаас课堂小结
布置作业
板书设计
反思修改
2.浮力的应用
人类从远古时代就开始利用浮力了,最初可能是抱住或骑在一段树干上顺水漂流,这是人类最早的航行方式。后来人们发明了船,它能承载更多的人或物。
轮船
轮船是用钢铁制造的,钢铁的密度远大于水,怎样用沉重而坚硬的钢铁制成可以承载那么多货物的船呢?
实验:
用橡皮泥捏成船状放在水面上,虽然它受到重力没变,但排开的水较多,因而受到较大的浮力,所以能漂浮在水面上。
实验中体现控制变量的思想。交给学生严谨的科学态度和科学精神。
引起学生兴趣,引发思考。
通过改造,把放液体的杯子拉长,并且使用制备好的盐水,以便鸡蛋的沉浮现象更加的明显,加深学生对浮沉条件的理解和记忆。
经过验证,学生体会到验证实验的重要性,增强自己的科学验证精神。
在学习浮力的应用时,我将采用让学生边学边实验的教学模式,比如讲到轮船,让学生充分利用手里的资源,做能够载东西的小船,看谁的小船载的东西最多。通过亲身体验,亲手实验,迎合他们好奇,好动,好强的心理特点,使他们在玩儿的同时,接收知识;在接收知识的同时,重温童年的乐趣。
由二力平衡知识。
漂浮:
上浮:G<
悬浮:
下沉:G>
沉底: +
根据以上重力与浮力关系,结合阿基米德定律,推导出密度关系为:
漂浮: <
上浮:G< <
悬浮: =
下沉:G> >
沉底: + >
浸没在有液体中的物体,如果它的密度小于液体的密度,物体上浮;如果它的密度等于液体的密度,物体可以悬浮在液体内;如果它的密度大于液体的密度,物体下沉。
所以在刚才的实验里,我们知道当鸡蛋的密度大于液体的密度时,鸡蛋下沉,最后要沉底;当鸡蛋等于液体的密度时,鸡蛋悬浮;当鸡蛋的密度小于液体的密度时,鸡蛋上浮,最终达到漂浮的状态。
人们正是根据这个原理,在用盐水选种时,把漂浮的种子清除掉,保留下沉的饱满种子。
在刚才的实验中,我们用到了测量液体密度的仪器,叫密度计,其实密度计的原理利用得就是物体的漂浮原理。所以,今天给大家布置一个小任务,那就是自己设计制作一个密度计。
实验仪器,长筒玻璃杯,注射器,气球,石头,输液管,水。
通过推抽注射器,改变气球的体积,排开液体的体积,改变浮力,来实现气球的浮沉。
演示实验:
鸡蛋的沉浮实验
首先介绍实验仪器:密度计(简单介绍密度计的使用方法)、鸡蛋、长筒玻璃杯、铁丝、水、盐水。
首先测定两份液体的种类,通过密度计来测定液体的密度,分开哪份是盐水,那份是清水。把鸡蛋完全浸在清水里,释放,观察实验现象;然后把鸡蛋完全浸在盐水里,释放,观察鸡蛋的沉浮现象。提问这是为什么呢?带着疑问进行推导验证。
轮船就是根据这个实验制成的。轮船的大小通常用排水量来表示。排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。例如一艘轮船的排水量是 t,表示此船满载时,货物质量和船身质量之和为 t。
潜水艇
潜水艇能潜入水中航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇。潜水艇的艇身装有水舱,向水舱冲水时,潜水艇变重,逐渐潜入水中。当水舱冲水后潜水艇重等于同体积的水重时,它可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇变轻,从而上浮。
应用:轮船
原理采用把物体做成空心的办法来增大浮力,是浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。
对于浸没在液体中的物体,其排开液体的体积跟物体自身的体积相等,我们又知道影响浮力大小因素有排开液体的体积,还有液体的密度。因此物体的沉浮情况也可以用排开液体的体积大小,和液体密度大小来描述。
演示实验:
气球的沉浮实验
教学目标
知识与技能: 知道物体的浮沉条件。
知道浮力的应用。
过程与方法: 通过观察、分析,了解轮船是怎样浮在水面的。
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:初步认识科学技术对社会发展的影响。
初步建立应用科学知识的意识。
教学重点
浮沉条件及其应用
教学难点
探究物体的浮沉条件