物体的浮沉条件与应用.doc

第十章 第三节物体的浮沉条件及应用教学设计课型新授课课时1课时教材分析本节物体的浮沉条件及应用是在学习了浮力，知道浮力的产生及其大小的基础上，进一步学习物体浮沉的条件，知道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，来实现浮沉的，通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边，初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。学生分析本节课学生已经掌握基础知识较扎实，已经学习了系统的力学基础知识，刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理，有强烈的好奇心和求知欲望，知识面广，学习习惯较好，自学能力较强。本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点，随着实验的总结、拓展，真正发挥了学生的正常思维潜能，激发了学生对自然科学的探究，搜集整理浮力在生产、生活中的应用，培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。设计思路根据浮力知识的教学分解，本节教学的知识要点：一是物体的浮沉条件；二是浮沉条件的应用。知识本身的难度并不算大，但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高，是进行本节教学的关键，为此，本节教学的策略设计是：从观察、分析、比较物体的浮沉情况认识物体的浮沉条件（受力条件和密度条件）调节浮力与重力的大小关系理解浮力的应用（轮船、潜水艇、气球和飞艇、选种诸方面的应用）。教学目标（一）知识与技能 1知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物体的浮沉。 2知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。 3能应用沉浮条件解释简单的物理现象。（二）过程和方法 1通过观察实验，认识浮沉现象。（三）情感·态度·价值观 1通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例，体验科学、技术与社会的密切联系。教学重点、难点教学重点：1知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。教学难点：1理解改变物体所受的重力与浮力的关系，能增大可利用的浮力。教法实验、归纳、讨论法、直观法、探究法实验仪器烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、空易拉罐、沙子、潜水艇模型、热气球模型。教学过程引入教师活动学生活动设计意图创设情境引入课题演示实验1：教师出示一只浮沉子，控制它在水中上浮、下沉、悬浮，学生在饶有趣味的观察后就会提出问题：怎样可以控制它的浮沉？图9-6 演示：用手指按压橡皮膜，可使滴管沉入水底，松开手指滴管又会浮上来。如果手指用一适当的力按住橡皮膜，还可以使滴管停留在水中任一深度。对问题进行思考从有趣的实验现象引入课题，引起学生的研究兴趣。新课讲授教师活动学生活动设计意图问题引导，复习旧知中形成新知1）如图（下左图）A、B、C，三个体积相同的物体均浸没在在水中，请判断他们受到浮力的大小。并画出它们所受浮力的示意图。2）根据图中标明的浸没在水中的三个物体的运动状态，画出三个物体所受到的重力。3）教师通过学生的所画出的示意图进行总结概括板书物体浮沉条件。浸没在液体中的物体。当F浮<G物时，物体下沉；F浮=G物时，物体悬浮；F浮>G物时，物体上浮4）C物体上浮，最终漂浮在水面上，请画出物体C所受到力的示意图。观察学生画图，并提示C物受到的那个力大小没有变化？哪个力的大小变化了？为轮船教学容做好铺垫。5）图中A、B、C三个物体的密度不通过，浸没在水中放手后浮沉情况不同，请分析三个物体密度大小关系，三个物体的密度和水的密度的大小关系。通过学生思考回答补充到浮沉条件写板书： 浸没在液体中的物体。当F浮<G物时，物体下沉；液<物F浮=G物时，物体悬浮；液=物F浮>G物时，物体上浮；液.>物学生作图1：学生作图2：学生作图3：第一个问题学生回答第二个问题可以设计学生讨论，教师总结，也可以教师示引导。 物体下沉，F浮<G物 即液V排g <物V物g 浸没，V排=V物                液<物此问题是在具体情境中复习阿基米德原理原理，进行浮力大小的判断；通过画里的示意图的办法表现出浮力的大小和方向。学生完成第一个任务如左图所示。学生完成任务需要调动脑力回忆运动和力的关系、重力的图示，作出判断，在图中表示出重力的大小，如左图。演示实验浮沉条件和应用，巩固浮沉条件、演示实验1：1、配好盐水，让鸡蛋漂浮在液面上。用一个口较大的容器，盐水不要太多，准备后续实验中往里加水。问：新鸡蛋在水中是下沉的，容器中的鸡蛋漂浮在水面上，猜想什么原因？问：此时鸡蛋处于漂浮阶段，它所受到的浮力和重力的关系？2、逐渐往容器中加水，观察鸡蛋的浮沉情况。先做出下沉一点儿，露在水面的体积逐渐减小。问：什么原因导致鸡蛋下沉？问：加水后，鸡蛋所受到的浮力如何变化？为什么？3、再逐渐往容器中加水，作出悬浮、下沉的情况。让学生经历观察实验，体会液体密度的变化导致物体浮沉情况的变化学生会从鸡蛋的密度（坏鸡蛋）和液体的密度（盐水）两个方面作出猜想。相等答：加水后，盐水的密度变小。比较物体各表面受到液体压力及压力和合力的情况。强化漂浮时浮力和重力的关系解决学生思维障碍，将新学的容浮沉条件纳入浮力大小的判断，突破轮船从海中驶入河中下沉原因分析的难引出浮力应用教学突破教学难点演示实验2： 两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上浮最终漂浮。  质疑：（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？可能是因为什么呢？ （2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？ （3）大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢？  指出：上述实验告诉我们采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。应用1：  轮船  （1）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。  （2）排水量：满载时，船排开的水的质量。 即：排水量m船+m货 质疑：1轮船从河水驶入海里，它的重力变不变？它受到的浮力变大、变小还是不变？ 2它排开的液体的质量变不变？ 3它排开的液体的体积变不变？ 4它是沉下一些，还是浮起一些？ 应用2：潜水艇 潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种很重要的军事舰艇。它是怎么工作的呢？演示实验3：思考：把模型进入水中，从管吸气，模型将怎样？为什么？向管吹气，模型又将怎样？为什么？图9-8讲解：潜水艇两侧有水舱，当水舱中充水时，潜水艇加重，就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同体积水重时，潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时，潜水艇变轻，就可上浮了。潜水艇：  原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。 强调：潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。应用3：气球和飞艇 演示：“热气球”的实验。 质疑：酒精燃烧后袋空气密度怎样变化？ 讨论：要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，你们能想出什么办法？要使热气球落回地面，有什么办法？其他应用密度计、盐水选种等。因为它是空心的，F浮G物，所以能上浮，最终能漂浮。把沙取出来，变成空心的。F浮不变，挖空使G物变小，当F浮G物，铁罐子自然就浮起来了。不变，始终漂浮不变变，海水水，所以V排海水V排水V排变小了，所以上浮一些学生通过实验就会发现：把潜水艇模型放入水中，向外吸气时，由于部的压强减小，在外界大气压的作用下，水就会从侧壁上的小孔进入塑料瓶，使模型的重力增加，大于它受到的浮力，于是模型下潜；反之，向管吹气，会把部分水排出模型，使模型的重力减少，小于它受到的浮力，于是模型上浮。由此总结出潜水艇的浮沉原理是：通过改变自重实现上浮和下沉。原理：气空气，使它受到的F浮G物而升空。放气或停止加热强调：同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，但它排开的河水和海水的体积不同。因此，它的吃水深度不同。此时可引导学生将潜水艇和“活动1”中鸡蛋的浮沉原理进行对比，明确：通过改变浮力或改变重力这两种方法都可改变物体的浮沉状态。板书设计（一）物体的浮沉条件：F浮G物  上浮 最终漂浮 液.>物 F浮=G物  悬浮 液=物 F浮G物  下沉  最终沉底 液<物（二）通过调节物体受到的F浮或G物，可以调节物体的浮沉。（三）应用 1轮船：把物体作为“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。 2潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。 3气球和飞艇：气空气，使它受到的F浮G物而升空。教学反思：本节教学容安排以科学探究的方式，让学生亲历典型的科学研究过程使学生在科学学习的过程中体验物体沉浮现象的乐趣，获取物体沉浮的经验认识，增长探究物体沉浮的本质的能力，培养观察实验，思考等科学能力。这样在新课程的教学中学生的主体地位应得到充分的发挥，在整个教学活动中让学生在活动中探究、不断地发现问题、提出问题、解决问题。 注意纠正学生错误的概念，在克服学生思维障碍的过程中发展学生的思维能力。突出了理论联系实际。培养学生运用知识的能力，同时更好地理解浮沉条件，并深刻体会物理知识在人类社会的进步发展中起着举足轻重的作用，使学生更加热爱物理。体现了新课标的开放性理念，激发学生求知欲，锻炼学生通过各种方式获取材料和信息；让学生体会浮沉条件在实际应用中的重要作用，并让学生自己查阅资料，训练学生获取信息的能力。重视培养学生的科学探究能力，激发学生学习物理的兴趣，训练学生的动手能力，培养学生运用知识的能力。