2022年八年级物理下册《物体的浮沉条件及应用》教案新人教版 .pdf

1 山东省枣庄四中八年级物理下册物体的浮沉条件及应用教案新人教版【教学目标】知识与技能1. 知道物体的浮沉条件，会利用物体的浮沉条件来判断物体的浮沉情况。2. 知道轮船、潜水艇、气球和密度计的工作原理。3. 能应用浮沉条件解释一些简单问题。过程与方法1经历探究浮沉条件的过程，培养学生运用力和运动的知识分析概括能力。2通过轮船、潜水艇、气球和密度计的工作原理的学习，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。3学会应用收集资料，认识浮力在生产生活中应用的相关内容。情感、态度与价值观1通过渗透物理方法的教育，培养学生养成以实验为基础，实事求是的科学精神。2通过学习阅读材料，培养学生的民族自豪感，激发学生学习物理的兴趣。【教学重点】物体的浮沉条件【教学难点】利用浮沉条件分析轮船、潜水艇、密度计的工作原理【教学准备】或【实验准备】教师用：多媒体课件、水槽、乒乓球、密度计、学生每组需要：托盘天平、砝码、烧杯、石块、【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、 创设情境，导入新课先向学生展示一张潜水艇的照片引起学生的注意。然后，用一段视频展示一则时事热点新闻：我国建国 60周年海上阅兵的一个亮点核潜艇接受检阅的片段。紧接着引出问题：潜水艇是如何来实现上浮与下沉的？（设计意图：向学生展示我国的近代科学，让学生理解新闻时事和生活中的科学技术，既增强了学生的民族自豪感与自信心，又满足了学生的求知欲，激发了学生的学习兴趣。）观察、分析、思考、讨论精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页2 二、进行新课知识点一：物体的浮沉状态A B C D 指导学生阅读课本，并观察上图，明确物体的浮沉状态。【结论】四种状态定义上浮：浸没中液体中的物体上升的过程。下沉：浸没在液体中的物体向下运动的过程。悬浮：浸没在液体中的物体可以停在液体中的任何位置的状态。漂浮：物体静止在液面上，且有一部分体积露出液面的状态。【点拨】 悬浮和漂浮是静止状态，受平衡力作用；上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用，下沉的结果是沉到液体底部，上浮的最后结果是漂浮在液面。（设计意图：明确物体在液体中的四种状态的定义，为下一步分析物体的浮沉条件做好知识准备。）学 生根据自学内容并回答：A为悬浮B为下沉C为上浮D为漂浮知识点二：物体的浮沉条件学生猜想探究浮沉条件【提出问题】为什么不同的物体放到液体中会有不同的状态？（设计意图：启发学生思维，让学生大胆说出自己的想法。从而了解学生的前概念，并根据学生的前概念，调整和改进教学设计，从而打下引导学生从前概念向科学概念转变的思想基础。）引导学生从受力分析角度，探究物体的浮沉条件。1、物体处于漂浮和悬浮这两种状态时，可以直接引导学生对处于这两种状态的物体进行受力分析，结合二力平衡，得出物体处于漂浮和悬浮状态时受力条件。【结论】 漂浮条件： F浮= G 悬浮条件： F浮= G2、物体的下沉与上浮是动态过程，通过实验来探究它们的受力问题：（1）探究下沉的条件：用细绳拉着一块小铁块，让铁块在水中静止，让学生对其进行受力分析；然后将绳子剪断，观察铁块的运动情况，并对其进行受力分析，从而得出物体下沉条件。学生提出猜想：1、重的物体容易沉，轻的物体容易浮。2、空心的容易浮，实心的容易沉。3、大的容易浮，小的容易沉。讨 论漂浮和悬浮两种状 态时物体的受力情况，并进行受力分析。作 出两种情况下受力示意图如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页3 【结论】 下沉条件： F浮 G （设计意图：通过受力分析和演示实验，培养了学生的理论分析能力，同时通过实验将抽象的情境清晰的展现出来， 有利于学生人感性认识上升到理性认识。）【点拨】教师结合阿基米德原理和重力的表达式，引导学生共同分析：对于实心物体排液浮gVF物物gVG悬浮时，由于F浮= G 且 V排= V物，因此，液 = 物漂浮时，由于F浮= G 且 V排 物下沉过程中，由于 F浮 G 且 V排= V物，因此，液 G 且 V排= V物，因此，液 物【总结】师生共同总结，物体浮沉状态下的异同，共同总结（表格如下）学 生对下沉物体进行受力分析用绳拉铁块时物体静止，即拉浮FFG当剪断绳子时，拉力消失，即 F浮 G , 合力向上，物体上浮学 生根据根据浮力和重力的表达式，在教师的 点拨下进行分析物体和液体密度的关系精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页4 知识小结上浮下沉漂浮悬浮F浮 G F浮物液物液=物处于运动状态，受力不平衡是 上 浮 过程 的 最 终状态可 以 停 留在 液 体 中任何位置静止状态，受平衡力（注：物体为实心物体）（设计意图：通过教师点拨和师生总结，使学生理解通过比较密度也可以确定物体的浮沉状态， 让学生对物体的浮沉条件有系统的了解，加深学生对物体浮沉条件的认识。）与 教师共同总结并记忆浮沉状态下的异同知识点三：浮力的应用1、轮船2、潜水艇【导语】液体和空气都有浮力，那么浮力在生活和生产中有哪些应用呢？【引导】 钢铁的密度比水大所以铁块会在水中下沉，可为什么钢铁制成的轮船却能漂浮在水面上呢？（引导学生做浮橡皮泥实验）【总结】 将橡皮泥做成空心，虽然重力没有变化，但增大了橡皮泥排开水的体积，也就增大了浮力，使浮力等于重力，橡皮泥即可漂浮在液面，而轮船就是根据这个道理制成的。【点拨】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。【演示实验】自制潜水艇模型：积极思考，设计实验方案，看谁能让橡皮泥漂浮起来。请 两名学生上讲台动手实验结 果把橡皮泥作成空心 的瓢状就漂浮在水面。小组讨论这是为什么？得出结论：增大了排开水的体积精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页5 3、气球和飞 艇取一只大试管，用一个钻有两个小孔的橡皮塞塞紧管口，在两个小孔中各插入一根短玻璃管，并在玻璃管上各分别接上一根长度适当的软胶管，其中一根胶管和注射器相连，另一根胶管只需当试管水平浮在水面时，管口能没在水面以下即可。为使试管能水平浮在水面，可在试管的底度绕几圈铁丝，作为配重，使它平衡。将试管放入大玻璃水槽内，使它水平浮于水面。【展示图片】【提出问题】通 过自制潜水艇模型实验，结合潜水艇的结构和物体浮沉条件，能否解释潜水艇的浮沉原理？【总结】 潜水艇是靠改变自身重力，来达到改变浮力和重力的关系，从而实现上浮、下潜和悬浮的。( 设计意 图：提高学生的逻辑推理能力；并将规律教学导入应用阶段，培养学生学以致用的能力，让学生感受到物理的科学性和实用性。) 【提出问题】播放一段气球升空的视频，物体在气体中的浮沉条件是怎样的？找 一学生代表到讲台前演示：用 注射器从试管中抽气 ，试管内的水就增多；往试管内压气，试管内的水就减少。控制进入试管内的水量，试管就会在水中下沉、上浮或悬浮。分组讨论，总结潜水艇的工作原理学 生结合物体在液体中的浮沉条件，总结出物 体在气体中的浮沉条件。三、课堂小结：知识树见附件学 生回顾本节课所学内容四、课堂检测师巡视、讲评完成检测题见附件五、布置作业完成本节课后练习课后完成【板书设计】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页6 10.3 物体的浮沉条件及应用一、物体的浮沉状态上浮下沉悬浮漂浮二、物体浮沉的条件上浮下沉漂浮悬浮F浮 G F浮物液物液=物处于运动状态，受力不平衡是 上 浮 过程 的 最 终状态可 以 停 留在 液 体 中任何位置静止状态，受平衡力三、浮力的应用1、轮船利用空心来增大排开水的体积来增大浮力2、潜水艇改变自身重力3、气球和飞艇【教学反思】本节内容是在上节学习浮力概念及阿基米德原理的基础上进一步学习物体的浮沉条件，并与上一节内容构成完整的浮力知识体系。本节知识是前面所学力学知识的综合运用，与力、重力、二力合成、二力平衡、密度等到知识联系紧密。本节内容包括两个知识点：一是物体的浮沉条件，二是轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理，前者重在培养学生的分析能力，后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活生产中的应用及其重要意义。对于本节的总体教学方法主要是：从浮沉现象出发，首先播放核潜艇接受检阅的片段，展示我国的近代科学，让学生理解新闻时事和生活中的科学技术，既增强了学生的民族自豪感与自信心， 又满足了学生的求知欲，激发了学生的学习兴趣。然后引导学生从受力分析的角度分析得出物体的浮沉条件，再进一步找到物体密度、液体密度与物体浮沉的关系。最后精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页7 从生活经验出发产生问题：密度比水大的钢铁， 制成轮船、潜水艇后却能漂浮或悬浮在水中？通过实验探究， 引导学生分析讨论得出：空心法可增大物体受到的浮力，从而理解轮船、潜水艇的制作原理； 引导学生运用物体的密度、液体的密度与浮沉条件关系的知识来说明气球、飞艇等是如何工作。总之，本节主要采用让学生在观察实验中和从生活经验中产生问题，在教师的启发引导下运用讨论交流、实验探究等方式来进行学习的，从而达到完成学习任务的。本节设计的亮点：第一、 在知识的呈现顺序上，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。第二、 突出了理论联系实际。在分析浮沉条件时，首先从生活经验出发提出问题。在得出浮沉条件后， 引导学生利用浮沉条件分析轮船、潜水艇、 气球、 飞艇和密度计的浮沉原理，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。第三、体现了新课标的开放性理念，培养学生民族自豪感。第四、重视培养学生的科学探究能力，用实验探究的方式认识轮船漂浮和潜水艇上浮下潜的原理。重视培养学生的动手制作能力，在作业的中引导学生动手制作“孔明灯”，同时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。第五、注重初、高中知识的衔接。 引导学生从受力分析的角度分析得出物体的浮沉条件，训练学生进行受力分析的能力，为将来高中物理的进一步学习奠定基础。教学中易出现的问题：第一，在利用密度比较法判断物体浮沉状态的学习过程中，学生对分析过程中的变量控制要特别注意。第二，在利用浮力来解决实际问题时，学生动手实验中，时间的把握要特别关注。附件：本节知识树精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页8 物体浮沉条件及应用浮沉条件浮力的应用下沉上浮悬浮下沉悬浮浮沉状态浮沉条件上浮漂浮物液浮，GF物液浮，GF漂浮物液浮，GF物液浮，GF轮船潜水艇气球飞艇当堂检测1. 一个重为10N的木块在水中上浮，最后漂浮在水面上，这木块受到的浮力（）A.上浮时小于10N ，漂浮时大于10N B.上浮时大于10N ，漂浮时小于10N C.上浮时等于10N ，漂浮时等于10N D.上浮时大于10N ，漂浮时等于10N 2. 一艘轮船从河里驶入海里，发生变化的物理量是（）A.船受到的重力B.船受到的浮力C.船排开液体的重量D.船排开液体的体积3. 把质量相同的实心木球和实心铁球浸没于水中放手后，木球上浮而铁块下沉。静止后它们受的浮力大小是（）AF木球F铁球 BF木球F铁球CF木球=F铁球 D无法判断4. 潜水艇是通过改变实现浮沉的 ; 而水中的鱼儿则是通过改变鱼鳔中的气体体积来实现浮沉的。原来处于悬浮状态的鱼儿，如果将鱼鳔中的气体体积减小一些，将有助于鱼儿。5. 游泳时，有的人会有这样的体验: 当人站立在水中且身体将要浸没时，池底对脚的支持力几乎为零。假如一位重为490 牛的同学正在体验这种感觉，此时他受到的浮力约为多少？排开水的体积约为多少？6. 把重 5N、体积为 06cm3的物体投入水中，当物体静止时，受到的浮力是多少？为什么？【参考答案 】1D 2.D 3.A 4. 自身的重力下潜 5.490N 5 10-2m36. 假设物体能浸没于水中，则此时受到的浮力为F浮=液gV排=10g/cm310N/kg 0 6cm3=6N， 大于物体自身的重力， 因此物体最终会漂浮在水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5N 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页