物體的浮沉條件及應(yīng)用(7)

1、物體的浮沉條件及應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)（-）知識(shí)與技能1能根據(jù)二力平衡條件和力與運(yùn)動(dòng)的矢系描述物體的浮沉條件；2運(yùn)用物體的浮沉條件解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。（二）過(guò)程與方法1通過(guò)改變物體所受的重力或浮力的大小，使物體在液體或氣體 中處于不同的浮沉狀態(tài)；2認(rèn)識(shí)浮力知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用價(jià)值。（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀1通過(guò)對(duì)輪船、潛水艇、氣球、飛艇的浮沉原理的學(xué)習(xí)， 體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的緊密聯(lián)系；2通過(guò)浮力知識(shí)應(yīng)用實(shí)例培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)風(fēng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)情趣； 通過(guò)學(xué)生自己的探究實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望。發(fā)展積極探索的精神，獲得謀求內(nèi)部協(xié)調(diào)統(tǒng)一 的成功體驗(yàn)。二、教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)內(nèi)容是在上一節(jié)

2、學(xué)習(xí)浮力概念和阿基米德原理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步 學(xué)習(xí)物體的浮沉條件，并與上一節(jié)內(nèi)容構(gòu)成完整的浮力知識(shí)體系。本節(jié)知識(shí)是前面所學(xué) 力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，與力、重力、二力合成和密度等知識(shí)聯(lián)系密切o本節(jié)內(nèi)容包括兩個(gè) 知識(shí)點(diǎn)：一是物體的浮沉條件，二是輪船、潛水艇、氣球、飛艇和密度計(jì)的浮沉原理。 前者重在培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，而后者重在使學(xué)生認(rèn)識(shí)到浮沉條件在社會(huì)生活中的應(yīng)用 及其重要意義。物體的浮沉條件是分析各種浮沉現(xiàn)象的基礎(chǔ)，所以通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，認(rèn)識(shí) 物體的浮沉現(xiàn)象及探究物體的浮沉條件是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)。要弄清浮沉條件，矢鍵是 對(duì)浸沒在液體中的物體進(jìn)行受力分析。本節(jié)教材要運(yùn)用阿基米德原理分析物體在液體中 受到的浮力

3、的變化，并比較浮力和重力的大小，需要較強(qiáng)的思維能力，因此是本節(jié)教學(xué) 的難點(diǎn)。三、教學(xué)策略根據(jù)浮力知識(shí)的教學(xué)分解，本節(jié)教學(xué)的主要知識(shí)有兩個(gè)：一是物體的浮沉條件；二 是浮沉條件的應(yīng)用。知識(shí)本身的難度并不算大，但貫穿在從如何調(diào)節(jié)浮力與重力的大小尖 系去理解浮力的應(yīng)用事例這個(gè)分析過(guò)程要求較高，是進(jìn)行本節(jié)教學(xué)的尖鍵，為此，本節(jié)教學(xué)的策略設(shè)計(jì)是：首先觀察、分析、比較物體的浮沉情況，引導(dǎo) 學(xué)生從受力條件和密度條件兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)物體的浮沉條件，通過(guò)調(diào)節(jié)浮 力與重力的大小尖系，達(dá)到理解浮沉條件在輪船、潛水艇、氣球和飛艇諸方面的應(yīng)用。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體課件、燒杯、水、土豆、蘋果、橡皮泥、潛水艇模型、熱氣球模型五

4、、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課（5分鐘）視頻展示潛水艇。思考：潛水艇這么一個(gè)龐然大物，卻能自由地上浮 與下沉，它是怎樣在水中實(shí)現(xiàn)浮沉的呢？教師再做 一個(gè)演不實(shí)驗(yàn)，將土豆和蘋果一起放進(jìn)水里，讓學(xué) 生觀察：土豆在水中下沉，而蘋果是漂浮在水面上 的。用力向下壓蘋果使浸沒在水中，一松手，蘋果又向上浮起。以上的現(xiàn)象都與物體的浮沉有尖，今天我們就親自來(lái)探究影響物體浮沉的條件。學(xué)生觀看，體會(huì)浮沉現(xiàn)象。從生活和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面設(shè)置懸念，引入課 題。在上面的基礎(chǔ)上，介紹名詞：上浮、下沉、漂讓學(xué)生觀察，充熟悉有浮。分討論、操作后，尖概念新課問(wèn)：能讓蘋果在水中下沉，讓土豆在水中上浮匯報(bào)做法。給蘋術(shù)語(yǔ)

5、，教學(xué)嗎？果扎上幾枚鐵為進(jìn)一(30我們不僅要知其然，還要知其所以然。為什么釘，能讓原本在步研究分鐘）你們的做法能達(dá)到上述效果呢？這還要從力水面漂浮的蘋果浮沉條與運(yùn)動(dòng)的尖系講起。下沉。在水里加件做好思考：浸在水中的物體受到哪幾個(gè)力的作用？一此鹽，能讓原鋪墊。它們的方向怎樣？（浸在水中的物體受到兩個(gè)個(gè) 來(lái)沉在水底的土力：重力和浮力，重力的方向豎直向下，浮力的方豆向上浮起,最向豎直向上）。后漂浮在水面如果物體受到的重力和浮力大小相等，物體將處于上。如果控制好什么狀態(tài)？（根據(jù)二力平衡條件，物體將處于靜止鐵釘和鹽的數(shù)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）。量，浸沒在水里物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)時(shí)，它受到的重力和浮力的蘋果和

6、土豆還有什么尖系？（物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)時(shí)，都是可以保持靜止，平衡狀態(tài)。物體受到的重力和浮力滿足二力平衡條既不上浮5也不件，它們大小相等）。如果向下的重力大于向上的浮力，物體將怎樣？（物體將下沉）。下沉（這種情況叫懸浮）。如果向下的重力小于向上的浮力，物體將怎樣？（體將上?。？偨Y(jié)：浸在液體中的物體，其浮沉情況取決于物體所受到的浮力和重力的大小。當(dāng)物體浸沒在液體時(shí)，若重力大于浮力，則物體下沉；若重力小于浮力，則物體上?。蝗糁亓Φ扔诟×?，則物體懸浮;當(dāng)物體漂浮在液面上時(shí)，它所受到的重力等于浮學(xué)生討論并回答。給蘋果扎上問(wèn)：現(xiàn)在你能回答為什么給蘋果扎上幾枚鐵釘，能幾枚鐵釘，就是層層剖 析，培 養(yǎng)學(xué)

7、生 邏輯思 維能 力。讓原本在水面漂浮的蘋果下沉？在水里 加一些鹽,增大蘋果受到的為什么能讓原來(lái)沉在水底的土豆向上浮起？最后漂重力。當(dāng)蘋果受浮在水面上?到的重力大于它問(wèn)：向上浮起的土豆能一直向上運(yùn)動(dòng)嗎？最后 處于受到的浮力時(shí),什么狀態(tài)？（不能。當(dāng)土豆露出液面后，隨著上蘋果下沉。在水浮，土豆排開液體的體積逐漸減小，受到的浮力就里加一些鹽，增逐漸減小。當(dāng)浮力等于重力時(shí)，土豆不再上浮，于大了液體的密是漂浮在水面上）。度，所以能增大問(wèn)：剛才做讓土豆上浮實(shí)驗(yàn)時(shí)，我看到有同學(xué) 采用土豆受到的浮了把土豆切成兩塊的方法。切成兩塊確實(shí)力。當(dāng)土豆受到能減少土豆的重力5這種方法能讓土豆上浮嗎？為的浮力大于重力 什么

8、？（不能。因?yàn)闇p少重力的同時(shí)，也減少了土?xí)r，土豆上浮。 豆受到的浮力。對(duì)于一塊土豆，還 是重力大于浮力，所以它仍下沉）。問(wèn)：如果把土豆切得更小一些，它是否可能在 水中上??？（不能）。問(wèn)：上述過(guò)程中，可變的是土豆受到的重力和 浮力，不變的是它總在水中下沉。大家想想，還有什 么不變？（密度。因?yàn)槊芏仁俏镔|(zhì)的物 理屬性，不 隨質(zhì)量和體積改變）。問(wèn)：很好。對(duì)于物體的浮沉條件，從力的尖系看，取決于物體受到的重力和浮力的大小尖系。從密度學(xué)生回答：土豆看，取決于物體的密度與它所在液體密度的大小尖的密度大于水的系。如果物體的密度等于液體 密度，物體在液體中密度，所以土豆懸??；如果物體的密度大 于液體密度，物體

9、在液體在水中下沉；切中下沉；如果物體的密度小于液體密度，物體在液成小塊土豆的密體中上浮，最后對(duì)于實(shí)心物體，根據(jù)F浮=p液gV判斷。度不變，還是大 排，G =卩物gV物，可以通過(guò)比較物體和液體的密度來(lái)于水的密度，所以還下沉；在水中加鹽，增大了 水的密度，使水 的密度大于土豆 的密度，土豆就 能上浮了。漂浮懸浮上浮下沉（沉底）力的系F浮=0物F浮=0物F浮6物F浮VG物密卩液P液=卩液p液v P度p物P物P物物矢系這一點(diǎn)有興趣的同學(xué)可以證明。利用密度矢系，怎樣解釋土豆在水中原來(lái)下沉、切成小塊還是下沉、水中加鹽就能上??？浮力的利用 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：把橡皮泥捏成團(tuán)放在水面，觀察橡 皮 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),泥的運(yùn)動(dòng)

10、狀態(tài)。再把橡皮泥捏成碗形或船形 放在水 并通過(guò)分析思考面，觀察橡皮泥的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。明白輪船能漂浮引導(dǎo)學(xué)生分析，當(dāng)把橡皮泥捏成碗形或船形放在的道理O水面時(shí)，雖然它受到的重力沒有改變，但是由于它 排開水的體積增大，受到的浮力增大，所以能漂浮在水面上。對(duì)于鋼鐵制造的輪 船，只要空心的程度足夠大，也能漂浮在水面上?？梢宰寣W(xué)生通過(guò)自制潛水艇模型來(lái)感受潛水艇的浮沉原理：器材：空塑料眼藥水瓶一只，大鐵釘一只，自行 學(xué)生實(shí)驗(yàn)并思考車氣門芯皮一根，還有膠帶、錐子、小刀等。潛水艇的浮沉原培養(yǎng)學(xué) 制作：如圖1，用膠帶將眼藥水瓶和大鐵釘纏在一 生運(yùn)用 起，在塑料瓶緊靠鐵釘?shù)膫?cè)壁上用錐子戳幾個(gè)小 知識(shí)思 孔，再用小刀將瓶

11、口削尖，在瓶口處接 上自行車氣 考分析 門芯皮，這就做成了潛水艇模型。思考：把模型進(jìn) 問(wèn)題能 入水中，從管內(nèi)吸氣，模型將怎樣？為什么？向管 力。內(nèi)吹氣，模型又將怎樣？為什么？學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)就會(huì)發(fā)現(xiàn)：把潛水艇模型放入水中， 向外吸氣時(shí)，由于內(nèi)部的壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓 的作用下，水就會(huì)從側(cè)壁上的小孔進(jìn)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 潛；反之，向管內(nèi)吹氣，會(huì)把部分水排出模型，使 模型的重力減少，小于它受到的浮力，于是模型上 浮。由此總結(jié)出潛 水艇的浮沉原理是：通過(guò)改變自 重實(shí)現(xiàn)上浮和下沉。演示以下實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生的興趣：找一個(gè)非常薄 的塑 料袋，口向下放置，并將袋口用透明膠帶適當(dāng)粘合 變小（不要封死），使它變?yōu)樯洗笙滦〉臍馇蛐螌W(xué)生觀察并思考狀J用酒精燈在袋口處對(duì)空氣加熱J幾分鐘后?氣 氣球的浮沉原 球即可升空。在觀察之后，請(qǐng)學(xué)生思考：（1）熱 理。氣球?yàn)槭裁磿?huì)升起來(lái)？（熱空氣的密度較小，使得熱氣球的重力小于它受到的浮力，所以上?。?）假如由你來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)吊籃的 熱氣球，為了