《物體的浮沉條件及應(yīng)用》公開課教學(xué)設(shè)計【八年級物理人教版下冊】

《物體的浮沉條件及應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)（1）理解物體的浮沉條件。（2）能根據(jù)物體的浮沉條件判斷物體的浮沉。（3）經(jīng)歷探究物體浮沉條件的過程。（4）嘗試用物體的浮沉條件解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象，體會物理與社會的聯(lián)系。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：物體的浮沉條件、浮沉條件的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：物體的浮沉條件課的類型新授課教學(xué)方法講授法、討論法、談話法教學(xué)過程引入新課教師活動：展示輪船的圖片，播放潛艇的視頻。教師設(shè)問：我們已經(jīng)知道漂浮在液面上的物體或浸入液體中的物體會受到液體對它的浮力。同樣是鐵制的鐵塊和輪船，為什么鐵塊會沉入水底，而輪船卻可以漂浮在水面？為什么潛艇可以自由地沉??？講授新課一、物體的浮沉條件教師活動：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)力與運(yùn)動的關(guān)系分析浸沒在液體中的物體不同狀況下的受力情況。教師活動：創(chuàng)設(shè)將一個物體浸沒在中的情境。（1）設(shè)想將一個物體浸沒在液體中，此物體上浮；（2）設(shè)想將一個物體浸沒在液體中，此物體懸?。唬?）設(shè)想將一個物體放到液體中，此物體下沉。學(xué)生活動：學(xué)生之間討論分析浸沒在液體中的物體在上浮時、懸浮時、下沉?xí)r的重力與浮力的大小關(guān)系。教師活動：講解物體上浮時、懸浮時、下沉?xí)r重力與浮力的關(guān)系。當(dāng)重力大于浮力時，物體下沉。當(dāng)重力等于浮力時，物體懸浮。當(dāng)重力小于浮力時，物體上浮。教師設(shè)問：浸沒在液體中的物體的上浮與下沉與它們的密度有沒有關(guān)系？設(shè)想浸沒在液體中的物體的體積為V，密度為ρ，液體的密度為ρ液。這個物體所受的重力為G=ρVg此物體所排開的液體的體積也為V，其所受的浮力為F浮=ρ液ρV因為物體上浮時，F(xiàn)浮>G，于是有ρ液ρV>ρVg解得ρ液>ρ。同時可得，物體懸浮時ρ液=ρ，物體下沉?xí)rρ液<ρ。教師活動：播放視頻《鹽水浮雞蛋》。二、浮力的應(yīng)用（一）輪船鋼鐵的密度為7.9×103kg/m3，大于水的密度。故鋼鐵放入水中時應(yīng)該是下沉的。但鋼鐵制成的輪船卻可以漂浮在水面上。這是因為輪船的形狀是瓢狀的，這種形狀雖然不能減小輪船的質(zhì)量，但其有較大的“空腔”，使得可以排開更多的水，這樣就增大了其所受到的浮力。這是一個技巧，但也有它的風(fēng)險，即一旦發(fā)生漏水，危險也是非常大的。故輪船一般有多個獨(dú)立的密封艙，這樣即使個別密封艙漏水也不至于發(fā)生致命的危險。（二）潛水艇上浮時，打開進(jìn)氣閥門，使高壓空氣進(jìn)入潛艇兩側(cè)的水艙，將水排出，艇重變小。當(dāng)重力小于浮力時，潛艇上浮。漂浮時，水艙里沒有水，潛艇浮在水面上，這時潛艇所受的重力等于浮力。下潛時，打開進(jìn)水閥門，使水流進(jìn)水艙，艇重變大。當(dāng)重力大于浮力時，潛艇下沉。（三）氣球和飛艇學(xué)生活動：結(jié)合所學(xué)物體的浮沉條件，手機(jī)上網(wǎng)查找相關(guān)資料，思考下列問題。（1）熱氣球升空的原理；（2）熱氣球水平移動的動力。學(xué)生活動：學(xué)生之間交流自己的看法，并作相關(guān)討論，然后舉手回答上面的問題。教師活動：理答。加熱器加熱球囊內(nèi)的空氣，使其受熱膨脹，密度減小。持續(xù)加熱使得熱氣球本身及球囊內(nèi)的空氣的質(zhì)量減小，而其總的排開空氣的體積不變。當(dāng)其所受的重力小于其所受的浮力時，熱氣球就可以升起來了。熱氣球唯一的動力就是風(fēng)，由于不同高度的氣流的方向和速度是不一樣的，故人們可以通過對熱氣球高度的控制來實(shí)現(xiàn)對熱氣球飛行速度和方向的調(diào)節(jié)。學(xué)生活動：結(jié)合所學(xué)物體的浮沉條件，手機(jī)上網(wǎng)查找相關(guān)資料，思考下列問題。（1）飛艇升空的原理；（2）飛艇水平移動的動力。學(xué)生活動：學(xué)生之間交流自己的看法，并作相關(guān)討論，然后舉手回答上面的問題。教師活動：理答。設(shè)計思路：關(guān)于物體的浮沉條件的應(yīng)用的實(shí)驗，實(shí)在太多，根本不可能枚舉完。因此，考慮選幾個典型實(shí)例（可結(jié)合物理時空、知識講解、情境引入的相關(guān)資料）講一講，讓學(xué)生深度解析其他實(shí)例不失為一種可行的方法。典題剖析例1把一個質(zhì)量為100g的小球浸入一個裝滿水銀的燒杯中，待小球靜止后，有80g的水銀溢出，則該小球()A．一定漂浮在液面上B．一定沉到燒杯底部C．可能漂浮在液面上D．可能懸浮在水銀中答案：B例2把兩個完全相同的小球分別放入盛滿不同液體的甲、乙兩個溢水杯中，靜止時的狀態(tài)如圖所示。甲杯中溢出的液體質(zhì)量是40g，乙杯中溢出的液體質(zhì)量是50g，若甲杯中的液體是水(ρ水＝1.0×103kg/m3)，則小球的質(zhì)量和體積為()A．40g40cm3 B．40g50cm3C．50g40cm3 D．50g50cm3答案：C例3質(zhì)量相同的兩個實(shí)心物體甲和乙，體積之比V甲∶V乙＝3∶2，密度之比ρ甲∶ρ乙＝2∶3；將它們輕輕放入水中，若甲、乙均漂浮，此時它們受到的浮力之比F甲∶F乙＝______________；若甲、乙均浸沒，此時它們受到的浮力之比F甲′∶F乙′＝________；若一物體漂浮，另一物體下沉，則漂浮的是________。答案：1:13:2甲例4將一物塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中，靜止后有76g水溢出；將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中，靜止后有64g酒精溢出，則物塊在水中的狀態(tài)是________(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)，物塊的密度是________kg/m3。(已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)解析：由題意，物塊排開酒精的體積為V排酒精＝eq\f(m排酒精,ρ酒精)＝eq\f(64g,0.8g/cm3)＝80cm3排開水的體積為V排水＝eq\f(m排水,ρ水)＝eq\f(76g,1.0g/cm3)＝76cm3因為排開水的體積小于排開酒精的體積，所以在水中漂浮，在酒精中沉底。物塊在水中