视频标签:物体的浮沉,条件及应用
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视频课题:人教版八年级下册巜物体的浮沉条件及应用》蚌埠
教学设计、课堂实录及教案:人教版八年级下册巜物体的浮沉条件及应用》蚌埠铁路中学
10.3 物体的浮沉条件教学设计 课程标准要求
“运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象” 教材分析
本节是在学习了阿基米德原理,认识了浮力产生的原因的基础上,从知识应用的角度学习物体浮沉条件的。本节知识综合性较强,难度较大,涉及应用受力分析、力和运动的关系以及与浮力知识结合起来解决问题等。 本节包括两个主要部分:“物体的浮沉条件”,“浮力的应用”。重点是根据二力平衡条件与力与运动的关系描述物体的浮沉条件,并应用于生产生活中。 学情分析
通过前面的学习,学生已经知道了二力平衡条件,力与运动的关系,阿基米德原理灯基础知识,对浮力有了一定的认知,但是将这些知识结合起来还需要教师不断引导。学生的综合应用能力还需要进一步锻炼。 教学目标:
1.能够根据二力平衡和力与运动的关系描述物体的浮沉条件,并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小,使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。
2.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象,认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。
3.在实验中体味物理的趣味,体验成功的感受,感受利用物理原理辨别事物真伪的科学价值感。 教学重难点
重点:物体的浮沉条件 难点:浮力的应用 教学方法
实验探究法,讲授法,分组讨论等。
教学准备:多媒体设备,石块,木块,蜡块,铁块,橡皮泥,塑料块,橙子,铁钉,刀具,玻璃水槽,水,乒乓球,“潜水艇”模型等。 教学设计过程 一、设疑引入 (实验1)
教师:同学们下午好! 我这里有一个橙子,(教师展示)
你们猜这个橙子浸在水中会上浮还是会下沉呢? 学生回答:1.上浮 2.下沉
教师:那我们来试试,看它到底是上浮还是下沉,请仔细观察。 将橙子浸没水中 结果上浮
现在我把这个橙子切成体积不同的两半,一半大,一半小,你们猜想大半会上浮还是下沉呢?
学生回答:1.上浮 2.下沉
教师:我们来见证结果,大半橙子浸入水中,结果大半橙子上浮 现在,你再想想小半橙子回如何呢? 学生回答:上浮较多 教师:好!我们一起观察
再把小半橙子浸入水中,结果下沉! 提问:
为什么大半橙子却上浮,而小半橙子却下沉呢?
学生:大橙子受到的浮力大,所以上浮,小橙子受到的浮力小,所以下沉,是这样吗? 教师:那么物体的浮沉与什么有关呢?我们今天这节课就来探究这个问题即(板书)(10.3物体的浮沉条件及应用) 二、新课教学
教师:要探究这个问题,我们先看看哪些物体会下沉,哪些物体会上浮。 实验2
我们这里有铁块、蜡烛、木块、橡皮泥、石块、塑料方块等物体,一一展示给学生看。这些物体浸入水中,哪些会下沉,哪些会下沉呢?
我们请一位同学把它们放入水中试试,看这些物体会怎么运动。 学生操作:分别将这些物品浸没水中,提醒学生观察。
教师:我们看到,有的物体上浮,有的下沉。你能总结哪些物体上浮哪些物体下沉吗?
学生总结:
上浮的物体:蜡块、木块、塑料方块 下沉的物体:铁块、橡皮泥、石块
教师:这些浸在水中的物体,受到哪些力的作用,你们能不能画出来? 我们请两位同学来分别画一下铁块和木块的受力示意图。 两位学生画图:分别画铁块与木块浸没水中时的受力示意图。
教师:先给点掌声鼓励一下。他们画的对不对,我们先留个悬念,等会再解释。 但是我们看到他们都画了重力和浮力。
那么都受这两个力的作用,为什么有些物体上浮,有些物体下沉? 你们猜一猜 学生回答:
有的说受到的浮力大的就上浮,受浮力小的就下沉。
为了更明确这个问题
我们再来慢动作演示乒乓球在水中的运动过程: 教师演示3:乒乓球上浮过程
说明上浮过程是一个运动过程,最终漂浮于水面。 乒乓球浸没在水中受到浮力和重力,为何迅速上浮? 学生:因为浮力比重力大
教师:回答得很准确!现在我们来总结一下刚刚我们做过的实验:
当物体浸没在液体中,会受到浮力和重力,如学生们所言,而物体的上浮和下沉不是只看浮力的大小,而是看浮力和重力的大小关系。当 (1)浮力比重力大时,物体会上浮,
【1. F浮>G物,物体上浮(板书)最终漂浮,漂浮时,F浮=G物】 (2)浮力比重力小时,物体就会下沉, 【2. F浮<G物,物体下沉(板书)】
(3)物体浮力等于重力呢?物体会悬浮在液体中, 【3. F浮=G物 时,物体悬浮在液体中(板书)】 教师:同学们请看,现在乒乓球还在上浮吗? 学生:没有
教师:那么它处于什么状态? 学生:漂浮
教师:也就是说上浮和下沉是一个动态的过程,而漂浮,悬浮,沉底是状态。 这就是物体的浮沉条件。也是本节课的重点。
问题:本节课刚开始你也不知道铁块的重力和浮力的关系,都肯定的说铁块会下沉,为什么? 学生:铁块重
教师:你说的是铁块重在这里指的是密度大。这里我们可以按照这个思路 当我们不知道物体浮力和重力大小关系时,可不可以考虑密度的关系? 我们一起推导一下,试试可以推导出什么。注意物体浸没在水中时,V排=V物 教师和学生一起推导:(板书)
【ρ液>ρ物 ,物体上浮最终漂浮 ρ液<ρ物 ,物体下沉 ρ液=ρ物,物体悬浮】
现在我们有两种方式判断物体的浮沉一种是判断浮力与重力的大小关系,另一种是判断物体密度和液体或气体密度的关系。更多的是两种方法并用。 现在你可以结合密度关系找出橙子实验中的玄机吗? 学生分组讨论。
讨论结果:橙子密度不均匀等。
教师:整个橙子在水中上浮,说明整个橙子的平均密度比水小。大橙子的密度也小于水。而小橙子密度比水大。是不是这个橙子肉都长到小橙子这一半了呢? 停几秒„„ 学生思考
教师:玄机在哪里呢?
真相只有一个:这里我跟大家开一个小玩笑,我在这里加了两根铁钉,加了铁钉后,这半橙子的平均密度就变大了。所以会下沉。揭开橙子中钉子。
所以学物理可以辨别真伪!开个小玩笑,希望你们能记住这两种浮沉条件。 学习是为了应用,浮力有哪些应用呢? 其实人类早就开始应用浮力了。 一个重要的应用是轮船 1 轮船
做一做:如何让沉于水底的橡皮泥浮上来? 学生:(两个人比赛)
橡皮泥捏成船型,但是重力并没有改变,只是变成“空心”的,它排开水的体积变大。浮力变大从而使橡皮泥浮起来。 轮船是用钢铁制成的,其密度远大于水,怎么能承载那么重的货物浮于水面呢? 即利用“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。 轮船的大小用排水量表示,即满载时的排开水的质量 m排=m船+m货
轮船满载时,重力较大,浮力等于重力,即V排大,因此,吃水较深 ,卸下货物,重力减小,浮力相应减小,V排减小,吃水较小
另一个重要的应用就是潜水艇 2.潜水艇
做一做:让浮于水面的“潜水艇”沉下来 学生做:让水舱中注水,潜水艇渐渐下沉。 教师:如何让它浮起来呢?
学生做:注入空气,排出水,潜水艇慢慢上浮。 潜水艇模型:由浮到沉,再到浮。 潜水艇和这个原理是一样的.
潜水艇是军用舰艇,潜水艇的艇身有水舱,向水舱内注水时,潜水艇变重,慢慢潜入水中,当它的浮力与重力相等时,可以悬浮在水中,当用压缩空气将部分水排出时,潜水艇变轻,从而上浮。
由此可见,潜水艇是通过改变自身重力实现浮沉的。 第三个重要的应用就是气球和飞艇了 3.气球和飞艇
买的氢气球可以飞上天,自己吹起来的气球咋不上天呢? 原来是氢气球力充的是密度比空气小的氢气或氦气。有的充的是加热过体积膨胀热空气。但是自己吹的气球,密度比空气要大,所以下沉。 学生试试解释热气球原理。 热气球:
与热气球相似的还有我们用来祈福的孔明灯,请问你们放过孔明灯吗?可以解释你是如何操作的吗? 学生:
飞艇:用于军事侦察,轰炸敌方目标。
气艇的气囊中充入氢气发生过几次爆炸事故,所以后来就用比较安全的氦气代替氢气。
总结气球和飞艇:其内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,浮力大于重力,便可以上升了
即气球和飞艇通过改变浮力,实现升空的。
三、小结
通过本节课,你学习到了哪些知识?掌握了什么方法?有什么成功的体验?
四、课堂练习
例1:小明把一个实心球放入水中,发现实心球悬浮,取出小球将它切成大小不等的两块,再将它们浸没于水中,发现小块下沉,则大块
将 (选填“上浮”“下沉”“悬浮”)
例2:把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把液面上方的部分切去,则余下的部分 ( ) A.沉入水底 B.仍然漂浮 C.刚好悬浮 D.无法判断
例3:把重8N,体积为1.0×10-3m3的物体投入水中, 当物体静止时,物体的状态和所受浮力是( ) A.漂浮,F浮=10N B.悬浮,F浮=8N C. 漂浮,F浮=8N D.沉入水底,F浮=10N
五、作业布置 板书设计
10.3 物体的浮沉条件及应用 一、物体的浮沉条件 1. 上浮:F浮>G物; 最终漂浮:F浮=G物
2. 下沉:F浮<G物;物体最终沉底 3. 悬浮:F浮=G物 ,可停在液体任何位置 推导:
1、物体上浮:ρ液>ρ物 漂浮:ρ液>ρ物 2、物体下沉:ρ液<ρ物 3、物体悬浮:ρ液=ρ物
二、浮力的应用 1.轮船
利用“空心”的办法来增大浮力,来实现漂浮。
m排=m船+m货 2.潜水艇
通过改变自身重力实现浮沉的
3.气球与飞艇
通过充入密度很小的气体,实现升空的。
教学反思
本节课在实验的基础上,让学生参与实验,在实验中观察现象,自己归纳总结物理规律。几个小实验的应用,使得课堂氛围非常好,学生积极性较好,不足的地方在于乒乓上浮过程过快过于短暂,让学生观察清楚这一具体“过程”不易。
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