物体的浮沉条件

初中物理(北师大版)第八章《压强和浮力》

第六节《物体的浮沉条件》设计

【设计思路】
本节课的设计是以新课程标准为依据。在充分考虑到学生的年龄、兴趣、生活环境等方面的差异，利用一些简单的实验现象，引导他们发现问题，激发他们对周围世界的强烈的好奇心并积极参与知识的探究,以探究物体的浮沉条件为主线，使学生理解浮沉条件的应用，并在探究活动中获得知识、发展技能、树立创新意识。
【教学目标】
1、知识与技能：
理解物体的浮沉条件，知道轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。
2、过程与方法：
经历探究浮沉条件的过程，培养学生运用运动和力的知识的分析概括能力。
通过对密度计、轮船、潜水艇、气球、飞艇浮沉原理的学习，培养学生的创新能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
通过制作孔明灯、密度计，训练学生的动手能力
3、情感态度和价观
通过对密度计、轮船、潜水艇、气球、飞艇浮沉原理的学习，让学生体会科学、社会、技术的紧密联系。
通过制作孔明灯、密度计，激发学生学习物理学的兴趣。
培养学生将科学知识服务于人类的意识。
【教学重点】物体的浮沉条件和应用
【教学难点】物体浮沉的应用
【教学资源】气球、飞艇、热气球、潜水艇课件
【教学流程】
本设计分为三个环节：创设情境、提出问题——探究物体的浮沉条件——应用物体的浮沉条件
第一部分以实验为基础，设疑导入，让学生通过观察实验并讨论、猜想影响物体浮沉的因素是什么？
第二部分，引导学生在针对各种猜想，分别设计实验验证，得出物体浮沉的是决定于它爱到的浮力和重力的合力。
第三部分，在第二部分的基础上，先根据鸡蛋在不同盐水中漂浮的情况，引导学生自己设计密度计；再根据空心和实心牙膏皮在水中的浮沉情况，让学生更加深刻地理解：密度大于水的物体做成空心后可增大排水体积，增大浮力，漂浮于水面的道理；最后利用课件引导学生理解不熟悉的潜水艇的热气球的浮沉原理。
【教学过程】
1、引入新课
复习运动和力的关系及阿基米德原理。提出：不同物体浸没在水中时运动状态是不是相同的？
2、探究物体的浮沉条件
①、分别演示鸡蛋和木块浸、铁块和乒乓球浸没在水中的情况，提出为什么物体浸在水中时有的下沉，有的上浮？让学生讨论后回答。
学生对上面问题的猜想可能有如下两种情况：一是认为重物下沉，轻的物体在水中上浮，二是认为可能与物体的密度有关，三是与物体受到的力有关。
②、老师先要求学生针对第一种和第二种情况设计实验验证。
如果学生在第二种情况中无法解决，教师可用空心牙膏皮演示，使学生认识到物体的浮沉与物质本身的密度无关，再提示：力是物体运动状态改变的原因，上浮和下沉即物体的运动状态发生了变化。强调：力和运动是紧密联系?密不可分的
提出问题：浸没液体中的物体受到哪些力的作用？（重力和浮力，物体怎样运动是由它们的合力决定的）
讲解：当物体浸没在液体中时
若F浮＜G物，则物体下沉(直沉到水底，所受合力为0,物体静止
若F浮=G物，则物体悬浮（物体全部浸入水中）。（画图讲解）
若F浮＞G物，则物体上浮
由以上推导，得到推论：物体的浮沉可以由重力和浮力的大小来判断。
在物体上浮的基础上，引导学生分析物体浸没在液体中时的浮力和露出液面后的浮力变化情况，最后得出物休漂浮的条件：F浮=G物，
③、问：什么情况下密度大的物质在水中下沉，什么时候又能浮在水面上？
学生讨论后得出：如果说浸没在水中的物体是实心，可以攻玉用密度来判断物体的浮沉
当 ρ物 > ρ液 物体下沉
当 ρ物 = ρ液 物体悬浮
当 ρ物 < ρ液 物体上浮,最后漂浮在液面
④、提出问题:一个鸡蛋沉在水中了,如何让它浮起来?
让学生思考后,上台亲自动手完成.
3、浮力的应用
①、提出问题：在上面实验中，如果盐水的密度越大，鸡蛋爱到的浮力怎样变化？鸡蛋在盐水中的体积怎样变化？
提出问题：能否根据鸡蛋在下水中的情况，来判断盐水的密度？如何设计一个测盐水密度仪器？
介绍密度计。
②、提出问题：钢铁的密度大于水的密度，但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行驶，这是为什么？
引导学生学生利用前面牙膏皮实验，寻找答案：采用“空心”的方法可以增大浮力。
利用课件介绍轮船是如何利用浮力的
学生思考：轮船从河里到海里，船会上浮些还是下沉些？为什么？
③、利用课件介绍潜水艇上浮下沉的原因是，并用潜水艇模型进行实验，加深学生对其浮沉原理的理解。
④、播放气球、飞艇和热气球 的课件，学生观察后讨论：
气球、飞艇和热气球是利用什么来升空的？要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，可采用什么办法？要使热气球落回地面，可采用什么办法？
4、布置作业
思考生活中还有哪些地方用到了浮沉条件？
课后自己制作一个密度计或孔明灯。


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