《物体的浮沉》教学设计.doc

第五节 物体的浮与沉
【教材分析】本节是初中物理浮力章节中的重点和难点知识，它涉及物体浮沉条件和应用两方面的知识，是二力平衡条件及运动和力的关系在力学中特殊表现形式。
学生学习了阿基米德定律后，对浮力有了一定的认识。学生不喜欢枯燥的理论分析和教条式的计算，但乐于参与动手实验、观察现象、了解与物理规律有关的图片,在玩中学更能激起学生的兴趣。为了激发学生参与教学活动的积极性,通过自身努力,找出决定物体浮沉条件与改变物体浮沉的方法,展示一些图片，设计一些实验,并应用生活中的物品来完成这一规律的探究,既达到教学要求,又消除学生对物理的神秘感,把物理与生活联系起来。
【学习目标】
1．通过实验探究，归纳出物体的浮沉条件，培养学生的思维能力和探究能力。
2．通过浮沉条件的实际应用，认识物理知识的实用性，知道密度计、潜水艇的原理。
3．通过了解孔明灯、热气球的应用，激发学生爱祖国、爱科学的情感。
【重点、难点】
重点：正确理解物体的浮沉，知道物体漂浮、悬浮、下沉的原理
难点：物体浮沉条件的应用
【教具】
塑料小球、铝块、空瓶子、水、水槽、盐水、鸡蛋、量筒、酒精、密度计、牙膏皮
【教学过程】
一、导入
多媒体展示画面： 铁块沉入水中，用铁制造的轮船浮在水面上，同样用钢铁制造的潜水艇在水中下潜又上浮。
设疑：同样是受到浮力，实心的铁块会沉入水中，而用铁制造的轮船却能浮在水面上，同样用钢铁制造的潜水艇在水中既能下潜又能上浮，物体的浮与沉由什么因素决定呢？这是本节课我们要探究的问题。
二、新课
(一)怎样使物体上浮或下沉
猜猜：把塑料小球、铝块、空瓶子、软木塞、装有重物的小瓶子浸没在水中，松手后，它们将如何运动？最终如何?
探究：将以上物件浸没水中松手后观察它们将如何运动,最终如何。
通过探究得出结论：浸在液体中的物体有的上浮,最终浮于水面即漂浮,有的下沉,最终沉底。
设疑:物体有没有既不漂浮也不下沉的情况?
展示:鸡蛋在盐水中既不漂浮也不下沉。
说明:物体既不漂浮也不下沉的状态物理学中称之悬浮。
归纳:浸在液体中的物体三种状态：漂浮、悬浮、沉底；
(二) 探究物体浮沉的条件
思考：怎样使玻璃瓶沉下去、浮起来？
猜想:向瓶中添加、减少水。
学生活动：探究物体浮沉的条件。
实验器材：水、水槽、空瓶子、滴管
设计实验方案：
1. 将空瓶子浸没水中,放手后观察它的浮沉情况。
2. 将空瓶子装满水,放手后观察浮沉情况。
3. 将空瓶子装入适量的水（要用滴管）,使之悬浮。
思考：刚才我们改变了什么力的大小来实现沉浮的？
得出使物体上浮或下沉的方法：（1）改变重力；
演示：将空牙膏皮捏瘪浸没水中，放手后沉入水中，使其鼓起后放入漂于水面。
我们改变了什么力的大小来实现沉浮的？
得出使物体上浮或下沉的方法：（2）改变浮力：改变被物体排开液体的体积
思考：我们曾经如何让鸡蛋浮上来沉下去的？
学生交流后归纳：使物体上浮或下沉的方法：（2）改变浮力：改变液体密度
表明:物体的上浮或下沉是由重力和浮力的相互关系决定的。可以通过改变物体所受重力和浮力的大小来控制物体的浮与沉，
提出问题:物体上浮和下沉时，它受到的重力与浮力各有什么关系？
分析得出结论:物体浮沉的条件
1．当物体所受重力大于浮力时，物体下沉；
2．当物体所受重力小于浮力时，物体上浮；
3．当物体所受重力等于浮力时，物体漂浮或悬浮。
通过鸡蛋在盐水中上浮下沉的现象得出：还能通过改变液体的密度使物体上浮或下沉。说明物体密度与液体密度的大小关系决定物体浸在液体中时的浮沉情况。
引导:浸没在液体中的物体， V排=V物。
（1）若ρ物>ρ液，则ρ物V物g>ρ液V排g，即G>F浮，物体会下沉
（2）若ρ物=ρ液，则ρ物V物g=ρ液V排g，即G=F浮，物体就悬浮于液体中；
（3）若ρ物<ρ液，则ρ物V物g<ρ液V排g，即G<F浮，物体就会上浮，上浮到物体开始露出液面时，V排随之减小，则F浮也随之减小，当F浮逐渐减小到F浮=G时，物体就漂浮。
（三）、物体浮沉条件的应用
1、密度计
展示:密度计(认识密度计的结构)
演示:密度计在水中、酒精中的状态和浸没的体积大小。
思考:密度计为何能测液体的密度?其上的刻度值从上到下如何变化?
引导分析:密度计是利用物体漂浮条件而工作的，用密度计测量液体密度时，它所受到的浮力总等于它受到的重力。因为一个密度计制作好了后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据F浮=ρ液gV排可知：待测液体密度越大，则V排越小，密度计浸入液体中的体积越小，露出部分的体积就越大，反之，待测液体密度越小，则V排越大，密度计浸入液体中的体积越大，露出部分的体积就越小。所以密度计上的刻度值是“上小下大”。
思考:一艘小船从河里行驶至海里，是浮上来一些还是沉下去一些？
2、潜水艇
演示：潜水艇模型的下潜与上浮
观察后得出：潜水艇依靠进水、排水来改变自身重力从而实现其下潜、上浮的。
3、孔明灯和气球、飞艇
多媒体展示：孔明灯和气球、飞艇
气球、飞艇里充入密度小于空气密度的氢气，氦气或热空气，从而使球内气体的重力小于同体积空气的重力即它在空气中受到的浮力，因此它就可以升空。
三.课堂小结:本节课你有何收获?
四.课后讨论:饺子、元宵煮熟后为什么就浮起来了?
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