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《物體的浮沉條件及應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.知道物體的浮沉現(xiàn)象,能從受力分析的角度判斷物體的浮沉狀況.
2.知道物體的浮沉條件,能運(yùn)用它解釋浮沉現(xiàn)象.
二、過(guò)程與方法
1.經(jīng)歷探究物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn),體會(huì)物體漂浮、上浮、下沉、懸浮的原因.
2.提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和探究能力,能把所學(xué)知識(shí)與生活、生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合.
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.認(rèn)識(shí)浮力對(duì)人類(lèi)生活、生產(chǎn)的影響.
2.重視理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用,初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的作用.
【教學(xué)重點(diǎn)】
上浮、下沉、漂浮、懸浮的分析與判斷.知道輪船、潛水艇
2、、氣球、飛艇的工作原理。
【教學(xué)難點(diǎn)】
物體處在上浮、漂浮、懸浮、下沉的不同狀態(tài)下,浮力、重力、密度的比較.
【教學(xué)儀器】:
燒杯、水、體積相同的蠟塊和鐵塊、兩個(gè)鐵罐子、沙子、潛水艇模型、熱氣球模型。
【教學(xué)流程】:
?。ㄒ唬┬抡n引入
[演示]:1.出示鐵塊和蠟塊讓學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)它們體積相等。2.將體積相同的鐵塊和蠟塊同時(shí)浸沒(méi)在水中后松手。
[現(xiàn)象]:鐵塊沉入杯底而蠟塊上浮最終浮在水面。
[提問(wèn)]:1.浸沒(méi)在水中的鐵塊、蠟塊(松手后)各受到什么力?
?。ǜ×?、重力)
2.鐵塊和蠟塊受到的浮力相等嗎? ?。ㄏ嗟?。因?yàn)閂排相等,根據(jù)阿基米德原理
3、可知浮力相等。)
3.既然鐵塊和蠟塊受到的F浮相同,為什么松手后鐵塊沉底而蠟塊上?。?
液體中,物體的浮沉取決于什么呢?
[講解]:物體的浮沉條件:
分析蠟塊:松手后,浸沒(méi)在水中的蠟塊所受到的F浮>G蠟,所以蠟塊上浮。當(dāng)蠟塊逐漸露出水面,V排減小,浮力減小,當(dāng)F浮= G物時(shí),蠟塊最終漂浮在水面。即:F?。綠物上浮,最終漂浮。
分析鐵塊:松手后,浸沒(méi)在水中的鐵塊所受到的F?。糋鐵,鐵塊下沉。到達(dá)容器底部后,鐵塊受到F浮、G鐵和F支,三力平衡,靜止在容器底,我們說(shuō)鐵塊沉底。即:F?。糋物下沉,最終沉底。
若一個(gè)物體浸沒(méi)在水中,松手后F浮=G物,受力平衡,物體的運(yùn)動(dòng)
4、狀態(tài)不變,我們說(shuō)物體懸浮在液體中。即:F浮=G物,最終懸浮。
總結(jié):通過(guò)上述分析,我們知道浸在液體中物體的浮沉取決于物體所受F浮與G物的關(guān)系。
(二)進(jìn)行新課
1.討論:
?。?)木材能漂浮在水面,其原因是什么?
?。?)把一根木頭挖成空心,做成獨(dú)木舟后,其重力怎么變化?它可載貨物的多少怎么變化?重力變小,可以裝載的貨物變多。
[指出]:從浮力的角度看,把物體做成空心的辦法,增大了可利用的浮力,而且這種古老的“空心”辦法,可以增大漂浮物體可利用的浮力。
[質(zhì)疑]:密度比水大的下沉的物體有沒(méi)有辦法讓它上浮或漂浮呢?
2.實(shí)驗(yàn):
兩個(gè)外形相同的鐵
5、罐子,一個(gè)空心,一個(gè)裝滿沙;同時(shí)按入水中,松手后實(shí)心的下沉,空心的上浮最終漂浮。
[質(zhì)疑]:(1)鐵的密度大于水的密度,空心的鐵罐子為什么能漂浮呢?可能是 因?yàn)槭裁茨兀?
?。ㄒ?yàn)樗强招牡模現(xiàn)?。綠物,所以能上浮,最終能漂浮。)
?。?)要想讓實(shí)心的鐵罐子也漂浮,可以怎么辦呢? (把沙取出來(lái),變成空心的。)
?。?)大家的想法是如何調(diào)節(jié)的鐵罐子的浮沉的呢?(F浮不變,挖空使G物變小,當(dāng)F?。綠物,鐵罐子自然就浮起來(lái)了。)
[指出]:上述實(shí)驗(yàn)告訴我們采用“空心”的辦法,不僅可以增大漂浮物體可利用的浮力,還可以使下沉的物體變得上浮或漂浮。
3.應(yīng)用
輪船
6、
?。?)原理:采用把物體做成“空心”的辦法來(lái)增大浮力,使浮力等于船和貨物的總重來(lái)實(shí)現(xiàn)漂浮。
?。?)排水量:滿載時(shí),船排開(kāi)的水的質(zhì)量?! 〖矗号潘浚絤船+m貨
[質(zhì)疑]:1.輪船從河水駛?cè)牒@?,它的重力變不變?它受到的浮力變大、變小還是不變?(不變,始終漂?。?
2.它排開(kāi)的液體的質(zhì)量變不變?(不變)
3.它排開(kāi)的液體的體積變不變? ?。ㄗ儯押K睛阉?,所以V排海水<V排水)
4.它是沉下一些,還是浮起一些?(V排變小了,所以上浮一些)
[強(qiáng)調(diào)]:同一條船在河里和海里時(shí),所受浮力相同,但它排開(kāi)的河水和海水的體積不同。因此,它的吃水深度不同。
潛水艇
7、
[演示]:
潛水艇能潛入水下航行,進(jìn)行偵查和襲擊,是一種很重要的軍事艦艇。它是怎么工作的呢?我們用打吊瓶用的小塑料管來(lái)模擬潛水艇。請(qǐng)同學(xué)們利用和塑料管連接的細(xì)管給塑料管吹氣或吸氣。
現(xiàn)象:吸氣時(shí),水逐漸進(jìn)入管中,管子下沉;吹氣時(shí),管中的水被排出,管子上浮;
[質(zhì)疑]:(1)小塑料管浸沒(méi)在水中所受F浮是否變化?(塑料管形變很小,V排基本不變,所以可以認(rèn)為F浮不變)。
?。?)那它是怎樣上浮或下沉的呢?
(吹氣時(shí),水從管子中排出,重力變小,F(xiàn)?。綠物,所以上?。晃鼩鈺r(shí),水進(jìn)入管子,重力變大,F(xiàn)浮<G物,所以下沉)
[講解]:潛水艇兩側(cè)有水艙,當(dāng)水艙中充水
8、時(shí),潛水艇加重,就逐漸潛入水中;當(dāng)水艙充水使艇重等于同體積水重時(shí),潛水艇就可懸浮在水中;當(dāng)壓縮空氣使水艙中的水排出一部分時(shí),潛水艇變輕,就可上浮了。
潛水艇:
原理:靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)在水中的浮沉。
[強(qiáng)調(diào)]:潛水艇在浸沒(méi)在水下不同深度所受浮力相同。
氣球和飛艇
[演示]:“熱氣球”的實(shí)驗(yàn)。
[質(zhì)疑]:酒精燃燒后袋內(nèi)空氣密度怎樣變化?
原理:ρ氣<ρ空氣,(即利用密度小于空氣的氣體,通過(guò)改變氣囊里氣體的質(zhì)量來(lái)改變自身體積從而改變所受浮力的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)升降的。)使它受到的F?。綠物而升空。
[討論]:要使充了氦氣、升到空中的氣球落回地面,你們能想出
9、什么辦法?要使熱氣球落回地面,有什么辦法?(放氣或停止加熱)
其他應(yīng)用
密度計(jì)、鹽水選種等。
附:板書(shū)設(shè)計(jì)
(一)物體的浮沉條件:
F?。綠物上浮 最終漂浮 ρ液>ρ物
F浮=G物懸浮 ρ液=ρ物
F?。糋物下沉最終沉底 ρ液<ρ物
?。ǘ┩ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)物體受到的F浮或G物,可以調(diào)節(jié)物體的浮沉。
?。ㄈ?yīng)用
1.輪船:把物體作為“空心”的辦法來(lái)增大浮力,使浮力等于船和貨物的總重來(lái)實(shí)現(xiàn)漂浮。
2.潛水艇:依靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)在水中的浮沉。
3.氣球和飛艇:ρ氣<ρ空氣,使它受到的F?。綠物而升空。
三.小結(jié):
四.布置作業(yè):動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理:3、4。
五.教學(xué)后記:
專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)