浮力的应用教学设计

压强和浮力《浮力的应用》教学设计教学目标知识与技能1、学会物体的受力分析，知道物体的浮沉条件；2、知道轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计的工作原理。过程与方法1、通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的；2、通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。情感态度与价值观1、初步认识科学技术对社会发展的影响，增强学生热爱科学的热情。2、初步建立应用科学知识的意识。教学重点物体的浮沉条件；轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计的工作原理。教学难点理解改变物体所受的重力与浮力的关系教学方法启发、实验探究、讨论等教具与媒体小木块、小铁钉、油、乒乓球、水槽、橡皮泥、多媒体课件等教学程序及内容教师活动学生活动设计意图一、创设情境，引入新课在咸水池中，在咸水池中，人为什么能悠闲自得地躺在水面人为什么能悠闲自得地躺在水面上看书？上看书？潜水艇为什么能浮、沉？一、创设情境，引入新课1、在咸水池中，人为什么能悠闲自得地躺在水面上看书？2、潜水艇为什么能浮、沉？学生思考，求知欲望被激起。创设问题情景，激发学生的兴趣和求知欲望。激励学生思维，培养学生提出问题的能力六、浮力的应用二、新课教学提出问题：木块扔进水中，木块将如何？小铁钉扔进水中，铁钉将如何？在水中滴几滴油，油将如何？物体的浮沉是由什么决定的？一、物体的沉浮条件1：上浮上浮::GFF浮浮GG上浮上浮F浮F浮﹥G物ρ液gV排﹥ρ物gV物∵V排=V物∴ρ液﹥ρ物一、物体的沉浮条件1：GF浮FF浮浮=G=G漂浮漂浮气球为什么能升上高空？二、新课教学把木块、小铁钉扔入水中，把油滴入水中提出问题：物体的浮沉是由什么决定？物体的浮沉涉及到运动状态的改变，力是改变物体运动状态的原因。引导学生进行受力分析。老师引导学生一起分析上浮的实质。∵F浮﹥G物∴ρ液gV排﹥ρ物gV∵V排=V物∴ρ液﹥ρ物协助学生分析上浮直至漂浮情况。学生观察、思考学生在老师的引导下分析问题学生思考、分析，归纳出上浮的条件。学生观察、思考，小组间讨论交流，通过现象分析归纳出结论。利用普通器材做实验，增加学生对物理的亲近感。培养学生分析问题的能力，把感性知识上升为理论。培养学生分析问题的能力培养学生举一反三的能力漂浮漂浮::F浮=G物ρ液gV排=ρ物gV物∵V排﹤V物∴ρ液﹥ρ物F浮GFF浮浮=G=G漂浮漂浮一、物体的沉浮条件2：下沉下沉::F浮﹤G物ρ液gV排﹤ρ物gV物∵V排=V物∴ρ液﹤ρ物GFF浮浮GG下沉下沉F浮一、物体的沉浮条件3：GF浮悬浮悬浮FF浮浮=G=G悬浮悬浮::F浮=G物ρ液gV排=ρ物gV物∵V排=V物∴ρ液=ρ物GF浮FF浮浮=G=G悬浮悬浮∵F浮=G物∴ρ液gV排=ρ物gV∵V排﹤V物∴ρ液﹥ρ物演示物体在水中下沉的实验引导学生进行受力分析。引导学生对物体下沉情况进行剖析。∵F浮﹤G物∴ρ液gV排﹤ρ物gV物∵V排=V物∴ρ液﹤ρ物演示物体在水中悬浮的实验，协助学生进行受力分析。协助学生对物体悬浮情况进行剖析。∵F浮=G物∴ρ液gV排=ρ物gV物∵V排=V物∴ρ液=ρ物学生进行分析解释学生根据现象对物体进行受力分析。学生思考、分析、得出物体下沉的本质。学生根据现象对物体进行受力分析。学生思考、分析、得出物体悬浮的本质。培养学生的思维、推理能力。培养学生分析问题和推导的能力。培养学生分析问题和推导的能力。一、物体的浮沉条件(1)物体上浮：F浮G物静止后物体漂浮：F′浮=G物(2)物体悬浮：F浮=G物(3)物体下沉：F浮G物ρ物＞ρ液ρ物ρ液ρ物=ρ液ρ物ρ液推论：物体的浮沉：取决于物体所受的浮力和重力的大小；或者物体和液体的密度。在咸水池中，在咸水池中，人能悠闲自得地躺在水面上看人能悠闲自得地躺在水面上看书，是因为书，是因为这是因为水里含盐多，密度大，人的身体只要有一大半没在水面下，所得到的浮力就足以托起全身的重量了。因此，这位游客就可以躺在“死海”里自由自在地看书了！二、改变物体的浮沉的方法1、改变F浮或G物2、改变ρ液或ρ物钢铁的密度大于水，但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行驶，这是为什么？把橡皮泥放入水中，松手后橡皮泥下沉．如何使橡皮泥漂浮在水面上？原因：橡皮泥的密度大于水把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平均密度小于水，它就会漂浮在水面上了．从力的角度上看，它的重力不变，但放入水中后排水体积变大，受到的浮力变大，所以会漂在水面上．引导学生进行归纳小结并深化结论：物体的浮沉取决于F浮与G物的关系或ρ液与ρ物的关系。解释人为什么能躺在咸水池中看书。我们能总结一下改变物体浮沉的方法吗？钢铁的密度大于水，但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行驶，这是为什么？造船比赛，看谁的船能装更多的货物。器材：橡皮泥、水槽、水。结论：把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平均密度小于水，它就会漂浮在水面上了。从力的角度上看，它的重力不变，但放入水中后排水体积变大，受到的浮力变大，所以会漂在水面上。学生小结并深化结论学生利用所学知识解决问题。学生思考，尝试把知识进一步升华。学生思考学生动手进行探究实验，同时进行小组交流，讨论得出实验结论。培养学生归纳能力。响呼应开头，学以致用，让学生感受到知识的力量和魅力，同时培养学生解决问题的能力挖掘问题的精髓，使结论进一步升华，让学生有“茅塞顿开”的喜悦感。提出问题，再次激起求知欲望培养学生的动手、动脑能力。调动学生积极性，活跃课堂，提高课堂效率。培养学生的团队精神、协作能力和讨论交流的意识。最初人们利用密度小于水的木材，顺水漂流．对于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．后来把树干挖成空心，能装载更多的人和物．二、轮船也是采用“空心”的办法增大可以利用的浮力．把密度大于水的钢铁采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。三、浮力的应用1、轮船：（重力不变，改变浮力）排水量轮船的大小通常用排水量来表示排水量：①满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力），单位是吨(t)②m排=m船+m货（满载）每艘轮船的船身侧面都设计有一条最大吃水线，轮船在载物时水面不能超过这条吃线，从而确保了轮船的安全出航。知识拓展吃水线吃水线用课件演示轮船的发展史引导学生归纳轮船的工作原理课件播放轮船载物现象排水量：①满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力），单位是吨(t)②m排=m船+m货学生观看学生归纳学生学习认识科学技术对社会发展的影响，激发学生热爱科学的热情培养学生的归纳能力和语言表达能力。通过播放轮船载物现象，让学生对轮船的工作原理有进一步的感性认识。学生学习新知识我学我用轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小（变大、变小、不变）；它排开水的体积（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？不变不变不变不变变小变小河水河水海水上浮潜水艇是靠什么实现浮沉的？改变自身重力来实现浮沉的三、浮力的应用2、潜水艇：1、轮船：把密度大于水的钢铁采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。（重力不变，改变浮力）①采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时ρ平均ρ空气。②用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。气球和飞艇介绍吃水线学生练习轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从河里驶向大海，它受到重力（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小（变大、变小、不变）；它排开水的积（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？提出问题：潜水艇是靠什么实现浮沉的？潜水艇潜入水中后体积是否变化？用课件播放潜水艇的工作过程学生学习、思考学生思考、回答学生思考、讨论学生观察，思考让学生对平时模糊的概念“吃水线”清晰化巩固所学，培养学生的解题能力，使学生对轮船的工作原理有了更深刻的认识提出问题，激发学生的思维学生领略科学的无穷魅力，获得对科学的热爱、亲近感，提高学习物理的兴趣。改变自身重力来实现浮沉的三、浮力的应用2、潜水艇：1、轮船：把密度大于水的钢铁采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。（重力不变，改变浮力）采用充密度比空气小的气体的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。3、气球和飞艇：密度计密度计①利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。②密度计上的刻度线不均匀。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。0.81.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫酸水酒精改变自身重力来实现浮沉的三、浮力的应用2、潜水艇：1、轮船：把密度大于水的钢铁采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。（重力不变，改变浮力）采用充密度比空气小的气体的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。3、气球和飞艇：4、密度计：利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。我的收获一、物体的浮沉条件二、改变物体的浮沉的方法三、浮力的应用：轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计1、当F浮﹥G物（ρ液﹥ρ物）时，上浮2、当F浮﹤G物（ρ液﹤ρ物）时，下沉3、当F浮=G物（ρ液=ρ物）时，悬浮4、当F浮=G物（ρ液﹥ρ物）时，漂浮潜水艇：改变自身重力来实现浮沉提出问题：气球和飞艇又是如何实现浮沉的呢？请同学们阅读课本99页。气球和飞艇：采用充入密度比空气小的气体实现浮沉。出示密度计密度计是测量密度的仪器。把密度计放入液体中与前面所学的哪个应用类似？（轮船）老师和学生一起分析：密度计漂浮在液面上，是浮体，则有F浮=G计，放在不同液体中，G计不变，F浮也不变，根据F浮=ρ液gV排，则ρ液与V排成反比。学生思考得出潜水艇的工作原理学生阅读、思考学生尝试归纳出气球和飞艇的工作原理学生观察、了解、思考学生思考、分析呼应开头，学以致用，让学生感受到知识的力量和魅力，同时培养学生解决问题的能力培养学生的阅读和自学能力呼应开头，培养学生解决问题的能力。由新奇的实验现象激起学生的好奇心创造性地应用所学的知识，体会学习物理的快乐，享受学习的快乐。巩固练习1.船只采用“”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当。空心自身的重力向水舱充水2.一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是：（）A、轮船受到的浮力不变B、轮船排开的液体受到的重力不变C、轮船排开的液体的体积不变D、轮船排开的液体的体积增大C3、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍放入水中，则（）A、大块下沉，小块悬浮B、大块下沉，小块上浮C、两块都上浮D、两块都悬浮D4.（2012·南充中考）一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水的过程中（）A.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变小B.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变大C.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力变小D.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变密度计：利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的谈谈我们这节课的收获四、练习1.船只采用“”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当。2、一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是（）A、轮船受到的浮力不变B、轮船排开的液体受到的重力不变C、轮船排开的液体的体积不变D、轮船排开的液体的体积增大3、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍放入水中，则（）A、大块下沉，小块悬浮B、大块下沉，小块上浮C、两块都上浮D、两块都悬浮学生归纳学生回顾、小结学生思考、作答学生思考、作答学生感悟，有成就感，激发学习物理的热情。培养学生梳理知识的能力。巩固所学知识。培养学生运用知识解决问题的能力。加深对所学知识的理解。4.（2012·南充中考）一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水的过程中（）A.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变小B.鸡蛋在露出部分越来越少