第十章第3节物体的浮沉条件及应用 教学详案 --2023-2024学年人教版物理八年级下学期

第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用 设计说明 本节由物体的浮沉条件和浮力的应用两部分内容构成，是学生在学习了阿基米德原理，认识了浮力产生的原因的基础上，从知识应用角度学习物体的浮沉条件。教学的重点是能根据二力平衡条件和力与受力物体运动的关系描述物体的浮沉条件，并运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。 关于物体的浮沉条件教师应引导学生归纳总结判断物体浮沉状态的基本思路：首先，明确研究对象，并对研究对象进行受力分析，画出受力示意图（这是研究许多力学问题的基础）；其次根据二力平衡条件及力与运动的关系明确物体浸没在液体中：当F浮<G时，物体下沉；当F浮>G时，物体上浮；当F浮=G时，物体悬浮。 关于浮力的应用，教学中要注意使学生体会人类利用浮力的漫长历程，重在引导学生运用物体的浮沉条件，了解物体在浮沉应用方面的工作原理，以及改变浮沉状态的方法，激发学生的创新兴趣和创新灵感。 教学目标 1.通过实验探究和对物体进行受力分析，得出物体的浮沉条件。 2.通过对演示实验的观察和分析，了解轮船怎样浮在水面上，潜水艇如何实现上浮和下潜等。 3.通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇浮沉原理的学习，体会科学、技术、社会之间的联系。 教学重点难点 1.重点：掌握物体的浮沉条件及浮力的应用。 2.难点：通过调节浮力和重力的大小关系来得到或增大可利用的浮力，初步建立应用科学技术的意识。 教具 学生用：水、水槽、烧杯、乒乓球、小石块、鸡蛋、食盐、铝牙膏皮。 教师用：水、水槽、烧杯、乒乓球、小石块、鸡蛋、食盐、铝牙膏皮、铁块、蜡烛、铁罐两个、沙子、另有电化教学器材、教学光盘。 教学过程 回顾思考 1.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它________所受的重力。 2.浮力的计算公式：F浮=G排=________。 3.物体若在二力作用下处于平衡状态，此时物体或者________，或者做________运动。 导入新课 1.视频导入 视频1：同学们，我们先来看一段视频： 【网上搜索视频】“中国海上阅兵” 提出问题： 为什么钢铁做成的轮船能浮在水面上？钢铁做成的潜水艇能在水中上浮和下潜呢？ 物体浮沉的条件是什么？ 让我们带着这些问题，一起探究吧。 视频2：同学们都吃过饺子，但你们煮过饺子吗？知道饺子下锅后的浮沉情况吗？播放下饺子视频。饺子下锅后先下沉，后悬浮再上浮，最终漂浮在水面上，为什么会出现这样的情况呢？学习了这节课的知识后我们就明白了。 2.实验导入 实验1：将乒乓球浸没在水中，松手后，乒乓球上浮。 教师：同学们看到了什么现象？ 引导学生从乒乓球的运动状态进行回答。 教师：放手后，乒乓球受到哪几个力的作用？ 引导学生对乒乓球受力分析，得出乒乓球受到重力和浮力作用。 实验2：将小石块放入水中浸没，放手后，小石块下沉。 教师：同学们看到了什么现象？ 引导学生从石块的运动状态进行回答。 教师：放手后，小石块受到哪几个力？ 引导学生对乒乓球受力分析，得出乒乓球受到重力和浮力作用。 教师：浸没在水中的物体，同样受到了浮力和重力，为什么有的物体能上浮，有的物体却下沉呢？物体浮沉的条件是什么？ 进行新课 探究点一　物体浮沉的条件 演示实验： 展示体积相同的铁块和蜡块，然后将它们同时浸没在水中后松手。 提出问题：1.把铁块和蜡块浸没水中，松手后出现了什么现象？2.它们浸没于水中各受什么力？3.它们在水中受到的浮力相等吗？4.解释实验现象。 学生观看实验、思考、交流、回答。 归纳：把铁块、蜡块浸没水中放手后，铁块下沉，蜡块上浮最终浮在水面上。它们在水中都受到浮力和重力。据阿基米德原理，因为V排相等，故它们的浮力相等。 引导分析浮沉条件。 分析蜡块：松手后，浸没水中的蜡块受重力和浮力作用，蜡块上浮，说明F浮>G蜡，当蜡块逐渐露出水面，V排减小，F浮减小，当F浮=G蜡时，蜡块最终漂浮在水面。即F浮>G物，物体上浮，最终漂浮。 分析铁块：松手后，浸没水中的铁块受重力和浮力作用，铁块下沉，说明F浮<G铁，当铁块下沉到容器底部后，铁块受F浮、G铁、F支，三力平衡，这时铁块静止在容器底部。即F浮<G物时，物体下沉，最终沉底。 若一个物体浸没水中时，松手后F浮=G物，受力平衡，物体运动状态不变，我们就说物体悬浮在液体中，即F浮=G物，此时处于悬浮状态。 教师：通过上述分析，物体浸没时受到浮力和重力的相对大小，决定了物体的浮沉情况。 教师：浸没在水中的一只鸡蛋，由于鸡蛋受到的重力大于浮力，鸡蛋下沉。想一想，如何让这只鸡蛋浮起来？ 引导学生从液体密度对浸在液体中的物体受到浮力大小的影响方面考虑，回答如何改变液体的密度，进而得到在水中放入食盐，增大液体的密度的方法。 教师演示：将盐水倒入水桶中，发现鸡蛋渐渐浮起来了。 教师：可见，浸没在液体中的物体的浮沉