8.7　物体的浮沉条件及其应用(教学设计）-2024-2025学年八年级物理下册（北师大版）

世界 物理 八年级下册 北师版 第七节　物体的浮沉条件及其应用 本节教材分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 教 材 解 读 　本节内容在上一节学习浮力概念和阿基米德原理的基础上,进一步学习物体的浮沉条件和浮力的应用的知识。教学内容分两部分,第一部分是探究分析物体的浮沉条件,第二部分是了解浮沉条件的应用。其中用到前面学习的力、二力平衡、力和运动的关系等有关知识,是综合性很强的一节课,是初中力学部分的一个重点,也是一个难点。 　本节内容密切联系社会生活实际,较好地突出了理论与实践的统一,也充分体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念 学 习 目 标 物理观念 　1.理解物体的浮沉条件。 　2.知道轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。 　3.能应用浮沉条件解释一些简单的问题 科学思维 　1.通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计浮沉原理的学习,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 　2.通过学生自己查阅打捞中山舰的资料,培养学生获取信息的能力 科学探究 　1.经历探究浮沉条件的过程,培养学生观察、实验、思考等能力。 　2.通过制作“孔明灯”,训练学生的动手能力 科学态度 与责任 　1.通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计浮沉原理的学习,让学生体验物理与科学技术和社会的紧密联系。 　2.通过制作“孔明灯”,激发学生学习物理的兴趣。 　3.通过查阅资料,培养学生的民族自豪感和热爱物理的情感 重点 难点 　重点:理解物体的浮沉条件。 　难点:采用“空心”的办法增大可利用的浮力 合 作 探 究 　[探究课题]自制潜艇模型,模拟潜艇的浮沉。 　[器材准备]小药瓶、插有玻璃管的橡皮塞、水槽、水、注射器、橡胶管。 　[制作方法]将小药瓶里装入部分水,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,然后再用橡胶管把小药瓶和注射器口连接起来。 　[实验过程]将小药瓶放入水槽中,用注射器向药瓶中注水或从药瓶中抽水,观察它的浮沉情况。 　[评估交流]小药瓶“吸水”时它如何运动?(下沉)“排水”时呢?(上浮) 备课 资料 　 新课导入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【导入一】 (故事激趣,引入新课) 1145年,姚宽在台州做官时,为了检查盐商是否舞弊,他首创了一种简单的估测盐水密度的方法。选用体积大体相同,而质量不同的莲子十粒,当把莲子放在盐水中时,如果这些“浮沉子”——莲子有五粒以上浮起,说明盐水是最浓的;如果有三四粒莲子浮起,说明此盐水是浓盐水;如果不足三粒莲子浮起,说明此盐水是淡盐水。 根据以上的信息,你能提出你感兴趣的问题吗?引入新课。 【导入二】 (观察实验,引入新课) [演示](出示相同体积的铁块和蜡块)将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手。 [现象]铁块沉入杯底,而蜡块上浮,最终蜡块浮在水面。 [师]浸没在水中的铁块、浮在水面的蜡块各受到什么力? [生]浮力、重力。 [师]那么,为什么有的物体会上浮、有的物体会下沉呢? [师]学习了今天的内容,大家就会明白其中的道理。引入新课:第七节　物体的浮沉条件及其应用。 【导入三】 (情境激疑,引入新课) [师]同学们,你们自己煮过饺子吗?下面我们就一起来观看一段煮饺子的视频,观察饺子在这个过程中的不同状态。(下沉、上浮、悬浮、漂浮) [问]为什么饺子要下沉、上浮、悬浮,最终漂浮在液面上?它受到哪些力的作用?这些力的关系又是怎样的?让我们带着问题一起走进今天的物理课堂:第七节　物体的浮沉条件及其应用。 教学过程 学点1　物体的浮沉条件 观察:如图8⁃7⁃1所示。 图8⁃7⁃1 思考: 问题1:浸没在液体中的物体,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力作用,物体的浮沉取决于浮力和重力的大小关系。 当F浮　>　G时,物体上浮,最后漂浮在液面上。  当F浮　=　G时,物体悬浮或漂浮。  当F浮　<　G时,物体下沉,最后沉底。  问题2:浸没在液体中的物体所受的浮力F浮=ρ液gV排,物体所受的重力:G=ρ物gV物,物体浸没在液体中时,V排=V物。 当ρ液　>　ρ物时,物体上浮,最后漂浮在液面上。  当ρ液　=　ρ物时,物体悬浮。  当ρ液　<　ρ物时,物体下沉,最后沉底。  问题3:漂浮与悬浮的区别:实心物体漂浮与悬浮时,都处于二力平衡状态,F浮=G,但漂浮时,V排　<　V物,ρ物　<　ρ液;悬浮时,V排　=　V物,ρ物　=　ρ液。  学点2　物体浮沉条件的应用 (1)轮船 观察:如图8⁃7⁃2所示。 图8⁃7⁃2 思考: 问题1:这块橡皮泥两次所受的重力G甲和G乙的大小关系是G甲　=　G乙,两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲　>　V乙,两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲　>　F乙。为了增大可利用的浮力,我们可采用　空心　的办法。  问题2:轮船是用密度大于水的材料——钢铁制成的“空心”物体,通常情况下轮船漂浮在水面上,F浮　=　G总。轮船的大小通常用设计满载时排开水的质量表示,即用“排水量”来表示。根据阿基米德原理和物体漂浮的条件可知m排=　m船+m货　。  (2)潜艇 观察:如图8⁃7⁃3所示。 图8⁃7⁃3 思考: 问题:潜水艇可浮在水面,即处于　漂浮　状态,也可下潜到水下,即处于　悬浮　状态。这主要是因为潜艇内有水舱,可以向水舱中充水,也可从水舱中向外排水。处于水下的潜艇(浸没在水中),在不能改变所受浮力的情况下,通过　改变自身的重力　来实现上浮与下沉。  (3)气球和飞艇 观察:如图8⁃7⁃4所示。 图8⁃7⁃4 思考: 问题:热气球和飞艇的升降与热气球和飞艇的体积和内部气体的　密度　变化有关。当热气球和飞艇内部气体的密度小到一定程度时,热气球和飞艇便　上升　。  (4)密度计 观察:如图8⁃7⁃5所示。 图8⁃7⁃5 思考: 问题:密度计是一种测量液体密度的工具。用密度计测量液体的密度时,密度计始终处于　漂浮　状态,密度计所受到的浮力总是　等于　它所受到的重力。密度计上的示数上面较　小　,下面较　大　。  能力培优　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.[实验名称] 测量苹果的密度。 [实验步骤] (1)小红向装有苹果的盆中逐渐加水,加水到一定程度苹果静止时的情形如图8⁃7⁃6甲所示,从图甲可以判断苹果的密度 　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。  图8⁃7⁃6 (2)小红将盆中加满水时的情形如图乙所示,她拿来一个装水的大量筒,量筒中水的体积为V1,她轻轻取出苹果后,将量筒中的水倒入盆中,当盆中的水再次被填满时,量筒中剩余水的体积为V2。 (3)小红用针把苹果完全压入盛满水的盆中,水从盆中溢出后,再取出苹果,并继续将量筒中的水倒入盆中,当盆中的水再次被填满时,量筒中剩余水的体积为V3。 苹果密度的表达式:ρ=　　　　。  [交流] (4)如果把图乙中的水换成盐水,苹果静止时,露出液面的体积将　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。  [答案] (1)小于　(3)　(4)变大 [解析] (3)物体的密度等于物体的质量除以物体的体积。苹果的重力:G=ρ苹果gV苹果=ρ苹果g(V2-V3);根据阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV排=ρ水g(V1-V2)。从而推导得出苹果的密度:ρ苹果=。(4)若将水换成盐水,苹果所受浮力仍等于它自身的重力,大小不变,但盐水的密度大于水的密度,所以由阿基米德原理可知,苹果排开盐水的体积要小于它排开水的体积。 学科网（北京）股份有限公司 $$