《第三節(jié)浮力的利用》教學(xué)設(shè)計(jì)(遼寧省縣級(jí)優(yōu)課)-八年級(jí)物理教案

魯科五·四學(xué)制2011課標(biāo)版八年級(jí)下冊(cè)第八章第3節(jié)8.3浮力的利用大連市普蘭店區(qū)第十七中學(xué)曲春雪【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)與技能

（1）能根據(jù)二力平衡條件和力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系描述物體的浮沉條件；

（2）能通過(guò)改變物體所受的重力和浮力的大小，使物體在液體或氣體中處于不同的浮沉狀態(tài)；

（3）利用浮沉條件解釋輪船、密度計(jì)、潛水艇、氣球和飛艇等的原理。

2．過(guò)程與方法

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和受力分析，得出物體的浮沉條件；

（2）通過(guò)對(duì)小組探究實(shí)驗(yàn)的觀察和分析，了解輪船、密度計(jì)、潛水艇、氣球和飛艇的工作原理。

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1）通過(guò)本節(jié)課學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力，使他們?cè)趧?dòng)手動(dòng)腦中解決浮沉的實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題，體驗(yàn)浮沉條件在生活中應(yīng)用的樂(lè)趣。（1）通過(guò)觀看解放軍26分鐘架通千米浮橋的視頻和學(xué)生展示國(guó)產(chǎn)航母、我國(guó)核潛艇的資料，也使學(xué)生對(duì)當(dāng)今科技發(fā)展有一定的認(rèn)識(shí)，把人類(lèi)進(jìn)步發(fā)展為己任，有學(xué)好物理的信心和決心。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1．物體浮沉條件的分析與判斷。

2．知道輪船、密度計(jì)、潛水艇、氣球、飛艇的工作原理。

【教學(xué)難點(diǎn)】

理解物體的浮沉條件并運(yùn)用物體的浮沉條件解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

教師：多媒體課件、水槽、木塊、石頭、折疊的鋁箔、蘋(píng)果、葡萄、雞蛋等。學(xué)生：水槽、鋁箔紙、鉛筆、鐵絲、比輕計(jì)、比重計(jì)、量筒、河水、海水、玻璃瓶等。【新課教學(xué)】一、情景導(dǎo)入播放視頻《中國(guó)速度！解放軍挑戰(zhàn)“不可能”26分鐘在長(zhǎng)江上架通千米浮橋》。帶領(lǐng)學(xué)生感受中國(guó)軍人的非凡實(shí)力，并思考這座鋼鐵橋?yàn)槭裁茨芷≡谒嫔?。二、探索新知（一）浮沉條件[挑戰(zhàn)一]師：我們一起來(lái)挑戰(zhàn)第一個(gè)內(nèi)容，猜一猜將這些物體浸沒(méi)在水中后松手，會(huì)有什么現(xiàn)象？（猜對(duì)最多的小組將獲得線索一，用來(lái)完成終極挑戰(zhàn)。）學(xué)生小組討論，完成猜想。學(xué)生演示，觀察現(xiàn)象。師：產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是什么？應(yīng)該從什么角度去分析？生1：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，物體在水中受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力。生2：當(dāng)F浮<G物時(shí)，物體下沉，最終沉底。生3：當(dāng)F浮=G物時(shí)，物體懸浮。生4：當(dāng)F浮>G物時(shí)，物體上浮，最終漂浮。師：那么漂浮時(shí)，浮力和物重又是什么關(guān)系呢？生5：漂浮時(shí)，物體受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力，由于物體靜止，所以F浮=G物。師：同學(xué)們分析得十分準(zhǔn)確。那么你們能不能根據(jù)所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的物體密度和液體密度的關(guān)系呢？學(xué)生在紙上推導(dǎo)。展臺(tái)展示學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程和最終結(jié)論。ρ物與ρ液的關(guān)系F浮與G物的關(guān)系狀態(tài)ρ物>ρ液F浮<G物下沉ρ物=ρ液F浮=G物懸浮ρ物<ρ液F浮>G物上浮ρ物<ρ液F浮=G物漂?。ǘ└×Φ睦?.輪船[挑戰(zhàn)二]師：下面我們一起來(lái)挑戰(zhàn)第二個(gè)內(nèi)容，快速讓沉底的鋁箔漂浮在水面上。（完成的小組可獲得線索二，用來(lái)完成終極挑戰(zhàn)。最快完成的小組可獲得升級(jí)線索。）學(xué)生小組探討，完成挑戰(zhàn)并分享方法。生6：我們小組的想法是把鋁箔展開(kāi)折成小碗的形狀。師：我們的祖先就是利用這個(gè)方法將樹(shù)干挖空做成獨(dú)木舟的。這個(gè)方法叫做空心法，輪船利用的就是這個(gè)原理。師：表示船舶尺度大小的重要指標(biāo)叫做排水量，我們來(lái)一起看介紹。生7：排水量就是輪船按設(shè)計(jì)的要求裝滿貨物時(shí)排開(kāi)的水的質(zhì)量。“排水量”的單位是噸．例如一艘輪船的排水量是1×103t，表示此船滿載時(shí)，貨物質(zhì)量和船身質(zhì)量之和為1×103t。m排水=m貨+m船。師：漁船的排水量為幾十噸——幾百噸，軍艦的排水量為0.8萬(wàn)噸——2萬(wàn)噸，大型游輪的排水量為幾百噸——幾千噸，航母的排水量為6萬(wàn)噸以上。師：下面由同學(xué)為大家分享中國(guó)航母的資料。生8：中國(guó)建造航母是中國(guó)幾代海軍人的夢(mèng)想，是大國(guó)的象征。中國(guó)深受蘇聯(lián)航母的影響。蘇聯(lián)解體后，中國(guó)先后從烏克蘭購(gòu)買(mǎi)了“基輔”、“明斯克”、“瓦良格”號(hào)等退役航母，并正式開(kāi)始對(duì)航母的研發(fā)。2012年9月25日，中國(guó)第一艘航空母艦“遼寧艦”25日正式交接入列，中國(guó)海軍從此邁入航母時(shí)代。

2013年11月，遼寧艦從青島赴中國(guó)南海展開(kāi)為期47天的海上綜合演練，期間中國(guó)海軍以遼寧號(hào)航空母艦為主編組了大型遠(yuǎn)洋航空母艦戰(zhàn)斗群，戰(zhàn)斗群編列近20艘各類(lèi)艦艇。這是自冷戰(zhàn)結(jié)束以來(lái)除美國(guó)海軍外西太平洋地區(qū)最大的單國(guó)海上兵力集結(jié)演練，亦標(biāo)志著遼寧號(hào)航空母艦開(kāi)始具備海上編隊(duì)?wèi)?zhàn)斗群能力。2017年4月26日，中國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)航母001A型航母在大連正式下水，標(biāo)志著我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造航空母艦取得重大成果。2019年1月21日，我國(guó)首艘航母遼寧艦完成維護(hù)再次出海進(jìn)行第五次海試，開(kāi)始了中國(guó)航母密集海試模式。中國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)航母海試越來(lái)越頻繁，與此同時(shí)試航區(qū)的面積也越來(lái)越大。2018年11月26日，新華社官媒首次確認(rèn)中國(guó)正在建造第三艘航母。師：請(qǐng)同學(xué)們思考一個(gè)問(wèn)題，輪船從河里駛?cè)牒＠?，它受到的浮力大小有無(wú)改變？它是上浮一些還是下沉一些？學(xué)生思考后回答問(wèn)題。生9：輪船始終處于漂浮狀態(tài)，F(xiàn)浮=G物，所以浮力不變。根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，液體密度變大，輪船排開(kāi)液體體積變小，所以輪船會(huì)上浮。2.密度計(jì)[挑戰(zhàn)三]師：下面我們一起來(lái)挑戰(zhàn)第三個(gè)內(nèi)容，利用鉛筆和鐵絲辨別河水和海水，并給燒杯貼上標(biāo)簽。（完成的小組可獲得線索三，用來(lái)完成終極挑戰(zhàn)。最快完成的小組可獲得升級(jí)線索。）小組討論，完成挑戰(zhàn)并分享辨別方法。生10：根據(jù)剛才輪船的問(wèn)題可知，同一物體漂浮時(shí)，排開(kāi)液體體積大的是河水，排開(kāi)液體體積小的是海水。師：密度計(jì)是利用物體的漂浮條件原理制成的。請(qǐng)同學(xué)們觀察每組提供的密度計(jì)，有什么發(fā)現(xiàn)？生11：密度計(jì)分為比輕計(jì)和比重計(jì)。生12：密度計(jì)上面刻度小，下面刻度大。生13：密度計(jì)刻度分布不均勻。師：請(qǐng)同學(xué)們測(cè)量燒杯中海水的密度。生14：用比重計(jì)來(lái)測(cè)量，密度為1.08×103kg/m3。3.潛水艇[挑戰(zhàn)四]師：下面我們一起來(lái)挑戰(zhàn)第四個(gè)內(nèi)容，快速讓漂浮在水面上的玻璃瓶沉底。（完成的小組可獲得線索四，用來(lái)完成終極挑戰(zhàn)。最快完成的小組可獲得升級(jí)線索。）小組討論，完成挑戰(zhàn)并分享方法。生15：給玻璃瓶灌滿水，玻璃瓶就會(huì)沉底。師：這樣做改變了什么？生16：改變瓶子的總重。師：潛水艇就是通過(guò)改變自身重力實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的。Flash演示潛水艇原理。師：潛水艇兩側(cè)有水艙，向水艙中充水時(shí)，潛水艇逐漸加重，就逐漸潛入水中。當(dāng)水艙充水到潛水艇重等于同體積的水重時(shí)，潛水艇可以懸浮在水中。當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時(shí)，潛水艇變輕，從而上浮。師：下面由同學(xué)為大家分享中國(guó)潛艇的資料。生17：中國(guó)潛艇是中國(guó)先后研制生產(chǎn)過(guò)的五種潛艇的總稱，有漢級(jí)、宋級(jí)、明級(jí)三個(gè)類(lèi)別，建造總數(shù)超過(guò)一百三十艘。在中國(guó)海軍武庫(kù)中，論噸位，論數(shù)量，至今沒(méi)有任何其他類(lèi)型艦艇的建造和裝備規(guī)模超過(guò)常規(guī)潛艇。中國(guó)海軍裝備的首種攻擊核潛艇，代號(hào)091型，西方稱其為漢級(jí)攻擊核潛艇。中國(guó)海軍迄今裝備有5艘漢級(jí)核潛艇。1990年代之前，這5艘潛艇均部署在北海艦隊(duì)，1990年代之后有2艘轉(zhuǎn)移部署到南海艦隊(duì)，以加強(qiáng)對(duì)南海和臺(tái)灣的海上作戰(zhàn)力量。中國(guó)海軍裝備的最新一代國(guó)產(chǎn)常規(guī)動(dòng)力攻擊潛艇，代號(hào)039型，西方稱為宋級(jí)潛艇。宋級(jí)的各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到世界先進(jìn)水平。明級(jí)潛艇是1967年由中央軍委批準(zhǔn)，自行研制的中國(guó)第一代常規(guī)動(dòng)力魚(yú)雷攻擊潛艇。該艇第一次采用了尖尾線型，采用了航向自動(dòng)操舵儀和深度自動(dòng)操舵儀，在所有航速范圍內(nèi)潛艇保證有正常的操縱性。4.氣球和飛艇圖片展示氫氣球、熱氣球、氣象球、飛艇。師：它們有什么共同點(diǎn)？學(xué)生齊聲回答：能飛上天。師：它們?yōu)槭裁茨茱w上天？學(xué)生齊聲回答：密度小。師：氣球和飛艇是充入了密度比空氣小的氣體從而升空的。小結(jié)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，談?wù)勀愕氖斋@。學(xué)生踴躍發(fā)言。學(xué)以致用[終極挑戰(zhàn)]拯救雞蛋大作戰(zhàn)師：雞蛋寶寶沉底了，聰明的同學(xué)們有什么方法讓雞蛋寶寶露出水面？有線索的小組可以根據(jù)老師提供的線索，用更多的方法救出雞蛋寶寶，并說(shuō)明原理。小組根據(jù)線索積極思考，討論方案。線索一：氣泡膜、繩子線索二：常用的一種固體調(diào)味品（提示：咸的）線索三：氣球、繩子（提示：氣球在水中受到的浮力遠(yuǎn)大于自重）線索四：常用的一種液體調(diào)味品（提示：酸的，能和蛋殼發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）生18：可以向水中加鹽，增大液體密度從而增大雞蛋受到的浮力，雞蛋就能露出水面了。生19：可以把氣泡膜裹在雞蛋上，使整體的密度小于水的密度。生20：可以把綁氣球的繩系在雞蛋上，當(dāng)繩子對(duì)雞蛋的拉力和雞蛋受到的浮力之和大于雞蛋的重力時(shí)，雞蛋就能露出水面了。師：同學(xué)們可以利用課余時(shí)間親自嘗試線索四提供的方法，并且思考更多的方