2020新人教版物理八年级下册教案：物体的浮沉条件及应用(第2课时)

第2课时浮力的应用
本节是在对浮力有了一定认识的基础上进一步了解浮力在社会生产生活中的应用．浮力是现实生活中应用非常广泛的一个力，通过本节内容的学习，认识物理知识对社会发展的影响．
通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学．
潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的，而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现浮沉的．阿基米德原理是解决浮力问题的方法，对浮力应用实例的分析要注意从阿基米德原理的公式出发，培养理论指导实践的意识．
浮力的应用是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易产生兴趣的现象．教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验、探究实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性．
知识与技能
1．知道浮力的作用．
2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值．
过程与方法
1．通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的．
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．
2．初步建立应用科学知识的意识．
轮船和密度计、潜水艇、气球和飞艇的沉浮原理．
2课时(第2课时)
本节课用到的教学方法：演示实验法、启发法、讨论法．
牙膏皮、烧杯、水、盐、橡皮泥、饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、水槽、打气筒、多媒体课件．
课前3分钟，学生自主阅读课本P58－P60内容并用双色笔标出本节课的基本概念、定律和重点知识，物理课代表收集学生在预习过程中遇到的问题并准备在课堂上展示．
一、导入新课
课件展示：探海蛟龙．
提出问题：潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，同学们知道它的浮沉原理吗？下面我们就学习浮力的应用．
(设计意图：激发学生的学习兴趣，激起学生的学习欲望．)
二、进行新课
如何使原来下沉的物体漂浮？如何使原来漂浮的物体下沉？关键是调节物体的重力与所受浮力的关系，若保持浮力不变，可改变自身重力；若重力不变，可改变排开液体或气体的体积．
学生利用身边的物品，进行实验，操作步骤：
(1)把牙膏皮吹起来，就能浮在水面上．
(2)在烧杯中加盐，鸡蛋就会浮起来．
(3)将橡皮泥做成船形(空心)，就能浮在水面上，而且还能装载一些小物品．
小组讨论，总结改变物体的浮沉状态的方法：
(1)改变浮力：改变V排、改变ρ液；
(2)改变重力；
(3)同时改变浮力和重力．
(一)轮船
教师提问：轮船是如何实现漂浮的？
教师启发：根据物体的浮沉条件可知，物体在液体中的浮与沉取决于浮力和重力的大小关系．这样就给了我们一个思路，要改变物体的浮沉情况，就应该从物体受到的浮力和重力两个方面入手．学生组内讨论交流，得出轮船的工作原理：
采用“空心”的办法，增大排开水的体积，增大可以利用的浮力，使轮船漂浮在水面上．
问题导学：轮船还有一个运载能力的问题，实际是用什么来衡量轮船的运载能力的？
学生自主学习：
轮船的大小通常用排水量表示，排水量即轮船满载货物时排开水的质量．如果将上述质量转换成重力，也就是船满载后受到水的浮力(即船受到的最大浮力)．
排水量＝船自身质量＋满载时货物的质量，即m排＝m船＋m货．
(设计意图：学生通过讨论交流、自主学习，得到轮船的工作原理和如何实现漂浮的．)
【对点训练】
如图所示，海面上航行着两艘相同的轮船甲、乙，甲船空载，乙船满载．那么()
A．甲船所受浮力比重力大
B．乙船所受浮力比重力小
C．甲船所受浮力比乙船大
D．乙船所受浮力比甲船大
【答案】D
(二)潜水艇
学生自主学习相关内容，明确潜水艇的工作原理．
工作原理是靠充放水来改变自身的重力来实现上浮和下潜的．当F浮>G时，潜水艇上浮，当水舱中充水时，自身重力增大，增大到F G时，可悬浮于某一位置航行；水舱中再充水，至F浮<G时，则浮＝
潜水艇下潜．
学生活动：制作潜水艇．
教师介绍实验器材：饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、装水的透明水槽、打气筒．
将饮料瓶置于水槽内，此时饮料瓶所受浮力大于重力，故饮料瓶浮在水面上．
利用注射针筒和三通接头抽气，则饮料瓶内气体压力减小，水由小孔进入饮料瓶内．
重复抽气，则饮料瓶内水越来越多，饮料瓶缓缓下沉．
当饮料瓶悬浮于水中时，饮料瓶所受的浮力等于饮料瓶的重力．若再抽气，则饮料瓶沉入槽底，饮料瓶所受的浮力小于饮料瓶的重力．
利用打气筒和三通接头打气，则饮料瓶内气体压力增大，水由小孔排出饮料瓶内，饮料瓶缓缓上升．
(设计意图：培养学生的动手能力，明确潜水艇的工作原理．)
【对点训练】
某同学制做了如图所示的潜艇模型，下列说法错误的是()
A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉
C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮
D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定
【答案】B
(三)气球和飞艇
学生自主阅读课本相关内容，回答教师提出的问题：
(1)要使充了氦气并已升到空中的气球落回地面，可采用什么办法？
(2)要使热气球落回地面，可采用什么办法？
师生共同归纳总结：
气球和飞艇都是利用空气浮力升空的．其实，热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关，当热气球的大气袋中充满空气(忽略体积变化)，用喷嘴加热热气
球中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小，当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升．拓展应用：打捞沉船．
打捞方法：
将几个充满水的大型浮筒沉入水底，用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起，然后用高压空气把浮筒中水排出，沉船就随着浮筒一起浮出水面．
打捞原理：
浮筒中水排出后重力大大减小，受到的浮力却没有减小，浮筒和沉船满足F浮>G，因此能浮上水面．
(设计意图：培养学生自主学习的能力．)
【对点训练】
小明一家在海洋公园游玩时，细心的小明在海洋馆里发现了很多物理现象．刺豚鱼全身长满了硬刺，平时紧缩身体，一旦生气或受到惊扰时，就会急速大口吞咽海水或空气使身体迅速膨胀，使全身的刺都竖起来，这个过程中它所受到的浮力将______．(填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】增大
三、学以致用
1．鱼体内有一器官叫鱼鳔，鱼在水中可以自由地沉浮，就是靠改变鱼鳔的体积来实现的．当一只鱼在水中沉浮时，你认为它主要是改变()
A．所受的重力
B．所受的浮力
C．水的密度
D．无法确定
2．把重为8 N、棱长为0.1 m的正方体物块投入水中，当物块静止时，下列说法正确的是(g取10 N/kg)()
A．物块在水中处于悬浮状态
B．物块所受的浮力为10 N
C．物块下表面所受水的压强为800 Pa
D．物块下表面所受水的压强为1 000 Pa
3．在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是()
甲乙丙
A．F甲>F乙>F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙
B．F甲<F乙<F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙
C．F甲＝F乙＝F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙
D．F甲＝F乙＝F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙
4．中国“辽宁号”航空母舰出海试航，当航母在平静的水面航行时，它所受的浮力______(填“大于““等于”或“小于”)它的总重力．当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积______(填“增大”“减小”或“不变”)．
【答案】1.B 2.C 3.C 4.等于减小
四、课堂小结
通过本节课的学习，你学到了什么？有什么成功的体会和经验？
浮力的应用：
1．轮船；2.潜水艇；3.气球和飞艇．
第2课时浮力的应用
1．轮船：把物体做成“空心”来增大浮力，使浮力等于船和货
物的总重来实现漂浮
2．潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉
3．气球和飞艇：ρ气<ρ空气，使它受到的F浮>G物而升空
完成《红对勾·45分钟作来与单元评估》或《红对勾·练吧》的相关练习．
本节课教学设计思想是源于生活、激发兴趣，创设情境、引发冲突，动手实践、体验探究，学以致用．以学生自主探究为主线展开教学，实验器材充分、目的明确，能让学生通过丰富多彩的探究活动，使学生大胆实践、勇于创新，学生的创新精神和探究能力得到了锻炼，激发学生的学习积极性，能让学生在自主探究和合作交流中提升对知识的认识，真正发挥了学生的正常思维潜能，激发了学生对自然科学的探究兴趣，培养了学生探究意识、动手能力和团结协作的精神，更重要的是培养了学生的创新意识．。