轮船从海里到河里,船体是上升一些还是下降一些?
2、探究:物体的浮沉条件
(1)提出问题:下面我们再来看看这样的现象,我这里有一个空心的金属盒,放入水中之后,会怎么样?学生回答“漂浮”;现在我再拿出一个金属砝码,放入水中,什么状态?学生回答“下沉”。再取一个较大的木块,放入水中,大家看是什么状态?学生回答“漂浮”。
(2)进行猜想:大家猜想一下,物体在什么条件下才能漂浮呢?什么时候物体又会沉底呢?
分别依次请学生陈述猜想的理由,板书学生的猜想,便于同学们进行交流。
(3)设计并进行实验:然后按照他们的猜想,把全班同学分成几个组,然后分组进行一种实验,讨论交流,得出结论。
大屏幕展示:
实验探究:希望学生分组思考、讨论,写出实验方案
格式:实验目的:
实验器材:
实验步骤:
实验数据:
实验结论:
提供的器材:木块,橡皮泥,蜡块,酒精,水,水银(暂不提供),铁块,鸡蛋,盐水,溢水杯(含小桶),弹簧测力计,烧杯。
希望同学们分组思考、讨论,写出你的实验方案。既然有四个可能,我们采用分工合作的方法,现在的很多科研成果,也是采用分工合作的方法得出来的成果。这样,我们刚好是四个组,我们每个组可以做一个,那么我们看,第一组的实验由哪个组来进行?学生举手,老师选出一个小组来完成。
下面我们按照这个格式来分组讨论,这个实验你将怎么做,需要哪些器材,实验的步骤你是怎样的?这里有你需要的器材,你自己挑,挑好了我就给你。现在大家开始讨论。
通过课堂学生的实验、请每组一个学生代表说明他们小组的实验步骤和实验现象。然后分别进行说明,交流过程由教师与全班学生共同进行。
如果有学生提出物体的密度会影响物体的浮沉,例如:密度大的物体下沉,密度小的物体漂浮。让学生设计出实验方案,然后把结果告诉他们(这种说实验的方法应用于课堂,有利于学生在以后的应试中正确解答探究性试题)。
注意引导学生理解,物质的密度大的不一定就下沉,密度小的也不一定就上浮。适时引导学生理解,物体的密度与液体的密度关系。最后,通过小实验,将漂浮在水面上的木块中的水倒掉一部分,然后会发现木块沉底,进而证明物体和液体的密度关系也不是完整的浮沉条件。
1、漂浮、悬浮和下沉
屏幕显示,教师按照上面的内容念出来:请每位同学将桌上的木块,铁块浸没水中,鸡蛋浸没在盐水中,然后放手。观察:物体的运动过程和最终情况。)下面学生开始动手做。(教师在此过程中指导学生动手操作)注意要求:要没入水中,观察鸡蛋在盐水中。
演示多媒体:上浮过程演示,上浮。边演示边讲解:浸没在水中的木块在水中会上升,最终停在水面上;再演示一次,木块从液体中向上运动称作为上浮,最终停留在液面上叫漂浮。再看铁块,没入水中以后,放手,铁块向下运动,这个过程我们称作为下沉,最终停在液面下,我们称作为沉底。再演示一次,铁块在水中向下运动叫做什么?学生回答叫下沉。最终状态称作为什么?学生回答沉底。那么鸡蛋呢,松开手后停在盐水中,我们把这个状态称作为悬浮。
观察:各组之间鸡蛋停留(悬浮)在盐水中的位置。
猜想:鸡蛋是否停留在液体里其它深度的地方?
展示:悬浮。物体全部浸没在液体中,并可停留在液体里任何深度的地方。
媒体展示图片:漂浮:物体停留在液面上,有部分体积露出液面。
请大家欣赏一幅画面(截取泰坦尼克号),远洋轮船航行在海面上,问:万吨巨轮浮在海面上,它受到浮力的作用了吗?
下面我们来进行一个实验,这里是一个实心的铁块,放到水面上后,它将怎样?(并同步操作)学生观察现象,并回答(铁块沉入水底)。
根据我们前面学习的知识,那么这个小小铁块受到浮力没有?用钢铁铸造的万吨巨轮能够浮在水面上,而铁块却会沉入水底,这是为什么呢?今天我们就来探讨这个问题。
(屏幕显示本节课的学习课题)也就是物体的浮沉条件及其应用。
1 引入课题
演示“浮沉子”实验。让学生谈谈对这个实验的感想,引出课题。
2物体的浮沉条件
[学生实验1]把桌上的石块、泡沫、铁钉、木块物体浸没在水中,观察它们在水中的状态。
学生讨论:浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用,但是为什么有的物体要上浮,有的物体要下沉呢?
提示:上浮和下沉即物体的运动状态发生了变化,那么就要考虑物体的受力情况。让学生画出浸没液体中的物体受到哪些力的作用。(重力和浮力,物体怎样运动是由它们的合力决定的)
配合课件讲解:若F浮<G物,则物体下沉(直沉到水底,所受合力为0,物体静止);若F浮>G物,则物体上浮(直到物体漂浮在水面);若F浮=G物,则物体悬浮(物体浸没在水中)。
根据:当物体浸没在液体中时,V物=V排,和浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开液体所受的重力,进一步推导得出物体的浮沉与密度的关系。得到推论:物体的浮沉可以由重力和浮力的大小来判断,也可以由物体密度与液体密度相比较的大小关系来加以判断.
再回到刚才的分组实验:石头的密度比水的密度大,所以石头沉入水底;蜡块的密度比水的密度小,所以蜡块上浮直到漂浮在水面。
3浮力的应用
[学生实验2]如何使原来密度大于水的物体上浮?探究三个小问题:①如何使鸡蛋上浮? ②怎样使药瓶上浮?③怎样使橡皮泥上浮?
学生通过讨论后自行进行实验,最终使学生自主得出结论:要使物体上浮,可采用减小物体自身重力和增大物体所受浮力两种方法,而增大物体的浮力又可采用增大液体密度和增大物体排开液体体积。引出轮船、潜水艇、飞艇和热气球,讲述它们的工作原理。
请同学们谈谈生活中还有哪些地方用到了浮力?从古代说到现代再到未来。鼓励学生大胆地创新设计,并把自己的想法写成小论文或者制作成实物模型,展示作品“浮力秤”。
4课题研究
提出1个课题,鼓励学生作课后研究:请一位学生上来吹泡泡,请同学们观察泡泡的飞舞有没有规律?你能解释这种现象吗?
3.情感、态度与价值观:
(1)通过我国古代劳动人民利用浮力解决问题的实例,加强对学生进行爱国主义的思想教育。
(2)通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风,激发兴趣和提高学生思维方法的变化与灵活水平.
本设计的重点和难点:物体的浮沉条件及浮力的应用;将物体的浮沉条件,由力的关系转化成密度的关系,并且能够根据已知条件,灵活地选择、应用两种方法,对物体的浮沉进行判断.
2.过程与方法:通过物体的浮沉现象的实验研究,培养学生思维能力和实验研究能力。
1.知识与技能:
(1)知道物体的浮沉条件,知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理。
(2)通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产、生活手社会中的应用。
2.浮力的利用
(1)轮船 用空心办法,增大体积,增大受到的浮力。
问:如果一只轮船,它本身和装的货物总重100000牛,它受到的浮力多少牛?它排开的水重多少牛?它排开的水的质量是多少吨?(简单交代什么叫排水量)
讨论:这只船如果从河水驶入海里,它受到的浮力变不变?它排开的水的体积变不变?它是沉下一些,还是浮起一些?为什么?
(2)潜水艇
演示:潜水艇挂图,潜水艇模型。(边讲解边板书) 用改变水舱中水量的办法,使潜水艇受到的重力大于、等于或小于受到的浮力来实现下潜、悬浮、上浮。 (3)气球和气艇(让学生看课文而后问学生) 问:气球、气艇采用了什么办法使它能够受到空气的浮力而升空呢?(根据学生的回答板书) 用充密度小于空气的气体的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。 讨论:要使充了氢气、升到空中的气球落回地面,你们能想出什么办法?要使热气球落回地面,有什么办法?
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