浮力应用教学设计

第十二章第3节浮力的应用

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一、教学目标：

１、知识与技能：

①理解调节物体所受重力与浮力的关系，可以增大可利用的浮力。

②知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。

２、过程与方法：

①通过实验探究，了解轮船是怎样浮在水面上的，培养学生观察、实验能力。

②通过收集、交流关于浮力应用资料，了解浮力应用的社会价值，提高学生应用浮力知识解释有关问题的能力。

３、情感态度与价值观：

通过轮船的发展史、潜水艇、飞艇原理，初步认识科学技术对社会发展的影响；增强学生爱科学、用科学的热情。

二、教学重点：浮沉条件和浮力应用。

三、教学难点：采用“空心”的办法增大可利用的浮力。

四、教学准备：

自制孔明灯、长圆柱形容器、潜水艇模型、密度计、橡皮泥、水槽、烧杯、注射器、食盐水、带刻度的塑料小桶。

五、教学过程：

（一）情境导入新课：

先请学生观看图片：泰坦尼克号游轮、竹排、帆船、潜水艇、热气球、孔明灯、飞艇、龙舟、航空母舰等。观察生活中与浮力有关的现象，从而联想到浮力的应用，激发学生思考“轮船为什么能浮在水面？气球是如何升空的？潜水艇是怎样实现上浮和下沉的？”以此来激发学生探究的兴趣与热情，吸引学生的注意力，抓住学生的心。

（二）新课：

一复习引人

1.温故知新

引导学生复习物体的浮沉条件

浸没在液体中的物体,如果只受重力和浮力的作用

当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下沉．

当F浮＝G时，合力为零，即二力平衡此时物体将悬浮．

当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上浮．

物体漂浮时，F浮＝G．

2.引导学生理论探究物体浮沉的密度条件

根据物体的浮沉条件，结合阿基米德原理F

浮=ρ

液

g V

排

和物体重力变形公式

G=ρ

物g V

物

推得得出物体浮沉的密度条件

浸没在液体中的物体

•当ρ液< ρ物时，必有F浮

•当ρ液= ρ物时，必有F浮=G物，物体可以悬浮在液体中．

•当ρ液> ρ物时，必有F浮>G物，物体在液体中上浮．

3.学生探究活动：如何让密度比水大的物体漂浮在水面上？（给定材料：金属片、橡皮泥）

下面同学们就通过实验，让金属片、橡皮泥漂浮在水面上。

学生动手实验：把金属片、橡皮泥做成空心，放在水面上。

分析得结论：（学生试着说明自己办法的理由）

教师小结：上述实验告诉我们：

（1）、采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。

（2）、物体的浮沉取决于浮力和重力的大小关系，调节物体受到的浮力或重力大小可以调节物体的浮沉。

（通过这个探究活动来挖掘教材的深度，使学生理解为实现物体的浮沉所采取的措施，为下面应用实例的学习埋下伏笔。）

其实，人类从远古时代就开始利用浮力了，最初可能抱住或骑在一段树干上顺水漂流，这是人类最早的航行，利用了木材密度小于水的密度能漂浮在水面的性质。后来人们发现，把树干挖空成为独木舟，不但乘坐舒适，还能承载更多的人和物。然后相继产生了较先进的木船、现代化的轮船。

二.浮力的应用

观看浮力的应用视频资料：轮船---观看后总结：

１、轮船：

①原理：采用“空心”办法（或增大体积的方法），来增大可利用的浮力；

②排水量：轮船满载时排开水的质量，单位“吨”。

排水量＝m

船+m

货

学生探究活动：轮船从河里驶往海里，船会上浮些还是下沉些？提出问题：轮船从河里驶往海里，船会上浮些，还是下沉一些？猜想与假设：上浮些；

设计实验：把带有刻度的塑料小桶放入水中，记下水面所在的刻度，然后再放入盐水中，记下这时水面所在的刻度，进行比较。

演示实验

实验现象：会上浮些。

师生理论分析：

两次都是漂浮状态，重力=浮力，由G

物＝F

浮

＝ρ

液

gV

排

和ρ

海水

＞ρ

水

，得排

开海水体积减小了。

结论：轮船从河里驶往海里上浮些。

2、密度计

引导：受刚才实验现象的影响你能否找到一种测液体密度的方法

师生共同讨论

（1）、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时F浮_____G 物的原理制成的。

（2）、使用密度计时必须使其______，才能正确测出液体的密度。

（3）、密度计在各种不同的液体中所受浮力是______（相同、不同）的，在密度_____ （大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上_____下______（大、小）。

3、潜水艇

过度语：人类要探求大海的奥密就必须潜入海底，有没有能潜入水中的舰艇呢？请看视频。观看浮力的应用视频资料：（潜水艇部分）

那么潜水艇是如何实现它的上浮和下潜的呢？

演示：用潜水艇模型进一步演示其上浮和下潜过程。

观看后总结：

工作原理：潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮、下潜的。

潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。

4、气球和飞艇

过渡语：人类要实现飞天的梦想，就要想法升入高空。怎样实现这个梦想呢？请看视频。观看浮力的应用视频资料：气球、飞艇部分

提出问题：气球和飞艇是如何升空的呢？

演示：用嘴吹的气球放手后会落地。

讨论：

①为什么吹的气球落地？

②升到空中的气球、飞艇中的气体密度比空气大，还是小？