王建新
一、教材分析
本節(jié)是江蘇科學技術出版社出版的八年級物理下冊的最后一節(jié)新課,是對前面力、力和運動、壓強與浮力等知識的綜合應用。教材從日常生活中常見的物體在液體中有的下沉、有的上浮這一現(xiàn)象出發(fā),提問學生如何使沉下去的物體浮起來,如何使浮著的物體沉下去,通過探究引導學生思考浮力和重力的關系,并通過實驗得到結論,然后用二力平衡條件對漂浮、懸浮兩種狀態(tài)進行分析??紤]到學生即將升入九年級,對他們進行數(shù)學推理方面的訓練也納入教學體系中,因此,要組織學生對生活物理社會欄目中的“潛水艇的浮與沉”展開討論。
二、學情分析
學生在學習本節(jié)內容之前已學習了重力、二力平衡條件、力與運動關系、壓強與浮力、阿基米德原理,掌握了物體的受力分析,認識了浮力的產生,能夠運用一些方法求解簡單的浮力,但多數(shù)學生害怕與浮力相關的物理問題。原因有:(1)學生很多來自生活的經驗及認識其實是錯誤的,由于先入為主的干擾,會對正確結論產生影響;(2)在學習了浮力之后,要求學生有分析物理過程和原理的邏輯思維能力,而對于一個偏向于感性認識的八年級學生來說,確實有困難。學生已初步具備應用所學到的物理知識分析和解決物理問題的能力,而這節(jié)課就是要培養(yǎng)和強化學生的這一能力。
三、教學目標
(一)學習目標
通過實驗觀察,知道物體浸沒在液體中可能出現(xiàn)的狀態(tài)。
通過探究,了解控制物體浮沉的方法,用控制變量法對所提出的方法進行理性分析。
通過探究,了解物體浮沉的條件,并通過交流與合作得出結論。
通過閱讀,了解物體浮沉條件在科學研究和生產實際中的應用,并激發(fā)愛國主義熱情。
(二)重點、難點
重點:改變物體浮沉的方法,理解物體的浮沉條件。
難點:如何讓學生運用力與運動的關系,理解物體的浮沉條件,區(qū)分物理過程和物理狀態(tài)。能較靈活地利用物體浮沉條件解答實際問題。
(三)教具
演示:塑料袋,回形針,火柴,酒精燈,塑料瓶,玻璃瓶,水。
分組:塑料盆,抹布,大、中、小燒杯,水,塑料蓋,鵪鶉蛋,食鹽,金屬勺,玻璃瓶,橡皮泥等。
四、教學過程
(一)新課導入
讀圖:出示圖片,海面上一艘潛艇,這是我國自主研制的核潛艇,第一艘核潛艇于1974年8月交付海軍正式使用,從而使我國成為世界上第五個擁有核潛艇的國家,為維護世界和平作出了重要貢獻。
演示:塑料袋升空。點燃塑料袋下面的酒精燈,過一會,塑料袋能騰空而起,然后下落。
提問:為什么潛水艇可以時而露出水面、時而沉入水中,塑料袋可以升空,也可以降落?是什么力量讓它們上浮或下沉?這節(jié)課就讓我們一起走進神奇的物理世界,共同探討物體的浮與沉。
(二)新課學習
板塊1:怎樣使物體上浮或下沉。
實驗:請同學們把實驗桌上一些物品,如玻璃瓶,鵪鶉蛋,茶杯蓋輕輕放入水中,有何發(fā)現(xiàn)?
發(fā)現(xiàn):有的物體浮在水面,有的物體沉在水底。
上浮的物體有:玻璃瓶、茶杯蓋……
下沉的物體有:鵪鶉蛋……
思考:怎樣使下沉的物體浮起來?怎樣使漂浮的物體沉下去?
實驗:請帶著問題繼續(xù)進行探究。
提問:你是怎樣使茶杯蓋、玻璃瓶下沉的?又是怎樣使鵪鶉蛋上浮的?
從物體受力角度看,這些方法中分別改變了哪些力的大小,又是如何改變的?
歸納:把各組采取的措施,匯集起來,通過討論,引導學生從重力和浮力的關系歸納出所采用的方法的實質。
結論:通過改變物體所受重力和浮力的大小可以控制物體的浮與沉。
板塊2:探究物體浮沉的條件。
物體上浮和下沉時,它受到的重力與浮力有什么關系?
復習:當物體受平衡力作用時,運動狀態(tài)是怎樣的?不變的,有哪幾種?靜止或勻速直線運動,當物體受非平衡力作用時,運動狀態(tài)是怎樣的?改變的。有哪幾種?加速,減速或變向。
播放動畫:物體的浮沉條件。
信息快遞:物體浸沒在液體中處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)稱為懸浮。物體靜止在液面上,有一部分體積露出液面,這種狀態(tài)稱為漂浮。
猜一猜:當物體懸浮時,所受重力和浮力有怎樣的關系?
實際操作:選取不同的數(shù)據(jù),進行嘗試。
得出結論:當物體所受重力大于浮力時,物體下沉;當物體所受重力小于浮力時,物體上浮;當物體所受重力等于浮力時,物體懸浮或者漂浮。其中兩個是運動狀態(tài)不變的,即懸浮和漂浮,兩個是運動狀態(tài)改變的,即上浮和下沉。這就是物體浮沉的條件。
當我們知道了物體的浮沉條件,就能解答實際問題了。
板塊3:物體浮沉條件的應用。
(1)潛水艇的浮與沉
改變浮力和物重,從而改變物體的浮與沉,避免出現(xiàn)探究的盲目性,節(jié)省學生討論所需時間。探究物體的浮沉條件板塊中,通過觀察動畫,提問學生,引導他們運用二力平衡條件,力與運動關系等知識進行分析,從而認識到物體在液體里浮沉的四種基本狀態(tài),即上浮、下沉、漂浮和懸浮,最終理解物體的浮沉條件。
(三)鞏固應用方面,堅持以學生為學習主體,注意培養(yǎng)學生自主實驗能力和學以致用的習慣。安排活動,先把圓柱體橡皮泥放入燒杯水中,再設法使沉底的橡皮泥漂浮在水面上,并講解物理道理。