教案：沉與浮

授課地點：　物理實驗室 教學課題：沉與浮 授課教師：　 授課時間：　１課時 儀器材料：　雞蛋、水杯、鹽水、注射器、試管、膠塞、膠管、玻璃管、鐵絲、水、輕紙帶、膠帶、酒精、棉花、火柴等。 【 教學目標 】   1．知識與技能   理解物體的沉浮條件；知道魚、潛水艇、飛艇和密度計的沉浮原理；能應用沉浮條件解釋一些簡單的問題。   2．過程與方法   通過實驗，觀察雞蛋的下沉、上浮和懸浮，使學生建立起三種狀態(tài)的概念，并且通過邏輯推理得出產(chǎn)生三種狀態(tài)所需的條件；通過邏輯分析的方法，解釋魚、潛水艇的浮沉原理；通過動手制作，讓學生自己制作“自制潛水艇”和“熱氣球”；通過在網(wǎng)上查閱，讓學生設計出打撈中山艦的方案。   3．情感、態(tài)度與價值觀   通過對魚、潛水艇和熱氣球的沉浮原理這些與日常生活緊密聯(lián)系的現(xiàn)象的學習，讓學生體驗科學、技術與社會的緊密聯(lián)系；通過制作“自制潛水艇”和“熱氣球”，激發(fā)學生學習物理的興趣；通過學習閱讀材料，培養(yǎng)學生的民族情感。 【 教學過程 】 一、物體的沉與浮   （ 1 ）演示實驗：石塊和塑料空心球 　　把它們分別浸沒在水中，叫同學們觀察現(xiàn)象； 　　提問：浸在水中的物體，有的上浮，有的下沉，這是為什么呢？  　　學生提出各種解釋。   （ 2 ）今天的課上完以后，你們就能解決這個問題了。 　　演示實驗： 　　取一只新鮮雞蛋，放在清水中，觀察它在水中沉浮的情況，向水中慢慢加些鹽，并輕輕攪拌，觀察到雞蛋怎樣運動？如果再加些清水，觀察到什么現(xiàn)象？   a) 雞蛋放入清水后，它是上浮還是下沉？   b ）加鹽輕輕攪拌的目的是什么？（以下是一種引導方案以供參考）     鹽水溶于水后，變成鹽水，密度比水的密度大；     加鹽會導致液體的密度的增大；   c ）隨著不斷地往水里加鹽，有什么現(xiàn)象出現(xiàn)？   d ）為什么會有這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)？（以下是一種引導方案以供參考）     可以對雞蛋做受力分析；     這里有兩個狀態(tài)，一個是雞蛋下沉的狀態(tài)，另一個是雞蛋上浮的狀態(tài)；     當它下沉的時候，它只受到浮力和重力的作用；     當它上浮的時候，它只受到浮力和重力的作用；     在兩個狀態(tài)過程中，雞蛋的重力沒有發(fā)生變化；     雞蛋只受到浮力和重力，重力沒有變，那么肯定是浮力的變化引起它下沉和上浮；     不斷加鹽，導致液體的密度增大，雞蛋所受浮力逐漸增大；     當浮力小于重力時，雞蛋下沉；當浮力大于重力時，雞蛋上浮。   (a)學生觀察回答。 (b)教師引導得出攪拌的目的，一步一步讓學生建立起加鹽水是改變液體密度的概念。 (c)學生觀察發(fā)現(xiàn)，雞蛋上浮了，有的學生很吃驚。 (d)學生思考。   一步一步引導學生，讓他們分析出這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。    （ 3 ）整理自己的思路，用 “ => ” 符號描述你的思維過程。 （ 4 ）學生用邏輯推理的符號闡述自己的思路。  二、認識三種狀態(tài)  　　 雞蛋所處的三種狀態(tài)： 　　下沉：浮力 < 重力 　　上�。焊×� > 重力 　　懸浮：浮力 = 重力（平衡） 讓學生了解三種狀態(tài)。  三、生活中的下沉與上浮  （ 1 ）對于海洋生物來說，浮力非常重要，浩瀚的海洋中，許多生物用不同的方式創(chuàng)造沉與浮，這是一個精彩的世界！展示各種海洋生物圖片。   （ 2 ）我們來看看魚是怎樣使自己在水中自由地上浮、下沉和懸浮的？（以下是一種引導方案以供參考） 　　  魚同上面的雞蛋一樣，重力沒有發(fā)生變化； 　　  魚也只受到重力和浮力的作用； 　　  重力沒有變化，而浮力變化了； 　　  魚是通過魚鰾改變自己的體積來改變浮力的； 　　  魚鰾較小時，魚所受的浮力小于重力，魚下沉； 　　  魚鰾較大時，魚所受的浮力大于重力，魚上��； 　　  魚所受的浮力等于重力時，魚將可以在水中任意的深度游動。 激發(fā)興趣，學生思考。   一步一步讓學生自己解決問題。    （ 3 ）整理自己的思路，用 “ => ”符號描述你的思維過程，寫出魚在哪種條件下處于下沉、上浮或懸浮三種狀態(tài)； 讓學生寫出自己的思維過程。  四、潛艇與熱氣球  　　（ 1 ）最早的潛艇用于軍事偵察和襲擊，現(xiàn)在也用于深海考察，為開發(fā)海洋，獲得新資源提供信息。 　　連接到凡爾納，加潛艇圖片； 　　另一個仿生學的例子——潛水艇（潛水艇的水艙相當于魚鰾）。   　　（ 2 ）潛水艇是怎樣實現(xiàn)上浮和下沉的？（以下是一種引導方案以供參考） 　　  潛水艇只受到兩個力的作用，重力和浮力； 　　 注意潛水艇的水艙的體積是不變的（這一點與魚鰾不同）； 　　  潛艇排開水的體積不變，潛艇處于同一液體當中（即排開液體的重力相等），那么浮力是不變的； 　　  浮力不變，只可能是重力的變化引起了潛艇的下沉、上浮和懸��； 　　  潛艇有兩個水艙，可以用人工的方法向水艙中壓入和排出水； 　　  潛艇通過向水艙中壓入和排出水能改變潛艇的重力； 　　  人工向水艙中壓入水，直到重力大于浮力的時候，潛艇下沉； 　　  人工從水艙中排出水，直到重力小于浮力的時候，潛艇上��； 　　  當重力與浮力相等時，潛艇懸浮。 引起學生思考。   一步一步引導學生解決問題。    （ 3 ）整理自己的思路，用自己的語言來描述一下潛水艇下沉、上浮和懸浮的狀態(tài)，你可以用 “ => ”來表述你的思維過程。 （ 3 ）學生自己整理自己的思路，并寫在紙上，邏輯推理的思維再次得到強化。  五、分析比較  （ 1 ）提問：雞蛋、魚和潛水艇都會在液體中下沉、上浮和懸浮，那么它們都是用了同樣的方法處于這三種狀態(tài)的嗎？  　　學生分析回答。 　　不是；   雞蛋：是由于雞蛋浸沒的液體的密度發(fā)生了變化，引起浮力變化；   魚：是通過它的體積發(fā)生了變化，引起浮力變化；   潛水艇，是通過它的自身重力的改變引起了下沉和上浮，它的浮力并沒有變。    （ 2 ）同學們自己歸納一下，總結出他們有什么區(qū)別和共同點； 學生自己思考； 　　（ 3 ）介紹熱氣球，加圖片； 　　運用我們學過的知識解釋熱氣球的沉浮原理。 　　解釋熱氣球為什么會升起來？假如由你來設計一個吊籃的熱氣球，為了使它能降回地面，你打算采用什么辦法？  　�。� 3 ）引起學生興趣； 　　學生討論，以小組為單位，每一個小組交一份報告，與同學分享；  六、打撈中山艦  　　 介紹我國古代用浮船打撈沉落江中的萬斤大鐵牛的故事。 　　學生思考。  　　簡單介紹中山艦——濃縮了中國現(xiàn)代史的一代名艦， 1938 年在長江被日軍擊中，沉入 19m深的長江；中山艦排水量達780噸，長62.48m，寬8.99m。 　　與歷史結合，了解到物理學科和歷史的關系。   讓學生自己設計打撈中山艦的方案，填寫到書上的表格中。  　　學生自行設計。  七、課堂小結  　　 1 ．了解三種狀態(tài)：下沉、上浮和懸浮。 2 ．三種狀態(tài)產(chǎn)生的條件： 下沉：重力大于浮力； 上浮：重力小于浮力； 懸�。褐亓Φ扔诟×�。 3 ．用學過的知識解釋魚、潛艇和熱氣球的沉浮原理。  作業(yè) 　　學生活動手冊內容。 【 實踐活動 】 　　制作自制潛水艇（如圖11-3-5） ，制作熱氣球（如圖11-3-8） 　　在因特網(wǎng)上查找有關飛艇的資料。 【 教學反饋 】 　　     參考資料：教科版《教師教學用書》八年級下及配套光盤

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