《物體的沉浮條件與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)講課班主任所在中學(xué)課程名稱中學(xué)八年級(jí)數(shù)學(xué)選用教材人民教育出版社講課課題物體的沉浮條件與應(yīng)用講課章節(jié)第十章第三節(jié)課型新講課課時(shí)1課時(shí)教材剖析本節(jié)《物體的沉浮條件與應(yīng)用》是在學(xué)習(xí)了前兩節(jié)《浮力》和《阿基米德定理》,曉得壓強(qiáng)形成的緣由,及其大小的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)物體的沉浮條件以及物體沉浮條件在實(shí)際生活中的應(yīng)用,理解貨輪、潛水艇、氣球和飛艇是怎樣改變壓強(qiáng)或重力來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉的。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),使中學(xué)生感受化學(xué)就在我身邊的科學(xué)理念,初步學(xué)會(huì)用壓強(qiáng)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。學(xué)情剖析在本節(jié)課之前,中學(xué)生較扎實(shí)的把握了壓強(qiáng)的基礎(chǔ)知識(shí),早已學(xué)習(xí)了系統(tǒng)的熱學(xué)知識(shí),對(duì)學(xué)過(guò)的壓強(qiáng)形成緣由和阿基米德原理有著強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。本節(jié)課主要指導(dǎo)中學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),歸納總結(jié)出本課的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。隨著實(shí)驗(yàn)的總結(jié)、拓展,真正發(fā)揮了中學(xué)生正常思維潛能,迸發(fā)了中學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的探究熱情。而且收集整理壓強(qiáng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,又培養(yǎng)了中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:=1*GB3①知道物體的沉浮條件。=2*GB3②知道壓強(qiáng)的應(yīng)用。過(guò)程與方式:=1*GB3①通過(guò)觀察、分析,了解客輪是如何浮在海面的。
=2*GB3②通過(guò)搜集、交流關(guān)于壓強(qiáng)應(yīng)用的資料,了解壓強(qiáng)應(yīng)用的社會(huì)價(jià)值。情感心態(tài)與價(jià)值觀:初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響。初步構(gòu)建應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)沉浮條件及其應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)探究物體的沉浮條件教法學(xué)法教法:講授法,實(shí)驗(yàn)演示法學(xué)法:討論法,實(shí)驗(yàn)法,歸納法教學(xué)教具兵乓球、清水、鹽水、橡皮泥、雞蛋、密度計(jì)、長(zhǎng)筒玻璃杯兩個(gè)注射器,打針管,汽球,石頭教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及班主任活動(dòng)中學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課導(dǎo)出新課講授新課講授新課講授新課講授新課講授新課講授新課講授新課講授課堂小結(jié)布置作業(yè)板書(shū)設(shè)計(jì)反省更改排沸水的重量G排/N壓強(qiáng)的大小排沸水的重量G排/N壓強(qiáng)的大小F浮/N杯、水總重G總/N石塊鋁塊鐵塊物體浸入水底時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F′/N空杯重G杯/N物重G/N研究對(duì)象視頻展示:萬(wàn)噸巨輪浮在水面上,它深受壓強(qiáng)的作用了嗎?實(shí)驗(yàn)感知:實(shí)心的石塊,放在海面上后,它將如何?設(shè)疑:用鋼鐵澆鑄的萬(wàn)噸巨輪就能浮在海面,而小石塊卻會(huì)墜入底?物體的沉與浮于哪些相關(guān)呢?讓中學(xué)生討論,針對(duì)回答點(diǎn)撥。飄浮、懸浮、下沉演示實(shí)驗(yàn):將三個(gè)兵乓球浸入在水底(一個(gè)飽含橡皮泥;一個(gè)有部份橡皮泥,用蠟堵住;一個(gè)中空),松手后出現(xiàn)哪些現(xiàn)象?剖析討論。
問(wèn):浸在水底的物體遭到那幾個(gè)力的作用?她們的施力物體是誰(shuí)?一個(gè)物體在遭到兩個(gè)或兩個(gè)以上的力的作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由它們共同決定。=1*GB2⑴當(dāng)=G時(shí),它深受平衡力的作用,將處在哪些狀態(tài)?=2*GB2⑵當(dāng)>G時(shí),它深受非平衡力的作用,將處在哪些狀態(tài)?=3*GB2⑶當(dāng)<G時(shí),它深受非平衡力的作用,將處在哪些狀態(tài)?點(diǎn)撥1:漂浮:物體完全步入液體中,可以靜止在液體內(nèi)部任意地方。其容積等于物體排開(kāi)液體的容積。懸浮:物體靜止在液體表面上其容積小于物體排開(kāi)液體的容積。班主任總結(jié):物體的浮沉條件物體的浮沉可以通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)。浸在液體中的兵乓球1所受重力小于壓強(qiáng),所以下沉,抵達(dá)容器頂部后,遭到壓強(qiáng),重力,還有支持力的共同作用,我們說(shuō)物體沉底。這時(shí)侯壓強(qiáng)還是大于重力。浸在液體中的球2松手后,受力平衡,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變,我們就說(shuō)物體漂浮在液體中。其重力等于壓強(qiáng)。而球3,在松手后,遭到壓強(qiáng)小于重力,所以下浮,當(dāng)球3逐步漏出液面V排減少壓強(qiáng)降低,降低到當(dāng)壓強(qiáng)等于重力時(shí),達(dá)到受力平衡,最終懸浮在海面上。總結(jié)如下:狀態(tài)懸浮=G過(guò)程下浮>G狀態(tài)漂浮=G過(guò)程下沉<G狀態(tài)沉底<G很明了,越是空心的乓乓球,它浸入在水底,所受壓強(qiáng)越大。
從壓強(qiáng)的角度把物體弄成空心的辦法減小懸浮物體的可借助的壓強(qiáng)。應(yīng)用:客輪原理采用把物體弄成空心的辦法來(lái)減小壓強(qiáng),是壓強(qiáng)等于船和貨物的總重來(lái)實(shí)現(xiàn)懸浮。對(duì)于浸入在液體中的物體,其排開(kāi)液體的容積跟物體自身的容積相等,我們又曉得影響壓強(qiáng)大小誘因有排開(kāi)液體的容積,還有液體的密度。因而物體的浮沉情況也可以用排開(kāi)液體的容積大小,和液體密度大小來(lái)描述。演示實(shí)驗(yàn):汽球的浮沉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀器,長(zhǎng)筒玻璃杯,注射器,汽球,石頭,打針管,水。通過(guò)推抽注射器,改變汽球的容積,排開(kāi)液體的容積,改變壓強(qiáng),來(lái)實(shí)現(xiàn)汽球的沉浮。演示實(shí)驗(yàn):豬肉的沉浮實(shí)驗(yàn)首先介紹實(shí)驗(yàn)儀器:密度計(jì)(簡(jiǎn)單介紹密度計(jì)的使用方式)、雞蛋、長(zhǎng)筒玻璃杯、鐵絲、水、鹽水。首先測(cè)定兩份液體的種類(lèi),通過(guò)密度計(jì)來(lái)測(cè)定液體的密度,分開(kāi)哪份是鹽水,那份是清水。把豬肉完全浸在清水里,釋放,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;之后把豬肉完全浸在鹽水里,釋放,觀察雞蛋的浮沉現(xiàn)象。提問(wèn)這是為何呢?帶著疑惑進(jìn)行推論驗(yàn)證。由二力平衡知識(shí)。懸浮:下浮:G<漂浮:下沉:G>沉底:+按照以上重力與壓強(qiáng)關(guān)系,結(jié)合阿基米德定理,推導(dǎo)入密度關(guān)系為:懸浮:<下浮:G<<漂浮:=下沉:G>>沉底:+>浸入在有液體中的物體,假若它的密度大于液體的密度,物體下浮;假如它的密度等于液體的密度,物體可以漂浮在液體內(nèi);假如它的密度小于液體的密度,物體下沉。
所以在剛剛的實(shí)驗(yàn)里,我們曉得當(dāng)豬肉的密度小于液體的密度時(shí),豬肉下沉,最后要沉底;當(dāng)豬肉等于液體的密度時(shí),豬肉漂浮;當(dāng)豬肉的密度大于液體的密度時(shí),豬肉下浮物體的浮沉條件及,最終達(dá)到懸浮的狀態(tài)。人們正是依據(jù)這個(gè)原理,在用鹽水選種時(shí),把懸浮的種子消除掉,保留下沉的細(xì)膩種子。在昨天的實(shí)驗(yàn)中,我們用到了檢測(cè)液體密度的儀器,叫密度計(jì),雖然密度計(jì)的原理借助得就是物體的懸浮原理。所以,明天給你們布置一個(gè)小任務(wù),那就是自己設(shè)計(jì)制做一個(gè)密度計(jì)。2.壓強(qiáng)的應(yīng)用人類(lèi)從遠(yuǎn)古時(shí)代就開(kāi)始借助壓強(qiáng)了,最初可能是緊抱或騎在一段枝干上順流漂流,這是人類(lèi)最早的航行方法。后來(lái)人們發(fā)明了船,它能承載更多的人或物。客輪貨輪是用鋼鐵制造的,鋼鐵的密度遠(yuǎn)小于水,如何用沉重而堅(jiān)硬的鋼鐵制成可以承載這么多貨物的船呢?實(shí)驗(yàn):用橡皮泥捏成船狀置于海面上,盡管它深受重力沒(méi)變,但排開(kāi)的水較多,因此遭到較大的壓強(qiáng),所以能懸浮在海面上。客輪就是按照這個(gè)實(shí)驗(yàn)制成的。貨輪的大小一般用排水量來(lái)表示。排水量就是客輪裝滿貨物時(shí)排沸水的質(zhì)量。諸如一艘貨輪的排水量是t,表示此船滿載時(shí),貨物質(zhì)量和船身質(zhì)量之和為t。潛水艇潛水艇能潛入水底航行,進(jìn)行偵察和襲擊,是一種很重要的軍用潛艇。
潛水艇的艇身裝有水艙,向水艙沖水時(shí),潛水艇變重,逐步潛入水底。當(dāng)水艙沖水后潛水艇重等于同容積的水重時(shí),它可以漂浮在水底。當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時(shí),潛水艇變輕,因而下浮。引入課題時(shí)做的小魔術(shù)就是借助了潛水艇的原理,通過(guò)改變自身重力實(shí)現(xiàn)浮沉的。起先用針在香蕉醬包中間扎一個(gè)小孔,吹入適量空氣,置于杯子中。當(dāng)捏緊杯子的時(shí)侯,杯子中的氣壓減小物體的浮沉條件及,上面的水都會(huì)在氣壓的作用下被壓入萵苣醬包中,使香蕉醬包的重量降低,當(dāng)重力小于壓強(qiáng)時(shí),香蕉醬包下沉。而當(dāng)握住瓶午時(shí),杯子內(nèi)氣壓降低。香蕉醬包里的水又會(huì)被吸下來(lái),減小了香蕉醬包的重力,因而下浮。這便是潛水艇的原理:通過(guò)改變自身重力,在水底實(shí)現(xiàn)浮沉。汽球和飛艇假如汽球里充的是密度大于空氣的二氧化碳,這么汽球可以飄在空中。諸如春節(jié)里放飛的汽球、攜帶氣象儀器的高空偵測(cè)汽球,充的是甲烷或甲烷;體育、娛樂(lè)活動(dòng)用的熱氣球,充的是被燃燒器加熱而容積膨脹的熱空氣。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生自己制做熱氣球?qū)嶒?yàn)實(shí)驗(yàn)儀器:塑膠袋,鐵絲,蠟燭。密度計(jì)的制做原理也來(lái)自物體的浮沉與應(yīng)用。通過(guò)播放幻kt板,給中學(xué)生述說(shuō),密度計(jì)的歷史故事及發(fā)展階段。最后給中學(xué)生留一個(gè)作業(yè),自己設(shè)計(jì)制做密度計(jì),加深中學(xué)生對(duì)物體的浮沉條件的理解。
用五分鐘時(shí)間對(duì)整堂課做知識(shí)總結(jié):浸入在液體中的物體遭到重力和液體對(duì)它的壓強(qiáng),假如壓強(qiáng)小于重力,物體下浮;假如壓強(qiáng)等于重力,物體漂浮在液體內(nèi);假如壓強(qiáng)大于重力,物體下沉。懸浮在液面上的物體所受壓強(qiáng)與所受重力大小相等汽球和飛艇在空氣中也遵守相同的浮沉條件。課下作業(yè):自己設(shè)計(jì)制做一個(gè)密度計(jì)。第十章第三節(jié)物體的沉浮條件及應(yīng)用一、沉浮條件狀態(tài)懸浮=G過(guò)程下浮>G狀態(tài)漂浮=G過(guò)程下沉<G狀態(tài)沉底<GG<<下浮=漂浮G>>下沉應(yīng)用:客輪潛水艇汽球飛艇中學(xué)生觀看中學(xué)生討論并思索,回答問(wèn)題中學(xué)生做筆記,總結(jié)浮沉條件中學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),思索緣由。中學(xué)生讀數(shù),注意密度計(jì)讀數(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題。中學(xué)生仔細(xì)觀察班主任推論,中學(xué)生思索推論過(guò)程。中學(xué)生實(shí)驗(yàn),用橡皮泥制做小船,看誰(shuí)的小船載的東西最多。學(xué)生回想,上課之前萵苣醬包的魔術(shù)中學(xué)生實(shí)驗(yàn),制做小孔明燈等。中學(xué)生借助閑暇時(shí)間,先思索制做密度計(jì)的方式,技巧多樣,借助不同材料和儀器,自行設(shè)計(jì)密度計(jì)。首先引入新課,在即將上課之前先給中學(xué)生做一個(gè)香蕉醬包的魔術(shù),通過(guò)觀察萵苣醬包在水底自由的跳動(dòng),迸發(fā)中學(xué)生的好奇心,導(dǎo)致中學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)的興趣。帶著問(wèn)題,步入新課。首先設(shè)疑:用鋼鐵澆鑄的萬(wàn)噸巨輪才能浮在海面,而小石塊卻會(huì)墜入底?提問(wèn),物體的沉與浮與哪些有關(guān)。
讓中學(xué)生討論,針對(duì)回答點(diǎn)撥。之后演示實(shí)驗(yàn),分別讓三個(gè)不同重量的兵乓球,在水底釋放,通過(guò)觀察兵乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使中學(xué)生思索影響物體浮沉的條件。之后率領(lǐng)中學(xué)生一起對(duì)兵乓球進(jìn)行受力剖析,最后班主任總結(jié)得出推論:物體的浮沉可以靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn).實(shí)驗(yàn)中彰顯控制變量的思想。交給中學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài)和科學(xué)精神。導(dǎo)致中學(xué)生興趣,引起思索。通過(guò)改建,把放液體的瓶子拉長(zhǎng),而且使用制備好的鹽水,便于豬肉的浮沉現(xiàn)象愈發(fā)的顯著,加深中學(xué)生對(duì)沉浮條件的理解和記憶。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,中學(xué)生感受到驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的重要性,提高自己的科學(xué)驗(yàn)證精神。在學(xué)習(xí)壓強(qiáng)的應(yīng)用時(shí),我將采用讓中學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式,例如提到客輪,讓中學(xué)生充分借助手里的資源,做才能載東西的小船,看誰(shuí)的小船載的東西最多。通過(guò)親身體驗(yàn),親手實(shí)驗(yàn),順應(yīng)她們好奇,好動(dòng),好強(qiáng)的心理特征,使她們?cè)趷?ài)玩的同時(shí),接收知識(shí);在接收知識(shí)的同時(shí),重溫童年的樂(lè)趣。感受其中的浮沉原理。深刻的理解潛水艇的浮沉原理。中學(xué)生借助閑暇時(shí)間,先思索制做密度計(jì)的方式,技巧多樣,借助不同材料和儀器,自行設(shè)計(jì)密度計(jì)。之后通過(guò)討論交流,讓中學(xué)生共同分享她們的成功與喜悅。《物體的浮沉條件及應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)新鄉(xiāng)師范大學(xué)10化學(xué)系河北師范大學(xué)10化學(xué)系張夢(mèng)元