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九年级物理全册 第十四章《压强和浮力》六、《 浮力的应用》教案 新人教版

发布时间:2013-11-21 11:37:18  

浮力的利用

一、 教学目标

1、知识目标

学习轮船、潜水艇、气球飞艇的工作原理

2、能力目标

通过学生自学、自述、自己实验,引导学生积极参与知识的形成过程中,根据对已知知识的理解,通过知识间的内在逻辑联系,掌握获取未知规律的方法,并用知识解决实际问题。 3、情感目标

借助情感因素,通过教师和悦的讲述,学生自发上台讲述,现场回答其他同学的提问并及时给以鼓励,在亲切,和谐,活跃的气氛中完成对本节知识的学习。

二、教学重点

轮船、潜水艇、气球飞艇的浮沉原理。

三、教学难点

控制物体浮沉的方法。

四、教学用具

1、教师演示

空香脂盒(金属)、玻璃球、水槽、水、电视投影

2、学生分组

形状体积相同的铁块、木块各一个,水、水槽、废牙膏皮、橡皮泥、铁钉、塑料瓶、橡胶管。

五、教学过程

(一) 引入新课

分组:把体积相同的铁块、木块一同浸没水中,同时放手,观察两物体的运动情况?并讨论一下问题:(1)浸没水中的木块、铁块受到的浮力是否相等?为什么?(2)为什么木块浮起,铁块下沉?(3)铁块、木块体积相同,为什么受到的重力不相等?学生实验并讨论。 师小结:木块的密度小于水的密度,因此它的物重小于同体积的水的重力,浸没时受到的浮力大于重力,所以木块上浮,铁块的密度大于水的密度,因此它的物重大于同体积的水的重力,浸没时受到的浮力小于重力,所以铁块下沉。

讲述:轮船是有密度大于水的钢铁制成的,它为什么能浮在水面上呢?学习本节内容后就会知道其道理。

(二)进行新课

1、采用“空心”的办法增大可以利用的浮力

分组实验:让学生利用橡皮泥、废牙膏皮、水、烧杯完成两个实验。

(1) 把橡皮泥、废牙膏皮放入水中观察起浮沉情况?

(2) 要使橡皮泥浮于水面上应怎么办?

(3) 通过实验说明了什么道理?

师:通过同学们的亲自动手实验,谁能总结一下它说明了什么道理?

生:因为橡皮泥的密度大于水的密度,浸没时受到的浮力小于重力,所以橡皮泥会下沉;当把橡皮泥做成空心时,虽然自身的重力不变,但体积增大很多,放如水中后排开水的体积变大了,当然受到的浮力也增大了,所以能浮在水面上。

2、 轮船

师:你说得很好,大家给以掌声鼓励。轮船是我们日常生活中接触到的一种交通工具,根据刚才总结的原理,根据你自己喜欢的学习方式——可以阅读课本、可以参阅课外读物、也可 1

以相互讨论对轮船这部分内容进行学习,然后我请同学们用自己的语言,把你的学习成果展示给同学们。

生:我通过阅读教材,结合前面橡皮泥的实验,我知道了轮船在水面的道理:就是增大物体排开水的体积,物体所受的浮力变大。正因为如此,人们可以用密度大于水的钢铁造成轮船。 生:轮船的大小用排水量来表示,排水量就是轮船满载时排开水的质量。

生:我通过学习知道,轮船要浮在水面上,因而F浮=G物,而F浮=G排,所以G物=G排,因此m物=m排,所以可以用排水量来表示轮船的大小。

生:海水的密度比河水的密度大,我就想如果同样载重的轮船在海水中排开水的体积要比在河水中排开水的体积要小,因为轮船的工作原理是:G物=G排,F浮=ρgv,所以我想排开水的质量是一定的,排开海水的体积一定比河水的体积小,因此,同样载重的轮船从河里驶入海里要上浮一些。

生:在电视中常看到轮船的侧面有不同颜色的线,资料介绍,中间那条叫轮船的吃水线,如果水位超过吃水线,轮船就会有沉没的危险。

2、潜水艇

(1)演示潜水艇的工作原理

器材:空香脂盒(金属)、玻璃球、容器、水。

其中用强力万能胶将玻璃球粘在脂金属盒的下部中央,如图1所示。

演示操作如下:

①将粘有玻璃球的空盒(事先打开盒盖让学生看看,知道它是空心的)放在容器的水面上。让学生观察盒的状态并思考回答此时浮力与重力关系怎样?

生答:浮在水面上,此时盒受到的浮力等于它的重力。

②教师将盒压入水中,并提问学生盒受到浮力发生什么变化?(生:增大)松手后让学生观察盒的运动状态,简述原因。

生答:上浮,原因是浮力大于重力。

③教师向盒内加些水(以一盒盖为宜),然后将香脂盒放在水中,让学生观察其状态如

何?

学生发现:盒在水中下沉,感到很有趣,并马上意识到是在盒内加入些水的缘故,这时教师加以引导分析说明:加水后,增加了盒的重力,当重力大于盒在水中受到的浮力时,它就会沉下去。

教师进一步启发:现在要想使沉在水底的盒浮上来,怎么办?这时由于学生知道加水后盒下沉了,自然想到向外排水,减小盒的重力。使重力小于浮力,让盒浮上来。

教师接着问:若使盒停在水中某个位置上(即悬浮)应该怎么办呢?让学生进“想象实验”──只要加入适量的水,使盒的重力等于它在水中受到的浮力即可。

生由上归纳:

2

因此:通过改变盒的重力使其实现浮沉,这就是潜水艇的浮沉原理,

(2)学生实验

师:为进一步说明潜水艇是如何充水排水实现浮沉的,请同学们利用水、水槽、铁钉、塑料瓶、橡胶管,完成教材188页自制潜水艇模型小实验。并总结潜水艇的工作原理。

3、气球和飞艇

(1)演示利用空气浮力使气球升空道理。

器材:气球2只(街头上常见的一种)。

具体过程:

师:拿出未充气的气球,展示给学生,问:它受空气的浮力吗?(生答:受到浮力) 教师松手气球落向地面,提问:受浮力为什么还下落?(生边观察边思考问题回答:因为空气对球的浮力小于球的重力)

师:我们依照前面办法:采用“空心”办法增大它受到浮力,能否升到空中?指定某个学生向气球中吹气,并用线扎紧,展示给学生并提问:此时球的体积增大,它受到的浮力是否增大?(生:增大了),松手后,气球会升起来吗?(学生有的说能升起,有的认为会落下来,莫衷一是)待学生稍做思考,教师松手,发现气球竟落向地面。这时学生表现出浓厚兴趣,置身于一种师生共同创设的物理问题氛围中,激起学生探究心理,跃跃欲试,想发表见解,此时教师继续发问:让气球升上天空,向球内加水或装上沙子能行吗?学生都被老师的提法逗乐了,异口同声答道:不行。再引导学生共同分析,学生的注意和思维便空前集中。

气球下落:浮力小于重力,吹气时即增大了浮力同时也增大了球的重力,而且吹入的气体含CO2和较多的水蒸气等,它的密度大于空气密度(水、沙子密度就更大)。这样再提出问题:怎样才能使气球升到空中方法便不难想出:应充入比空气密度小的气体。

师:请同学们根据实验总结气球飞艇升空的道理?

学生讨论,教师总结:节日气球或携带气象仪器的探测气球里充的是氢气或氦气;热气球充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气;飞艇中充的是氢气或氦气。这些气体的密度比空气的密度小。所以气球或飞艇的总重小于它排开的空气重,即重力小于浮力,气球或飞艇就能上升。当上升到一定高度时,由于空气密度减小,受到的浮力变小,当浮力等于重力时,它们就不再上升,停留在这个高度。

问:要使氢气球落回地面,可采取什么办法?

学生讨论,归纳得出:放掉一部分氦气,气球受到的重力减小了一定体积的氦气量,而浮力减小了相同体积的空气量。由于空气的密度大于氦气的密度,所以浮力的减小量大于重力的减小量,即重力大于浮力,气球下降。

小结:气球和飞艇是靠改变浮力(体积)来实现升降的。

(三)总结

本节学习了用调节重力、浮力的关系来控制浮沉的方法,还学习了有关轮船、潜水艇、气球和飞艇的一些知识,希望大家能理解物体的浮沉条件,能灵活的用它来解决有关问题。

(四)作业

完成自制密度计模型

六、教案编写特色

1、 提倡自主学习、合作学习、探究学习。

2、 学生自主设计实验,积极参与仪器制作,并自己研究其工作原理,激发了学生的学

习兴趣。

3、 教学中教师不断操作演示,并融进启发性提问,调动学生思维,由表及里,逐渐触

及问题本质。

3

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