初中物理-物體的浮與沉教學設計學情分析教材分析課后反思

《物體的浮與沉》教學設計教學目標1、知識與技能：（1）通過對物體的浮沉現(xiàn)象的探究，理解物體的浮沉條件；（2）通過物體浮沉條件的應用，了解物理知識在生產(chǎn)、生活和社會中的應用。（3）知道密度計、潛水艇、氣球等的原理。2、過程與方法：能通過簡單的受力分析，并結合二力平衡條件等知識判斷具體情況下物體的浮沉。3、情感態(tài)度與價值觀：通過對密度計、輪船、潛水艇、熱氣球的浮沉原理的學習，體驗科學、技術、社會的緊密聯(lián)系。教學分析：物體的浮沉條件及其應用是在學習浮力概念和阿基米德原理的基礎上，更深層次浮力知識的延伸。物體的浮沉條件是分析各種浮沉現(xiàn)象的基礎，所以通過實驗觀察，認識物體的浮沉現(xiàn)象及探究物體的浮沉條件是本節(jié)課教學的重點，與受力分析、二力平衡和密度等力學知識聯(lián)系密切，綜合性教強，教學過程中要重點培養(yǎng)學生的分析能力。最后通過密度計、鹽水選種、潛水艇、熱氣球的浮沉原理的學習，使學生認識到浮沉條件在社會生活中的應用及其重要意義。教學重點：物體的浮沉條件及其應用。教學難點：運用阿基米德原理和二力平衡知識靈活解決浮力的問題。教學儀器：玻璃瓶、燒杯、水、木塊,蠟塊,鐵塊、等。教學方法：探究、分析、歸納、討論課時安排：2課時教學過程：一切浸入液體中的物體都受到液體對它豎直向上的浮力，為什么物體有的上浮、有的下沉、有的還可停留在液體中的任何地方呢？演示乒乓球上浮趣味實驗.[新課教學]一、物體的浮沉條件：設疑：浸入液體中物體都會受到浮力，為什么乒乓球會浮在水面，而小石塊卻沉入水底，物體的浮沉由什么決定？設疑：浸入液體中物體都會受到浮力，為什么乒乓球會浮在水面，而小石塊卻沉入水底，物體的浮沉由什么決定？演示實驗：器材——瓶子、注射器、水槽等想一想：浸在水中的瓶子受到哪幾個力的作用？它們的方向怎樣？（浸在水中的瓶子受到兩個力：重力和浮力，重力的方向豎直向下，浮力的方向豎直向上）。說明：物體上浮、下沉是運動過程，此時物體受非平衡力作用。下沉的結果是沉到液體底部，上浮的結果是浮出液面，最后漂浮在液面。思考：（1）如果向下的重力大于向上的浮力，物體將怎樣？（物體將下沉）。（2）如果向下的重力小于向上的浮力，物體將怎樣？（物體將上?。?。（3）如果物體受到的重力和浮力大小相等，物體將處于什么狀態(tài)？（根據(jù)二力平衡條件，物體將處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)）。（4）物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)時，它受到的重力和浮力有什么關系？（物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)時，都是平衡狀態(tài)。物體受到的重力和浮力滿足二力平衡條件，它們大小相等）。1、物體的浮沉條件：浸在液體中的物體，物體的浮沉取決于物體所受到的浮力和重力的大?。海?）物體浸沒在液體時，物體受到的浮力F浮大于物重G時，物體上浮，直至漂??；（2）物體浸沒在液體時，物體受到的浮力F浮小于物重G時，物體下沉；（3）浸在液體中的物體F浮等于物重G時，物體將懸浮在液體中或漂浮在液面上。注意：漂浮與懸浮的共同點都是浮力等于重力，在平衡力的作用下處于靜止狀態(tài)。但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài)，物體的一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài)，整個物體都浸沒在液體中，且可以停留在液面下任何深度的地方。2、實心物體浮沉時，ρ液和ρ物的關系：對于實心物體,根據(jù)F浮=ρ液gV排和G=ρ物gV物的關系，可以通過比較物體和液體的密度來判斷：（1）當物體漂浮時，F(xiàn)?。紾物，而F浮＝ρ液gV排；G物＝ρ物gV物∴ρ液gV排＝ρ物gV物，即ρ液V排＝ρ物V物∵物體處于漂浮狀態(tài)，其必然有一部分體積露出液面，即V排＜V物∴ρ液＞ρ物（2）當物體上浮時，F(xiàn)?。綠物，而F?。溅岩篻V排；G物＝ρ物gV物∴ρ液gV排＞ρ物gV物，即ρ液V排＞ρ物V物∵物體處于上浮狀態(tài)，還沒有露出液面外，其必然浸沒在液體中，即V排＝V物∴ρ液＞ρ物（3）當物體懸浮時，F(xiàn)?。紾物，而F?。溅岩篻V排；G物＝ρ物gV物g∴ρ液gV排＝ρ物gV物，即ρ液V排＝ρ物V物∵物體處于懸浮狀態(tài)，其必然浸沒在液體中，即V排＝V物∴ρ液＝ρ物（4）當物體下沉時，F(xiàn)?。糋物，而F?。溅岩篻V排；G物＝ρ物gV物g∴ρ液gV排＜ρ物gV物，即ρ液V排＜ρ物V物∵物體處于下沉狀態(tài)，其必然浸沒在液體中，即V排＝V物∴ρ液＜ρ物小結：如果物體的密度等于液體密度，物體在液體中懸浮；如果物體的密度大于液體密度，物體在液體中下沉；如果物體的密度小于液體密度，物體在液體中上浮，最后漂浮。3、物體的漂浮條件：F浮=G物總結：對于物體的浮沉條件，從力的關系看，取決于物體受到的重力和浮力的大小關系。從密度上看，取決于物體的密度與它所在液體密度的大小關系。（如下表）狀態(tài) 漂浮 懸浮 上浮 下沉（沉底）力的關系 F浮=G物 F浮=G物 F?。綠物 F浮＜G物密度關系 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物課堂總結：1、物體的浮沉條件；2、浮沉條件的應用：密度計、輪船、潛水艇、熱氣球等。布置作業(yè)：1、課本作業(yè)第1、2、3題；2、補充作業(yè)：（1）游泳時，有的人會有這樣的體驗:當人站立在水中且身體將要浸沒時，池底對腳的支持力幾乎為零。假如一位重為490牛的同學正在體驗這種感覺，此時他受到的浮力約為多少？排開水的體積約為多少？（2）把重5N、體積為0.6cm3的物體投入水中，當物體靜止時，受到的浮力是多少？為什么？任教班級屬農(nóng)村中學，多數(shù)學生上進心強，學習態(tài)度端正，有良好的學習習慣，但是缺乏一定的探索研究問題的能力。浮沉現(xiàn)象是學生在生活中比較熟悉的，也是他們?nèi)菀装l(fā)生興趣的現(xiàn)象。教學中要注意培養(yǎng)學生對物理的興趣，充分發(fā)揮演示實驗的作用，迎合他們好奇、好動、好強的心理特點，調(diào)動他們學習的積極性和主動性。15歲左右的初中生的思維方式要求逐步由形象思維向抽象思維過渡，因此在教學中應注意積極引導學生應用已掌握的基礎知識，通過理論分析和推理判斷來獲得新知識，發(fā)展抽象思維能力。當然在此過程仍需以一些感性認識作為依托，可以借助實驗加強直觀性和形象性，以便學生理解和掌握。本學期隨著物理學習活動的不斷深入，老師對學生的物理綜合能力的提高逐漸提出要求時，不少學生就感到有點力不從心了，這時學習的熱情就沒有上一學期那么高了，加上運用數(shù)學知識解決物理問題等方面的缺陷，計算題開始感到難以獨立完成，對課堂上安排的探究活動也不能完整的單獨進行，他們開始對學習物理感到茫然，迫切需要得到老師的及時指導。若不能及時解決他們存在的問題，他們的學習積極性就會受到嚴重影響，從而造成惡性循環(huán)，形成兩極分化的困難局面。如何針對這類學生的實際情況因材施教，不斷調(diào)動學習的學習興趣，幫助他們提高學習能力，避免出現(xiàn)嚴重的兩極分化現(xiàn)象，是我們當前面臨的首要問題。下面就如何解決這一問題提出我們的幾點做法：一、鼓勵學生多問幾個為什么提出一個問題比解決一個問題更重要，在當前我校開展的導學案教學模式中,有預習導學這一環(huán)節(jié)，在開展新課教學前，布置好學習任務，鼓勵他們根據(jù)教學內(nèi)容提出問題，并對提出問題較多的同學進行適當?shù)莫剟顝亩ぐl(fā)他們學習的熱情。同時鼓勵學生多方向多角度提出疑問，可以是單純的本節(jié)課知識，也可以聯(lián)系以前學過的知識點或者是以后將要學到的新知識，當然也包括跨學科的，不管是什么樣的問題，我們一律給予表揚和鼓勵，這樣的方法也許在短期內(nèi)看不出很好的效果，但是我們堅信，在不久的將來一定會有不錯的成果！二、強化自我控制能力初二學生由于自我控制能力薄弱以至學習自制力較差的學生的比例較大。教學中發(fā)現(xiàn)很大一部分的學生自我意識還是比較強的，有一定的評價別人和自我評價的能力。例如，在他們的心目中，物理學得好的學生往往是學習成績優(yōu)秀，觀察能力、實驗能力、思維能力、分析和解決物理問題的能力都很強的學生。當問他們想不想向這個標準靠攏時，幾乎都說心里想達到，但做起來太不容易。他們之所以想的做的不能同步，是由于不能控制自己，容易受外界的干擾。上課時還發(fā)現(xiàn)，這類學生的自我控制能力往往同興趣、情感、意志等有關。針對這類學生的特點，我們有針對性的做了以下一些工作。1．激發(fā)學習動機，提高學習物理的興趣。首先，根據(jù)物理的特點，引導學習暫時有困難的學生正確認識學習物理的目的和社會意義以及對自身的好處，用所學的物理知識解決簡單的實際問題，以激發(fā)他們的學習興趣，從而強化內(nèi)驅(qū)力，增強自制力。其次，在教學中嚴格把好教材深度關，注意突破難點。在習題教學中，重視物理過程的分析，并充分運用實驗的優(yōu)點，采用靈活新穎的教學方式，創(chuàng)設輕松愉快的教學氣氛，使學生樂于學習。2．鍛煉意志，增強學好物理的信心。這類學生有一個顯著的特點，就是情緒波動大，意志薄弱，缺乏毅力，害怕困難和挫折，這無疑影響了他們的學習，因為學習是一件充滿困難和挫折的事情，時間一長則容易產(chǎn)生隋性，物理又是一門較難學的學科。因此，我注意引導他們把戰(zhàn)勝困難，讓他們在合適的練習中磨練克服困難的意志，在情景中循序漸進，合理上升，產(chǎn)生向上攀登的情感。通過不斷地磨煉，不斷地戰(zhàn)勝一個又一個學習中的困難，這樣，學生學好物理的信心就會逐漸提高。3．教會聽課，培養(yǎng)注意力品質(zhì)。這類學生的另一特點就是注意力不穩(wěn)定，常常被某些與上課無關的事情所干擾。為此，我要求他們勤記筆記，并在課堂上盡量向他們多提些力所能及的問題，以引起他們的注意。此外，找個別學生談話，邀請物理成績好、自我控制能力強的學生言傳身教，以促使他們自我控制能力的提高。三、加強個別輔導，讓各類學生都得到幫助。個別輔導并非是學困生的專利。固然，學困生由于各方面的原因，不能和大多數(shù)人一樣順利掌握所學，教師適時的給予補習，把知識進行精加工、細加工，使之消化好，這是無可非議的。但對學有余力的學生而言卻覺得吃不飽，這些“一改再改、一降再降”的教學內(nèi)容，對于他們簡直就是“小菜一碟”。所以，如何設計彈性作業(yè)，讓他們的“余力”得以發(fā)揮在知識的拓寬、思維開放方面，豈不讓其樂有其所，學有所長。對于整體性困難的學生更應主動熱情關心，除課堂教學中針對他們的特點提出他們力所能及的問題，使其感受到成功的喜悅外，還必須較長時間進行個別輔導，從而使他們樹立學習的自信心．教學之中，教師要做到首尾兼顧，因材施教，各個層次，有的放矢，這樣“不同學生不同發(fā)展”才不是空話。我利用多媒體教室，講授了滬教版八年級物理下冊《物體的浮與沉》一節(jié)，課后對這節(jié)課進行了認真的思考分析。本節(jié)課讓學生知道物體在液體中的浮沉是由該物體在液體中所受的浮力與其重力之間的大小關系決定，了解物體浮沉條件在日常生活中的基本應用。學生雖然已經(jīng)學習了阿基米德原理，對浮力的方向、浮力的大小有所了解，但是許多學生的潛意識里，錯誤地認為：“重的物體一定下沉，輕的物體一定上浮”或者“受浮力的大物體一定上浮，受浮力小的物體一定下沉”。教學設計從生活經(jīng)驗出發(fā)提出問題，尋求解決問題的方法。通過實驗和多媒體展示，以及動畫展示，重視學生的思維活動，給學生充分的時間進行探究，通過學生討論得出結論，注重學生思維能力的培養(yǎng)。本節(jié)課的教學目標是通過探究分析歸納出物體的浮沉條件和學生用數(shù)學方法推導出由密度關系判斷的浮沉條件。第二目標不容易實現(xiàn)，我發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生不理解，感覺比較抽象，應該放到下一節(jié)課進行，并且要結合實例，逐步分析再推導，學生才好接受。本節(jié)課的教學圍繞物體沉浮這一核心知識，精心構筑探究過程，教師引導要得法與及時，學生才能積極主動，通過探究活動，組織學生逐步分析，層層深入，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和方法。在探究漂浮時，做的比較好，但在懸浮時，沒有做好，學生表現(xiàn)出迷茫的神態(tài)。多媒體的使用，雖然能提高教學效果，以及增加課堂容量。對于實驗，盡量不要代替，因為物理是以實驗為基礎的自然學科，為了培養(yǎng)學生的動手操作能力，能做實驗就做實驗，不能圖省事，忽視了本學科的作用。要盡量發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢，插入實驗片段比實驗容易觀察，再加上配合講解，學生容易聽懂。在幻燈片中，制作動畫，動畫比較形象，學生很喜歡，在以后教學中，多制作一些動畫，提高教學效果。在本節(jié)課教學中，我雖然盡量讓學生充分參與，調(diào)動學生的主動性，發(fā)揮多媒體的作用，但是還是有很多問題。例如：知識的建構，教學環(huán)節(jié)的具體問題的處理等等。一節(jié)課下來，留給自己太多的思考，感覺課堂效果與自己的預期差距太大，愿自己在以后的教學中，不斷探索，不斷改進，不斷創(chuàng)新。教材分析本節(jié)是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]到學生即將升人九年級。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。課堂練習：將體積是500分米3、質(zhì)量是450千克的水雷拋入水中。求水雷在靜止時所受的浮力。分析：本題沒有明確水雷靜止時是浮還是沉，在這種情況下求水雷在靜止時所受的浮力，必須先判斷它靜止時是沉還是浮。解答：水雷所受的重力G＝mg＝450kg×9.8N／kg＝4.41×103N水雷浸沒在水中時所受浮力F?。溅岩篻V排＝1.0×103kg／m3×9.8N／kg×500×10－3m3＝4.9×103N>G則根據(jù)物體的浮沉條件可知，水雷靜止時是漂浮在水面上。根據(jù)物體浮在液面的條件得出水雷此時受到的浮力F?。紾＝4.41×103N答：水雷在靜止時所受的浮力為4.41×103N。二、浮沉條件的應用：1、密度計(1)用途：密度計是用于測定液體密度的儀器。(2)構造：密度計是一根上部標有刻度，形狀特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡內(nèi)封裝小鉛丸或水銀（如圖所示：密度計在不同液體中的情形）。(3)原理：密度計是根據(jù)物體漂浮的條件原理制成的。(4)刻度的特點及其含義：密度計在任何液體里都呈漂浮狀態(tài)，所受浮力大小不變，都等于它受到的重力。根據(jù)浮力計算公式F浮=ρ液gV排可知，液體密度較大時，密度計露出部分多，反之則少，所以密度計上的刻度值是上面較小，下面較大，即密度計的刻度從下往上的示數(shù)是越來越小的。密度計上的數(shù)值表示待測液體密度是水密度的倍數(shù)。如“1.8”表示該液體密度是1.8×103kg/m3。2、鹽水選種鹽水選種就是把種子放在一定濃度的鹽水里，利用浮力把好種子和壞種子分開。選小麥種子的鹽水就是把鹽水密度配成在1.16×103kg/m3至1.20×103kg/m3之間（利用密度計調(diào)配鹽水），假如選取的鹽水密度為1.20×103kg/m3，那么把小麥放在這樣濃度的鹽水里，密度超過1.20×103kg/m3的飽滿種子都會沉在水底，因為它們受到的浮力小于它們受到的重力；密度小于1.20×103kg/m3的種子會在鹽水中浮起來，這樣種子就容易被分開了。鹽水選種的原理：物體的浮沉條件。鹽水選種是我國古代勞動人民發(fā)明的一種巧妙的挑選種子的方法。要莊稼長得好，首先要選好種子，種出好苗。干癟的或者已經(jīng)被蟲子蛀壞的種子都長不出苗來。練習：農(nóng)民們經(jīng)常利用浮力的知識選種。當把綠豆倒入盛水的容器中，成熟飽滿的綠豆沉入水底，千癟、蟲蛀的綠豆漂浮在水面上，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是()A．沉底的綠豆受到的浮力小于重力，漂浮在水面的綠豆受到的浮力大于重力B．沉底的綠豆受到的浮力小于重力，漂浮在水面的綠豆受到的浮力等于重力C．沉底的綠豆受到的浮力大于重力，漂浮在水面的綠豆受到的浮力等于重力D．沉底的綠豆受到的浮力等于重力，漂浮在水面的綠豆受到的浮力小于重力答案：B3、輪船和潛水艇（1）輪船實驗：把橡皮泥捏成團放在水面，觀察橡皮泥的運動狀態(tài)。再把橡皮泥捏成碗形或船形放在水面，觀察橡皮泥的運動狀態(tài)。分析，當把橡皮泥捏成碗形或船形放在水面時，雖然它受到的重力沒有改變，但是由于它排開水的體積增大，受到的浮力增大，所以能漂浮在水面上。對于鋼鐵制造的輪船，只要空心的程度足夠大，也能漂浮在水面上。原理：通過將密度大的鋼鐵制成空心，增大了體積，進而增大了排開液體的體積，從而增大了可以利用的浮力，使浮力等于船和貨物的總重來實現(xiàn)漂浮。排水量的含義：輪船排開水的重量越大，受到的浮力就越大，就可以承載更多的貨物。我們把輪船滿載貨物時排開水的質(zhì)量叫做輪船的最大排水量。提問：輪船從河里駛?cè)牒＠锏倪^程中：(1)它受到的浮力變大、變小還是不變？（不變，始終漂?。?2)它排開的液體的質(zhì)量變不變？（不變）(3)它排開的液體的體積變不變？(4)它是下沉一些，還是浮起一些？強調(diào)：同一條船在河里和海里時，所受浮力相同，但它排開的河水和海水的體積不同。因此，它的吃水深度不同。（2）潛水艇講解：潛水艇兩側(cè)有水艙，當水艙中充水時，潛水艇加重，就逐漸潛入水中；當水艙充水使艇重等于同體積水重時，潛水艇就可懸浮在水中；當壓縮空氣使水艙中的水排出一部分時，潛水艇變輕，就可上浮了。討論：懸浮的潛水艇排開海水的體積不能變化，所受浮力不能改變，只能通過改變自身重力實現(xiàn)浮沉。總結：潛水艇的原理——靠改變自身重力來實現(xiàn)浮沉的。4、熱氣球?qū)嶒灒赫乙粋€非常薄的塑料袋，口向下放置，并將袋口用透明膠帶適當粘合變?。ú灰馑溃?，使它變?yōu)樯洗笙滦〉臍馇蛐螤睿镁凭珶粼诖谔帉諝饧訜?，幾分鐘后，氣球即可升空。思考：?）熱氣球為什么會升起來？（熱空氣的密度較小，使得熱氣球受到的重力小于它受到