八年级上册第四章第四节《水的浮力》第四课时教案 一、核心概念与跨学科概念 1.核心概念 运动与相互作用：浮力大小可主动改变（G、V排、ρ液），进而控制沉浮状态。 技术与工程：轮船、潜艇、密度计、气球等是浮力原理的工程化体现。 2.跨学科概念 系统与模型（把“物体-流体”视为可调系统） 稳定与变化（吃水线变化、压舱水调节→浮力变化） 二、教学目标 维度 目标内容 科学观念 说出改变浮力的三种方法（G、V排、ρ液）；能解释轮船吃水变化、潜艇沉浮、密度计刻度原理。 科学思维 能用“密度-载重”模型计算轮船从江河到海水的吃水变化；能用控制变量法设计潜艇沉浮实验。 探究实践 完成“微型潜艇沉浮”制作与调节，实现下沉-悬浮-上浮三态，载重误差≤5%。 态度责任 认识超载导致吃水过深、压舱水污染等风险；愿意在社区科普“安全乘艇与环保压舱”。 教学重难点 重点：三种改变浮力方法及典型应用；轮船吃水变化定量计算。 难点：密度计刻度非线性解释；热气球与氢气球浮力差异的微观比较。 四、教学准备 教师：微型潜艇套件：矿泉水瓶、吸管、橡皮膜、细沙、电子天平；密度计演示：不同密度盐水柱、密度计、激光笔；热气球模型：酒精棉+薄膜袋；氢气球（室内安全量） 学生：任务单、计算器、红蓝贴纸 五、教学过程 1 导入 思考：改变物体浮沉的方法有哪些？改变自身的重力大小；改变自身的体积大小或改变液体密度大小从而改变浮力大小。 三种方法板书：①G②V排③ρ液 设计意图：框架建立 2 轮船 人类很早就制造出木船，而现代轮船通常用钢铁制造。钢铁的密度远大于水的密度，用钢铁制造的轮船为什么能够漂浮在水面上呢？ 当它浸入一定深度时，受到的浮力等于它所受的重力，它就会就漂浮在水面上。轮船就是根据这个原理制造的。 工作原理：增大排开液体的体积，增大浮力。（空心法） 轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船的排水量为1.8×104t=1.8×107_kg_，表示此船满载时，货物和船身质量之和为1.8×104t.将货物装上船，总质量增加了，船受到的浮力也增大，排开水的体积也增大，船在水中便会下沉些。 3 思考与讨论：一艘轮船从江河驶入大海，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？ 轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从江河驶向大海，它受到的重力大小_____（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小_____（变大、变小、不变）；它排开水的体积_____（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？ 上浮 任务：计算同一轮船江水→海水吃水变化（ρ江=1.0，ρ海=1.025） 列式→Δh≈2.5% 船舶载重线：绘于轮船两舷外以确定船舶在不同水域、季节航行所允许达到的满载水线。它标志着船舶载货后可能的各种吃水程度。 吃水线视频 4 密度计 如图为浮子式密度计，利用它可以直接测出液体的密度。测量时，让密度计漂浮在液面上，浮力等于密度计重力。液体的密度不同，密度计排开液体的体积就不同，液面对应密度计的位置也就不同。根据液面对应密度计上的刻度可以直接读出被测液体的密度。激光笔照刻度 读数→发现刻度下密上疏 刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。 非线性解释 5 潜水艇 潜艇既能在水面航行，又能潜入水下某一深度。潜艇在水中是怎样实现上浮和下沉的吗？ 探索活动：1.如图，玻璃球顶部和底部各有一个小孔，顶部小孔通过橡皮管与针筒相连。开始时球内装满水，沉入水下。 2.将针筒的活塞向内推，使玻璃球内的水从底部小孔压出，观察玻璃球的运动状况。3.将针筒的活塞向外拉，使水从底部小孔进入玻璃球内，观察玻璃球的运动状况。 改变自身的重力，实现上浮下潜的。 原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮。 过程:当水舱充 ... ...
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