八年级物理下册第十一章教案人教版.docx
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八年级物理下册第十一章教案人教版
第十一章 流体的力现象
一、在流体中运动
授课地点：
教室、物理实验室
授课时间：
1课时
【仪器材料】 硬纸、吸管、胶带、电吹风机、铁丝、纸条等
【教学目标】
１.知识与技能
知道流体的压强与流速的关系：
流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；了解升力是怎样产生的。
２.过程与方法
通过观察法、实验法探究流体的压强与流速的关系，通过分析推理法探究飞机的升力是怎样产生的；通过制作“鸟翼模型”，训练学生的动手能力；
3.情感、态度与价值观
结合日常生活现象，激发学生兴趣；了解历史，加深人文素养。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、实验探究——升力
（1）提问：
鸟儿能在天空中翱翔，依据鸟的原理而设计的滑翔机大家听说过吗？
你知道第一个设计滑翔机的人是谁吗？
连接滑翔机图片。
学生回答问题，若可以回答，教师做必要的补充；若不能回答，教师在图片的引导下，介绍奥托·李林达尔。
（2）德国的奥托·李林达尔，是世界上公认的滑翔机之父（连接到李林达尔）。
学生了解到滑翔机之父——李林达尔。
（3）今天我们就来动手做一个鸟翼模型，观察气流对鸟翼有什么作用？
鸟翼向上运动，肯定是有一个力作用在它上面了，而这个力呢，由于它有提升物体的作用，所以我们把它叫做“升力”。
在教师的带领下，做一个鸟翼模型，如教材图11-1-3在中间插一个吸管，将模型放在一个直立的铁丝上，用吹风机正对着鸟翼模型吹风，观察气流对鸟翼的作用；
学生观察到鸟翼模型在气流的作用下，沿着铁丝向上运动。
二、伯努利的发现
（1）提问：
这个升力是怎样产生的呢？
让我们来追溯一下历史；早在1738年，伯努利就发现了流体压强与流速的关系，这不仅解开了鸟儿在天空翱翔的奥秘，也成了人类打开空中旅行大门的钥匙（连接到伯努利）。
学生了解伯努利的主要成就。
（2）流速与压强有什么关系呢？
引导学生进行探究实验：
取一张纸条，从纸条上方沿纸条吹气，如图11-1-4，纸条会怎样运动？
学生动手操作，并回答：
纸条居然飞了起来（这里和他们日常生活中以为只有吹纸条下方才会将纸条吹起来不同，引起学生好奇）；
提问：
从这个实验中，我们得出流速和压强有什么样的关系（以下是一种引导方案供参考）？
要得出流速和压强的关系，我们来探究一下纸条上方的流速和压强；
学生根据引导一步一步解决问题；
吹纸条上方，导致纸条上方的流速比纸条下方的流速大；
纸条上升，说明纸条上方的压强比下方小；
纸条上方的流速大、压强却小，说明流速与压强之间的关系是什么?
（3）让学生自己写出结论，写完后让他们对照书上相应的部分；
（3）学生自己写结论，然后与书上的内容对比；
（4）介绍一下“河流流线”的情况；
观察实验室中模拟鸟翼周围的气流的情况（如图11-1-5）。
学生观察；
提问：
根据流体流速与压强的关系，了解升力是怎样产生的？
学生思考；
∙我们可以通过流速和压强的关系来解释升力是怎样产生的；
∙鸟翼上方和下方的压强差导致了升力的产生；
∙升力是向上的，说明鸟翼下方的压强比上方的大；
∙根据压强和流速的关系，知道鸟翼下方的流速比上方小；
∙是什么导致了下方的流速比上方的小呢，当气流通过鸟翼时，下方的流速比上方慢；
∙做个鸟翼模型，放在水流中，让同学来体验一下，经过鸟翼模型下方的水流要比上方慢。
学生在引导下一步一步解决问题；
（5）让学生整理自己的思路，写出升力是怎样产生的，写完后对照书上的相应部分。
（5）学生自己用逻辑的语言阐述自己的结论，并和书上的结论对照。
三、解释飞机的设计原理
提问：
（1）飞机和鸟有什么共同的特点？
（学生讨论）
学生回答：
列举出共同点（两支翅膀、头、尾等等）。
（2）那飞机要升入天空，它的机翼应该设计成什么样子的？
（画图）（以下是一种引导方案供参考）
学生自己动手画图；
∙飞机同样需要升力；
∙飞机的成功是仿生的一个典型例子；
∙飞机的机翼和鸟翼有几乎相同的结构。
四、生活中的“翼”
看教材图11-1-6、图11-1-8和图片，
举出生活中的例子：
在空中，飞机、天鹅；
在海洋中，企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机。
你能想像它们的形状吗？
请你们把自己的猜想画出来。
学生根据所学到的知识画了出来。
五、发展空间
我们通过图11-1-9某同学设计的冷热水混合淋浴器，来分析它的原理。
学生回答。
六、课堂小结
1．流速和压强的关系：
流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
2．用这个关系解释升力产生的原因；
3．解释飞机和鸟为什么能在天空中飞行。
七、作业
活动手册的相关内容。
【实践活动】
有兴趣的学生可以制作飞机的机翼模型；在因特网或百科全书上查阅有关风洞的内容，并且用自己的话写一下风洞的作用。
【教学反馈】
流体的压强与流速的关系是本节的重点，本节课的设计，始终把学生做为了教学的主体，引导学生不断地思考，不停地诱发学生，最终引导学生解决问题。
通过引导，他们会觉得是自己解决了问题。
本节课调动了学生学习的积极性、激发了学生探索知识的兴趣，培养了学生怎样依据方案一步一步地解决问题的能力，培养了学生的创新精神。
二、科学探究：
浮力的大小
（一）
授课地点：
物理实验室
授课时间：
1课时
【仪器材料】 石块、弹簧测力计、盛有水的水杯
【教学目标】
1.知识与技能
认识浮力，知道浮力的方向是竖直向上的，知道浮力产生的原因是液体对物体有向上和向下的压力差。
2.过程与方法
通过观察法和课堂讨论让学生认识浮力，通过类比法、观察法让学生了解浮力产生的原因。
3.情感、态度与价值观
结合生活实际培养学生的兴趣，通过学习过程中的合作与交流，培养学生的交流意识、合作精神。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、实验探究——浮力
（1）调查：
洗澡时进入浴盆，感觉自己身体变轻的同学举手示意一下；（学生参与）
绝大多数同学参与并认同有这样的感觉；
古希腊的阿基米德在很久以前跟你们有同样的感受；
（2）将一个小木块放进水里，它会漂起来；
学生观察；
教师：
生活中还有很多这样的例子，请同学们举出例子。
学生举例；
引导得出浮力概念：
这种能让物体浮起来的力叫做浮力；
根据这些事实，我们认识到漂浮在液体上的物体受到浮力的作用；
绝大多数学生已经有这样的“浮”起来的概念，所以他们很容易理解浮力的概念；他们知道把物体向上托的力就是浮力；
（3）如果我们游泳时，将自己的身体完全浸没水中，我们还受到浮力的作用吗？
开始出现分歧，有的学生赞成、有的学生反对、开始怀疑；
进行实验：
“浸没在液体中的物体受到浮力吗？
”（演示实验，如图11-2-2）
学生思考；
∙浸没在液体中的物体受到浮力吗？
（以下是一种引导方案供参考）
一步一步引导得出结论；
∙受不受到浮力，我们直接从弹簧测力计的读数的变化就能知道；
∙如果在空气中测量的数值等于浸没在水中的数值，那么就没有浮力；
∙如果在空气中测量的数值大于浸没在水中的数值，那么就存在浮力；
（4）引导学生陈述自己对这个实验得出的结论；
学生自己得出结论，写在笔记本或纸片上；
（5）进一步讨论这个实验：
物体受到浮力的大小与F1和F2有什么关系？
浮力的方向是什么？
（以下是一种引导方案供参考）
学生思考并提出猜想。
∙我们分析受力的大小和方向可以从分析力的示意图开始；
∙对第一个图进行受力分析时，注意它受到一个拉力F1和重力的作用；
∙对第二个图中进行受力分析时，注意它受到一个拉力F2、浮力和重力的作用；
∙两个图中，石块都处于静止状态；
∙静止状态意味着平衡，平衡意味着相等关系，列出关系式，最后的结果是用F1和F2来表示F浮；
∙平衡导致了浮力必须和重力在一条直线上；
∙浮力向上且与重力在一条直线上，那说明浮力的方向是与重力恰好相反，那么浮力的方向是什么？
一步一步引导学生解决问题；
（6）引导：
同学们想一想，从这个实验中，我们得到了哪几条有用的结论，并归纳出来。
学生整理自己的思路，写出得到的结论；
二、浮力产生的原因
（1）复习：
上一节我们学习了升力，作用在鸟身上的升力是怎样产生的呢？
学生回答：
升力是由于鸟翼上方和下方的压强差产生的。
∙浮力是怎样产生的呢？
（以下是一种引导的方案，供参考）
浮力与升力有共同的特征“能使物体上升”。
学生类比回答；
升力是由压强差产生的，浮力产生的原因和升力类似，通过类比，我们可以得出浮力产生的原因是什么？
（2）让学生自己根据理解，在卡片或笔记本上写出浮力产生的原因；
学生们整理思路运用类比法自己写出浮力产生的原因；
（3）通过实验观察上下表面的压强差。
演示实验：
将两头带橡皮膜的直桶玻璃管竖直伸入水中，让同学们观察现象；
学生们观察到玻璃管下面橡皮膜比上面的凹陷得厉害；
根据你的理解，写一写你从这个实验中得到了什么有用的结论。
动笔写自己的理解并与同学分享和完善自己写的内容；
（4）思考：
沉没在海底的泰坦尼克号受到浮力了吗？
（根据浮力产生的原因判断一下）
得出结论：
像沉船那样与水底紧密结合的物体不受到浮力的作用，因为它的下表面没有受到水的压强。
学生记录：
没有。
进一步让学生认识到，必须要上下表面的压强同时具备的时候才能产生浮力。
三、课堂小结
1．认识浮力，是一种能使浸在液体中的物体受到向上的力，它的方向竖直向上；
2．了解浮力产生的原因是由上下表面的压强差产生的；
3．得到一种浮力的计算方法：
F浮=F1-F2。
四、作业
根据需要布置作业。
【实践活动】
在互联网上查找有关阿基米德以及死海的资料。
二、科学探究：
浮力的大小
（二）
授课地点：
物理实验室
授课时间：
1课时
【仪器材料】 盛有水的水杯、两端带有绷紧程度相同的橡胶膜的玻璃圆筒、体积相同的铁块、铜块、较大的铁块、食盐、小塑料袋
【教学目标】
1．知识与技能
知道浮力的大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理，会求出浮力的大小。
2．过程与方法
通过学生实验，探究浮力的大小与哪些因素有关，培养学生的猜想假设、实验设计能力等科学探究能力，培养学生有步骤进行实验的条理性。
3．情感、态度与价值观
通过实验探究，培养学生尊重科学、实事求是的科学态度。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、实验探究：
浮力大小与什么有关系
（1）引导猜想：
你认为浮力的大小与什么有关系？
学生猜想：
“与浸没在液体中的深度有关”、“与物体的形状有关”、“与物体的密度有关”、“与物体的体积有关”、“与物体的质量有关”、“与浸入液体的体积有关”、“与液体的密度有关”等等。
（2）强调控制变量法：
在研究一个物理量与另一个物理量的关系时，我们常常运用“控制变量法”，也就是说我们现在要研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系，那么我们必须控制其他的实验条件相同，我们用同一个物体浸入同一种液体中，那么我们就可以研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系了。
如果在不同的深度，浮力不变，
• 那么意味着什么？
• 也就是浮力不随着深度的变化而变化？
进行分组探究实验，把上面不同的检验猜想的实验分给不同的小组进行探究。
学生学会控制变量进行探究,得到实验结果。
（3）在探究结束后，总结出以上各个猜想的正误，引导学生自己得出浮力与哪些因素有关。
对照课本上的相关部分，看看自己写的和书上的表述哪个更好。
（3）学生自己总结出“浮力的大小与浸入液体的体积和液体的密度有关”。
（4）启发学生明白“浸入液体的体积”就是“排开液体的体积”，“浸入液体的密度”就是“排开液体的密度”，那么我们可以猜想一下浮力的大小是否与排开液体的重力有关（表决）。
学生表决，引发思考；
二、阿基米德原理
（1）演示实验
用弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶来探究阿基米德原理；
步骤：
• 先测出小桶在空气中的重力G1；
• 再测量出小石块在空气中的重力G2；
• 将溢水杯的水正好接到刚好要溢出的位置，然后将小桶放在溢水杯的溢水口处；
• 将弹簧测力计挂着的小石块浸入水中，同时它排开的水通过溢水口进入小桶，这时读出弹簧测力计的读数G3；
• 然后用弹簧测力计测出这个时候盛水的小桶的重力G3。
（1）学生动手做实验，记录数据，发现关系；
实验记录表格见“备注”；
引导学生得出结论：
让他们分析数据，从数据中得出结论，写出自己的阿基米德原理，并与书上的对照，看有什么不同，比较哪个写得更好。
学生自己比较实验数据结果，得出结论，写出自己的阿基米德陈述，与书上内容对照。
（2）进一步实验：
用弹簧测力计吊起一只装满水的小塑料袋（袋内不留空气），观察弹簧测力计示数，然后把这袋水逐渐浸入水中，弹簧测力计示数怎样变化？
当完全浸没以后，弹簧测力计的示数是多少？
学生自己描述阿基米德原理，并且与书上对照。
观察实验，学生解释为什么弹簧测力计示数为0。
小结：
同学们，你们和阿基米德一样经历了浮力探究的过程，如果你生活在2000多年以前，你就是阿基米德了。
阿基米德是在他洗澡的时候得到灵感的，我们也要学会在生活当中去发现问题，并运用自己学过的知识去解释和探究这些问题。
激发成就感。
三、兴趣交流
气体和液体都是流体，因此物体在气体中也受到浮力。
氢气球脱手后会上升，是因为受到空气对它的浮力，因此阿基米德原理也适用于气体。
举出在生活中物体受到浮力的例子。
学生举例：
轮船受到浮力；
热气球、飞艇受到浮力；
水里的鱼受到浮力。
四、浮力计算
小结一下：
（1）实验室测量浮力的方法可以计算浮力；
（2）浮力产生的原因可以计算浮力；
（3）阿基米德原理可以计算浮力；
例子：
书上的例题“橡皮泥块”。
（1）F浮＝F1－F2；
（2）F浮＝F下－F上；
（3）F浮＝G排；
学生解答。
五、发展空间
1．分析密度计原理：
注意密度计的刻度是从上到下逐渐增大的。
学生了解密度计。
2．“排水量”概念的解释。
熟悉生活中常用的术语。
六、作业
根据情况布置作业。
【实践活动】
1．自制密度计；
2．在因特网上查找有关法国物理学家查里做成的第一个氢气球的资料。
【教学反馈】
本节内容，浮力的问题是学生熟悉和感兴趣的知识，但在日常生活中积累了一些片面的或错误的概念。
我们的意图是在学生原有的前概念的基础上建立浮力的概念，让学生们都熟悉“漂浮物体和浸没在液体中的物体都受到浮力”；“浮力产生的原因”是本节课的难点，可以根据上节学过的知识，巧妙进行类比；“浮力的大小与什么有关”让学生大胆猜测，引导学生用控制变量法来进行探究实验，让他们以科学的探究方式来解决问题，阿基米德原理则用了一个巧妙的例子得出，训练了学生的思维。
在整个过程中设立了一道道的关卡，引导学生去解决问题，通过引导，他们会觉得是他们自己解决的问题。
【备注】
探究阿基米德原理实验表格：
石块所受重力（N）
石块浸入以后绳子的拉力（N）
石块所受的浮力（N）
G2=
G3=
F浮＝
空桶所受重力（N）
空桶加排开的水所受的重力（N）
排开的水所受的重力（N）
G1=
G4=
G排=
阿基米德原理：
三、沉与浮
授课地点：
物理实验室
授课时间：
１课时
【仪器材料】 鸡蛋、水杯、盐水、注射器、试管、胶塞、胶管、玻璃管、铁丝、水、轻纸带、胶带、酒精、棉花、火柴等。
【教学目标】
1．知识与技能
理解物体的沉浮条件；知道鱼、潜水艇、飞艇和密度计的沉浮原理；能应用沉浮条件解释一些简单的问题。
2．过程与方法
通过实验，观察鸡蛋的下沉、上浮和悬浮，使学生建立起三种状态的概念，并且通过逻辑推理得出产生三种状态所需的条件；通过逻辑分析的方法，解释鱼、潜水艇的浮沉原理；通过动手制作，让学生自己制作“自制潜水艇”和“热气球”；通过在网上查阅，让学生设计出打捞中山舰的方案。
3．情感、态度与价值观
通过对鱼、潜水艇和热气球的沉浮原理这些与日常生活紧密联系的现象的学习，让学生体验科学、技术与社会的紧密联系；通过制作“自制潜水艇”和“热气球”，激发学生学习物理的兴趣；通过学习阅读材料，培养学生的民族情感。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、物体的沉与浮
（1）演示实验：
石块和塑料空心球
把它们分别浸没在水中，叫同学们观察现象；
提问：
浸在水中的物体，有的上浮，有的下沉，这是为什么呢？
学生提出各种解释。
（2）今天的课上完以后，你们就能解决这个问题了。
演示实验：
取一只新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水中沉浮的情况，向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察到鸡蛋怎样运动？
如果再加些清水，观察到什么现象？
a）鸡蛋放入清水后，它是上浮还是下沉？
b）加盐轻轻搅拌的目的是什么？
（以下是一种引导方案以供参考）
• 盐水溶于水后，变成盐水，密度比水的密度大；
• 加盐会导致液体的密度的增大；
c）随着不断地往水里加盐，有什么现象出现？
d）为什么会有这样的现象出现？
（以下是一种引导方案以供参考）
• 可以对鸡蛋做受力分析；
• 这里有两个状态，一个是鸡蛋下沉的状态，另一个是鸡蛋上浮的状态；
• 当它下沉的时候，它只受到浮力和重力的作用；
• 当它上浮的时候，它只受到浮力和重力的作用；
• 在两个状态过程中，鸡蛋的重力没有发生变化；
• 鸡蛋只受到浮力和重力，重力没有变，那么肯定是浮力的变化引起它下沉和上浮；
• 不断加盐，导致液体的密度增大，鸡蛋所受浮力逐渐增大；
• 当浮力小于重力时，鸡蛋下沉；当浮力大于重力时，鸡蛋上浮。
（a）学生观察回答。
（b）教师引导得出搅拌的目的，一步一步让学生建立起加盐水是改变液体密度的概念。
（c）学生观察发现，鸡蛋上浮了，有的学生很吃惊。
（d）学生思考。
一步一步引导学生，让他们分析出这种现象出现的原因。
（3）整理自己的思路，用“=>”符号描述你的思维过程。
（3）学生用逻辑推理的符号阐述自己的思路。
二、认识三种状态
鸡蛋所处的三种状态：
下沉：
浮力<重力
上浮：
浮力>重力
悬浮：
浮力=重力（平衡）
让学生了解三种状态。
三、生活中的下沉与上浮
（1）对于海洋生物来说，浮力非常重要，浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式创造沉与浮，这是一个精彩的世界！
展示各种海洋生物图片。
（2）我们来看看鱼是怎样使自己在水中自由地上浮、下沉和悬浮的？
（以下是一种引导方案以供参考）
• 鱼同上面的鸡蛋一样，重力没有发生变化；
• 鱼也只受到重力和浮力的作用；
• 重力没有变化，而浮力变化了；
• 鱼是通过鱼鳔改变自己的体积来改变浮力的；
• 鱼鳔较小时，鱼所受的浮力小于重力，鱼下沉；
• 鱼鳔较大时，鱼所受的浮力大于重力，鱼上浮；
• 鱼所受的浮力等于重力时，鱼将可以在水中任意的深度游动。
激发兴趣，学生思考。
一步一步让学生自己解决问题。
（3）整理自己的思路，用“=>”符号描述你的思维过程，写出鱼在哪种条件下处于下沉、上浮或悬浮三种状态；
让学生写出自己的思维过程。
四、潜艇与热气球
（1）最早的潜艇用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考察，为开发海洋，获得新资源提供信息。
连接到凡尔纳，加潜艇图片；
另一个仿生学的例子——潜水艇（潜水艇的水舱相当于鱼鳔）。
（2）潜水艇是怎样实现上浮和下沉的？
（以下是一种引导方案以供参考）
• 潜水艇只受到两个力的作用，重力和浮力；
• 注意潜水艇的水舱的体积是不变的（这一点与鱼鳔不同）；
• 潜艇排开水的体积不变，潜艇处于同一液体当中（即排开液体的重力相等），那么浮力是不变的；
• 浮力不变，只可能是重力的变化引起了潜艇的下沉、上浮和悬浮；
• 潜艇有两个水舱，可以用人工的方法向水舱中压入和排出水；
• 潜艇通过向水舱中压入和排出水能改变潜艇的重力；
• 人工向水舱中压入水，直到重力大于浮力的时候，潜艇下沉；
• 人工从水舱中排出水，直到重力小于浮力的时候，潜艇上浮；
• 当重力与浮力相等时，潜艇悬浮。
引起学生思考。
一步一步引导学生解决问题。
（3）整理自己的思路，用自己的语言来描述一下潜水艇下沉、上浮和悬浮的状态，你可以用“=>”来表述你的思维过程。
（3）学生自己整理自己的思路，并写在纸上，逻辑推理的思维再次得到强化。
五、分析比较
（1）提问：
鸡蛋、鱼和潜水艇都会在液体中下沉、上浮和悬浮，那么它们都是用了同样的方法处于这三种状态的吗？
学生分析回答。
不是；
鸡蛋：
是由于鸡蛋浸没的液体的密度发生了变化，引起浮力变化；
鱼：
是通过它的体积发生了变化，引起浮力变化；
潜水艇，是通过它的自身重力的改变引起了下沉和上浮，它的浮力并没有变。
（2）同学们自己归纳一下，总结出他们有什么区别和共同点；
学生自己思考；
（3）介绍热气球，加图片；
运用我
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