《物体的浮沉条件及应用》教学设计
【教学目标】
1．知识与技能
（1）知道物体的浮沉是由物体在液体中所受浮力与重力的大小关系决定的；
（2）能综合运用阿基米德原理、二力平衡等知识来讨论浮沉条件。
（3）知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
2．过程与方法
（1）通过实验探究和受力分析，得出物体的浮沉条件；
（2）通过对小组探究实验的观察和分析，了解轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
3．情感态度与价值观
（1）初步认识科学技术对社会发展的影响；
（2）初步建立应用物理知识解决实际问题的意识。
【教学重点】
1．物体浮沉条件的分析与判断。
2．知道轮船、密度计、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
【教学难点】
理解物体的浮沉条件并运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些
现象。
【教学准备】
教师：多媒体课件、水槽、密度计、浮沉子（矿泉水瓶和胶头滴管）、潜水艇模型、孔明灯等。
学生：烧杯、水、盐水、锡箔纸、小试管、密度计、矿泉水瓶、胶头
滴管等。
【新课教学】
引入新课
小组展示：
课前老师给同学们布置了一个作业：同学们采取小组合作的方式寻找
或制作一个物体，使它能悬浮在水中，同学们准备好了吗？快来展示展示。
（学生展示，并说明原理）
新课教学：
师生共同总结得出物体的浮沉条件：
物体下沉F浮 物体上浮F浮>G 物体悬浮F浮=G 物体漂浮F浮=G ρ物<ρ液上浮至漂浮 ρ物=ρ液悬浮 ρ物>ρ液下沉 通过设计展示，我们了解了物体的浮沉条件，物体的浮沉条件在生产和生活中的应用非常广泛，接下来我们继续探讨物体的浮沉条件在生产生活中的应用。 （一）轮船 【师】同学们能不能想办法让密度大于水的锡箔纸漂浮在水面上呢？同学们现在就以小组为单位用准备好的锡箔纸试一试？想办法让它们漂浮在水面上。 （学生探究实验） 【师】很多小组已经让他们的锡箔纸漂浮在水面上了，我们来展示一下。 【师】看来各小组的想法不谋而合。把锡箔纸做成小船的形状就能漂浮在水面上了，这是为什么呢？能不能利用浮力的知识解释解释。 （学生说明，教师补充） 【生】密度比水大的物质，做成空心，就可以浮在水面上。这时，这个物体受到的重力虽然没变，但它排开水的体积增大了，受到的浮力增大了。 【师】还能从什么角度解释。 【生】橡皮泥做成空心后，平均密度变小，小于水的密度，所以能漂浮。 【师】可见，采用“空心”的方法，增大物体排开水的体积，就能增 大可利用的浮力。轮船就是根据这个原理制成的。板书：1.轮船（放映航母、客轮、巡洋舰的图片） 【师】轮船有大有小，轮船的大小通常用排水量来表示，排水量就是 轮船按设计的要求装满货物，满载时排开的水的质量。“排水量”的单位 是吨．例如一艘轮船的排水量是1×103t，表示此船满载时，货物质量和 船身质量之和为1×103t。 思考：为什么m排水=m货+m船 辽宁舰排水量约6万吨以上，巡洋舰的排水量一般在0.8万吨—2万吨，普通客轮的排水量几百吨—几千吨左右，豪华客轮能达到万吨以上， 小渔船的排水量为几十吨—几百吨。感兴趣的同学课后在上网查一查。 思考：轮船从河里驶入海里，它受到的浮力大小有无改变？它是上浮 一些还是下沉一些？ 【师】我们拿一个小试管当作轮船来模拟这个过程，用水来代替河水，用盐水来代替海水，可是如何让小试管能竖直漂浮在水和盐水中呢？如何 能清楚的知道小试管从水中到盐水中是上浮一些还是下沉一些呢？同学们 能不能想想办法？同学们讨论讨论。 【生】在小试管中放点沙子，或者注入一些水，小试管就能竖直漂浮 在水中了 【生】在小试管的侧壁画上一些横线作为标记，分别把小试管放入水 和盐水中，观察液面所处的标记就能知道小试管从水中到盐水中是上浮一 些还是下沉一些了。 【师】同学们现在就动手做一做，找到答案之后再讨论讨论如何用我 们学过的知识解释这一现象。 （学生解释，教师补充） 【小结】轮船从河里到海里，两次都是漂浮状态，它受到的浮力都等 于它的自重，它两次受到的浮力不变，由于海水的密度大于河水的密度， 所以它排开海水体积小于它排开河水的体积，轮船要上浮一些．（利用公 式分析） （二）密度计 【师】同学们能不能结合生活实际想一想刚才我们做的这个小试管在 生产和生活中有什么应用？ 【生】可以利用小试管区分出液体密度的大小。 【师】很好，我们只要让小试管漂浮在不同液面上，观察小试管浸入 液体中的深度，如果浸入的深度深，液体的密度就小。 【师】用这个方法只能区分出液体密度的大小，我还想知道液体密度 的具体数值怎么办呢？ 【生】只要把横线标记旁边标上具体的密度值就可以了。 【师】这样，我们就把小试管改进成一个测量液体密度的仪器，密度计。实验室中确实有这样的测量液体密度的密度计。板书：2.密度计【师】密度计的示数由下到上逐渐增大还是逐渐减小？能不能利用浮 力的知识解释？ 【师】（密度计的示数由下到上逐渐减小，学生解释原因，教师补充） 【师】同学们拿出密度计观察观察，密度计的刻度是均匀的吗？（不均匀）课后讨论讨论为什么密度计的刻度是不均匀的。 （三）潜水艇 【师】同学们看，老师这里有一个“听话的”胶头滴管。（浮沉子实验） 【师】同学们试一试，看看你们能不能让胶头滴管“听话的”上浮和下沉？然后互相讨论讨论，为什么胶头滴管会上浮和下沉？ （学生实验观察后解释胶头滴管如何实现上浮和下沉） 【师】胶头滴管是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉的。潜水艇就是应用这一原理实现上浮和下沉的。 板书：3.潜水艇 （播放Flash分析潜水艇上浮和下沉的过程） 【师】老师自制了一个潜水艇的模型，请一位同学来实际模拟一下潜水艇的上浮和下沉过程。 （要求学生边操作边讲解） （四）气球和飞艇 【师】看来浮力的知识在生产和生活中的应用是非常广泛的。除了利用液体的浮力，我们还经常要利用气体的浮力。同学们看几张图片放映节日放飞的气球、气象勘测气球、飞艇、热气球图片。 【师】认识这些气球吗？他们为什么能升空呢？ 【生】充入密度小于空气的气体（氢气、氦气或热空气）的办法使它 受到浮力大于重力而升空的． 【师】由于氢气和空气混合容易爆炸发生危险，所以现在升空的气球 和飞艇都是充入化学性质较为稳定的氦气。而热气球是通过加热空气的方法，使热空气的密度小于冷空气的密度，从而使热气球升空的。 板书：4.气球和飞艇 【师】同学们听说过孔明灯吗？谁能给同学们介绍介绍？（放映孔明 灯图片和介绍孔明灯的材料。） 【师】孔明灯的原理和热气球的原理是一样的。老师也做了一个孔明灯，想不想看它放飞？ （演示实验，放飞孔明灯，向学生强调，课后不要做孔明灯随意放飞，容易发生火灾） 拓展延伸 讨论：2023年4月16日韩国载有459人的“岁月号”客轮，在从仁 川驶往济州途中触礁沉没，造成了重大人员伤亡。同学们能不能利用浮力 知识分析造成沉船事故的原因？沉船上的人如何利用浮力知识进行自救？（师生讨论） “岁月号”客轮发生沉船事故后，如何把沉船打捞上来呢？实际上， 人们也是利用与潜水艇相同的原理做成浮筒来打捞沉船的，同学们想不想 看看沉船是如何被打捞上来的？（播放利用浮筒打捞沉船的视频） 课堂小结： 通过这节课的学习，同学们有什么疑问可以提出来，我们共同探讨。 浮力的知识在生产和生活中的应用还有很多，只要你是一个有心人，物理知识无处不在。 【课后作业】 1．课后调查物体的浮沉条件在生产生活中还有哪些应用？ 2．小组讨论密度计的刻度为什么是不均匀的？ 3．小组合作制作一个孔明灯。 第2课时浮力的应用 本节是在对浮力有了一定认识的基础上进一步了解浮力在社会生产生活中的应用．浮力是现实生活中应用非常广泛的一个力，通过本节内容的学习，认识物理知识对社会发展的影响． 通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学． 潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的，而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现浮沉的．阿基米德原理是解决浮力问题的方法，对浮力应用实例的分析要注意从阿基米德原理的公式出发，培养理论指导实践的意识． 浮力的应用是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易产生兴趣的现象．教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验、探究实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性． 知识与技能 1．知道浮力的作用． 2．运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值． 过程与方法 1．通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的． 2．通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值． 情感、态度与价值观 1．初步认识科学技术对社会发展的影响． 2．初步建立应用科学知识的意识． 轮船和密度计、潜水艇、气球和飞艇的沉浮原理． 2课时(第2课时) 本节课用到的教学方法：演示实验法、启发法、讨论法． 牙膏皮、烧杯、水、盐、橡皮泥、饮料瓶、软管、三通接头、注射针筒、水槽、打气筒、多媒体课件． 课前3分钟，学生自主阅读课本P58－P60内容并用双色笔标出本节课的基本概念、定律和重点知识，物理课代表收集学生在预习过程中遇到的问题并准备在课堂上展示． 一、导入新课 课件展示：探海蛟龙． 提出问题：潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，同学们知道它的浮沉原理吗？下面我们就学习浮力的应用． 《物体的浮沉条件及应用》教学设计 【教学目标】 1．知识与技能 （1）知道物体的浮沉是由物体在液体中所受浮力与重力的大小关系决定的； （2）能综合运用阿基米德原理、二力平衡等知识来讨论浮沉条件。 （3）知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。 2．过程与方法 （1）通过实验探究和受力分析，得出物体的浮沉条件； （2）通过对小组探究实验的观察和分析，了解轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。 3．情感态度与价值观 （1）初步认识科学技术对社会发展的影响； （2）初步建立应用物理知识解决实际问题的意识。 【教学重点】 1．物体浮沉条件的分析与判断。 2．知道轮船、密度计、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。 【教学难点】 理解物体的浮沉条件并运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些 现象。 【教学准备】 教师：多媒体课件、水槽、密度计、浮沉子（矿泉水瓶和胶头滴管）、潜水艇模型、孔明灯等。 学生：烧杯、水、盐水、锡箔纸、小试管、密度计、矿泉水瓶、胶头 滴管等。 【新课教学】 引入新课 小组展示： 课前老师给同学们布置了一个作业：同学们采取小组合作的方式寻找 或制作一个物体，使它能悬浮在水中，同学们准备好了吗？快来展示展示。 （学生展示，并说明原理） 新课教学： 师生共同总结得出物体的浮沉条件： 物体下沉F浮 ρ物=ρ液悬浮 ρ物>ρ液下沉 通过设计展示，我们了解了物体的浮沉条件，物体的浮沉条件在生产和生活中的应用非常广泛，接下来我们继续探讨物体的浮沉条件在生产生活中的应用。 （一）轮船 【师】同学们能不能想办法让密度大于水的锡箔纸漂浮在水面上呢？同学们现在就以小组为单位用准备好的锡箔纸试一试？想办法让它们漂浮在水面上。 （学生探究实验） 【师】很多小组已经让他们的锡箔纸漂浮在水面上了，我们来展示一下。 【师】看来各小组的想法不谋而合。把锡箔纸做成小船的形状就能漂浮在水面上了，这是为什么呢？能不能利用浮力的知识解释解释。 （学生说明，教师补充） 【生】密度比水大的物质，做成空心，就可以浮在水面上。这时，这个物体受到的重力虽然没变，但它排开水的体积增大了，受到的浮力增大了。 【师】还能从什么角度解释。 【生】橡皮泥做成空心后，平均密度变小，小于水的密度，所以能漂浮。 《物体的浮沉条件及应用》 单位：湖南省沅陵县凉水井镇中学 姓名：胡生刚 2017.6 一、教学设计思路 本节内容选自人教2011课标版八年级物理第十章第三节《物体的浮沉条件及应用》。本节内容是在学生已经学习了二力平衡、阿基米德原理等相关的力学知识的基础上进一步探究物体的浮与沉。首先通过三只鸡蛋在水中不同的状态对学生有一种视觉的冲击，激发学生的求知欲，尤其是鸡蛋悬浮，让学生感受到了物理学科的神奇之处。让学生举例说明生活中类似浮沉的例子有哪些？让学生可以从课内到课外，从生活走向物理、从物理走向社会。让学生认识到理解了三只鸡蛋处于的三种不同状态就抓住了物体浮沉的本质。对鸡蛋进行受力分析可以得到物体的浮沉条件，同时提供器材让学生体验物体的浮与沉。再让学生探究得到改变物体浮沉的方法：1、改变浮力大小；2、改变重力大小。在实验过程中让学生自行探究，最后由学生 以小组为单位的方式演示并总结出改变物体浮沉的方法。由此得到三只鸡蛋在同种液体中可以处于不同的状态是通过改变了鸡蛋自身重力实现的，由此引入潜水艇的相关知识。在讲解潜水艇的浮沉原理时，教师通过自制的潜水艇模型让学生探究它是怎样工作的，再通过视频的了解知道了真实的潜水艇的浮沉是如何实现的。最后介绍利用气体浮力工作的热气球，给学生提供了薄的塑料袋、酒精灯、火柴等器材，因为八年级的学生还没有学过酒精灯的正确使用，所以老师在上课的时候需要先介绍酒精灯的正确使用方法，再介绍如何操作使塑料袋可以升空。学生在做完实验后都非常喜欢这个实验，让学生体会到生活中处处蕴含着物理。 通过这节课的学习让学生知道了改变物体浮沉的方法及其应用，同时还进行了适当的情感教学、小组合作学习、集体荣誉感的教育。 二、教学目标 （1）知识与技能 ①知道物体的浮沉条件 ②知道潜水艇、热气球的浮沉原理 （2）过程与方法 ①通过实验探究找到改变物体浮沉的方法； ②通过实验探究总结出潜水艇的浮沉原理； ③通过自制的热气球总结热气球的浮沉原理； （3）情感态度与价值观通过实验探究活动让学生深刻体会到“物理源于生活、生活处处有物理” ，同时对学生进行适当的情感教育，培养学生健全的人格。 三、教学重点：掌握物体浮沉条件及其应用 四、教学难点：理解改变物体浮沉状态的方法 五、教学资源 虽然生活中的浮沉现象很多，但是学生真正亲自动手实验的机会并不多。教师在准备教学资源这一块就考虑到了这个问题，尽可能选择全面一些，让学生通过实验探究能更好的理解物体的浮与沉。 教具：玻璃水槽、三个鸡蛋、夹子、潜水艇模型、薄塑料袋、酒精灯、火柴、许愿灯、PPT课件等。 八年级物理第十章《浮力》物体的浮沉条件及应用教案 【学习目标】 1．理解物体浮沉的条件。 2．会判断物体的浮与沉。 重点难点： 浮沉条件的应用。 学习内容：物体的浮沉条件 学习指导：阅读课本P57文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记物体的四种状态和四种状态下重力与浮力的大小关系。 【自学检测】 1．当物体浸没在液体中时，它排开液体的体积等于物体体积。即V排＝V物。 2．当物体漂浮在液面上时，它排开液体的体积小于物体体积。即V排＜V物。 3．物体受到平衡力时，处于静止状态或匀速直线运动状态。物体受到非平衡力时，做变速运动(填“变速”或“匀速”)。 【合作探究】教师巡视督促指导 实验探究：物体浮沉条件 1．当把物体浸没在液体中时，物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用。 (1)当F浮>G物时，物体受到非平衡力(“平衡力”或“非平衡力”)的作用，受力情况如图甲所示，物体上浮，最终漂浮在液面上，处于静止状态。 (2)当F浮＝G物时，物体受到平衡力的作用，物体悬浮在液体内任何位置，如图乙所示。此时：F浮__＝__G物。 (3)当F浮 山东省枣庄四中八年级物理下册《物体的浮沉条件及应用》教案新 人教版 【教学目标】 知识与技能 1.知道物体的浮沉条件，会利用物体的浮沉条件来判断物体的浮沉情况。 2.知道轮船、潜水艇、气球和密度计的工作原理。 3.能应用浮沉条件解释一些简单问题。 过程与方法 1．经历探究浮沉条件的过程，培养学生运用力和运动的知识分析概括能力。 2．通过轮船、潜水艇、气球和密度计的工作原理的学习，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 3．学会应用收集资料，认识浮力在生产生活中应用的相关内容。 情感、态度与价值观 1．通过渗透物理方法的教育，培养学生养成以实验为基础，实事求是的科学精神。 2．通过学习阅读材料，培养学生的民族自豪感，激发学生学习物理的兴趣。 【教学重点】 物体的浮沉条件 【教学难点】 利用浮沉条件分析轮船、潜水艇、密度计的工作原理 【教学准备】或【实验准备】 教师用：多媒体课件、水槽、乒乓球、密度计、 学生每组需要：托盘天平、砝码、烧杯、石块、 A B C D 指导学生阅读课本，并观察上图，明确物体的浮沉状 态。 【结论】四种状态定义 上浮：浸没中液体中的物体上升的过程。 下沉：浸没在液体中的物体向下运动的过程。 示意图如下： 下沉过程中，由于 的浮沉状态， 物体的浮沉条件有系统的了解， 【引导】钢铁的密度比水大所以铁块会在水中下沉， 、气球和飞艇过自制潜水艇模型实验， 图：提高学生的逻辑推理能力；并将规律教 【板书设计】 §10.3 物体的浮沉条件及应用 一、物体的浮沉状态 上浮——下沉 悬浮——漂浮 二、物体浮沉的条件 处于运动状 三、浮力的应用 1、轮船 利用空心来增大排开水的体积来增大浮力 2、潜水艇 改变自身重力 3、气球和飞艇 【教学反思】 本节内容是在上节学习浮力概念及阿基米德原理的基础上进一步学习物体的浮沉条件，并与上一节内容构成完整的浮力知识体系。本节知识是前面所学力学知识的综合运用，与力、重力、二力合成、二力平衡、密度等到知识联系紧密。本节内容包括两个知识点：一是物体的浮沉条件，二是轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理，前者重在培养学生的分析能力，后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活生产中的应用及其重要意义。 对于本节的总体教学方法主要是：从浮沉现象出发，首先播放核潜艇接受检阅的片段，展示我国的近代科学，让学生理解新闻时事和生活中的科学技术，既增强了学生的民族自豪感与自信心，又满足了学生的求知欲，激发了学生的学习兴趣。然后引导学生从受力分析的角度分析得出物体的浮沉条件，再进一步找到物体密度、液体密度与物体浮沉的关系。最后 人教版初中物理八年级下册《第3节 物体的浮沉条件及应用》优质课公开课课件、教案 《物体的浮沉条件及应用》教学设计 学习目标： ◆知识目标 1、知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物体的浮沉。 2、知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。 ◆能力目标 能应用沉浮条件解释简单的物理现象。 ◆情感态度与价值观 通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例，体验科学、技术与社会的密切联系◆过程与方法 通过观察实验，认识浮沉现象。 重点：掌握物体的浮沉条件及浮力应用。 难点：通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力，初步建立应用科学技术的意识。 教学设备：多媒体、乒乓球等 课时安排：1课时 教学设计： 一、知识回顾：浮力的计算方法 上节课我们学习了浮力，知道了浮力的计算方法，那么浮力有哪几种计算方法呢？1. 压力差法 F浮 = F下—F上=ρ液gh1s —ρ液gh2s 2.称重法F浮= G物—F拉 3.阿基米德原理的计算公式：F浮 = G排=ρ液gV排 这是我们前面学习的三种计算浮力的方法，今天我们还要学习一种计算浮力的方法，使用起来非常方便，非常广泛，这就是根据物体的浮沉条件求浮力 二、从实际生活导入新课： 师：同学们都肯定吃过汤圆，但你们煮过汤圆吗？谁能说一下下锅后，到煮熟在锅里的位置变化情况？为什么会有这种现象？ 生：先沉下去后浮上来 生：根据我们前面学过的阿基米德原理可能于V排有关等 师：大家的想象力非常丰富，语言的表达能力也非常好。下面我们来一起看个实验和大家刚才的回答来比较一下，并思考新的问题看谁的回答最合理。 演示实验1： 观察等体积的兵乓球在水中的情况，为什么会有这种现象？ 根据观察提出问题： 1．浸没在水中的兵乓球为什么向上浮起？ 2．浸没在水中的兵乓球为什么沉到容器底部？ 3．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？它跟什么有关？（师：这就是我们这节课研究的内容，请大家带着这个问题来阅读课本P57内容。板书课题） 二、自主学习，合作探究： 师：通过我们刚才的观察和前面学习过的知识点来探究“物体的浮沉条件” 探究点一：物体的浮沉条件 师：物体在液体中所受浮力与它本身的重力有怎样关系时，它在液体中的位置是怎样变化的？ 1．浮力与重力的关系： 物体上浮：F浮＞G物上浮的物体最终要漂浮， 第2节阿基米德原理 知识与技能 1．经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程。 2．能表述阿基米德原理并书写其数学表达式。 3．能运用阿基米德原理解决简单的问题。 过程与方法 1．经历科学探究浮力大小的过程，培养探究意识，提高科学探究能力。 2．培养学生的观察、分析、概括能力，发展学生处理信息的能力。 3．经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。 情感、态度与价值观 1．通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣。 2．通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。 教学重点 阿基米德原理的实验探究及其应用。 教学难点 实验探究浮力与排开液体重力的关系，正确理解阿基米德原理的内容。 教具准备 易拉罐、水桶、弹簧测力计、石块、细线、大烧杯、小烧杯、溢水杯、多媒体课件等。 一、情景引入 阿基米德出生在古希腊的贵族家庭，他从小热爱学习，善于思考，喜欢辩论。 有一次，国王要金匠给他做一顶金王冠，做王冠用的金子事先称过重量。王冠做好了，国王听说工匠在王冠中掺进了白银，偷走了一些金子。可是，王冠的重量，并没有减少；从外表看，也看不出来。没有证据，就不能定金匠的罪。国王把阿基米德找来，要他判断这顶王冠有没有掺进白银，如果掺了，掺进去多少。据说，阿基米德是从洗澡得到启发，才解决了这个难题。这天，他去澡堂洗澡，心里还想着王冠问题。当他慢慢坐进澡盆的时候，水从盆边溢了出来。他望着溢出来的水发呆，忽然，高兴地站了起来：“找到了！找到了！”阿基米德连衣服都来不及穿好，就从澡堂跑回家里。 原来，阿基米德已经想出了一个简便方法，可以判断王冠是不是纯金做的。他把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢了出来。他取出金冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢了出来。他把两次溢出的水加以比较，发现第一次溢出来的多。于是他断定王冠中掺了白银。然后，他又经过一番试验，算出了白银的重量。当他宣布这个结果的时候，金匠们一个个惊得目瞪口呆。他们怎么也弄不清楚，为什么阿基米德会知道他们的秘密。 当然，说阿基米德是从洗澡中得到启发，并没有多大根据。但是，他用来揭开王冠秘密的原理流传下来，就叫作阿基米德原理。直到现在，人们还在利用这个原理测定船舶载重量。 你知道阿基米德揭开这个秘密的原理吗？你想知道这个原理的内容吗？今天我们就来学习这个原理。 二、新课教学 探究点一：阿基米德的灵感 创设情境：指着漂浮在水面上的空易拉罐提出问题，易拉罐浮在水面上，用什么办法能让它浸没在水中 物体的浮沉条件及应用 运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。 根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件， 根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件， 同的浮沉状态。 容及过程 【学生实验】把桌上的石块、蜡块、泡沫、铁钉、木块物体浸没在水中，观察它们在水中的页，思考下面的问题： 力和它的 的大小关系。 3.一实心物体浸没在液体中下沉，则F浮＜G物，比较ρ液和ρ物的大小关系；悬浮呢？ 4.增大浮力的方法有：1）增大液体的密度，2）增大物体排开液体（或气体）的体积。 5.轮船是通过_______________方法，使它排开更多的水，增大浮力。 6.潜水艇是靠改变________________实现上浮或下潜的 三、探究内化： 轮船：【学生实验2】做课本58页“想想做做”。 （1）轮船原理：采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。 （2）排水量：满载时，船排开的水的质量。m排水量＝m船+m货 排水量可用吃水线来表示。 潜水艇：【学生实验3】用自制潜水艇的演示：吸气时，水逐渐进入管中，管子下沉；吹气时，管中的水被排出，管子上浮。 质疑：（1）潜水艇在水中上浮但未露出水面的过程，所受F浮是否变化？ （2）它是怎样上浮或下沉的呢？ 潜水艇原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。 气球和飞艇：【学生实验4】释放一个氢气球，氢气球上浮至天花板。现场吹一个气球，扎紧口并松手，气球降至地面。 思考后讨论： 1、为什么一个上浮，另一个下降？ 2、如何才能使气球升空？ 3、热气球、飞艇带人飞上了天；要使升空的氦（或热）气球落回地面，应该采用什么办法？（减小浮力，利用F浮=ρgV知识，减小排开气体的体积）热气球停止加热，飞艇放出一部分气体。 第3节物体的浮沉条件及应用 第1课时物体的浮沉条件 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道物体的浮沉现象，能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况. 2.知道物体的浮沉条件,能运用它解释浮沉现象. 二、过程与方法 1.经历探究物体浮沉条件的实验，体会物体漂浮、上浮、下沉、悬浮的原因. 2.提高实验动手能力和探究能力，能把所学知识与生活、生产实践相结合. 三、情感、态度与价值观 1.认识浮力对人类生活、生产的影响. 2.重视理论联系实际，学以致用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用. 【教学重点】 上浮、下沉、漂浮、悬浮的分析与判断. 【教学难点】 物体处在上浮、漂浮、悬浮、下沉的不同状态下，浮力、重力、密度的比较. 【教具准备】 多媒体课件、鸡蛋、食盐、烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、不同浓度的盐水等. 【教学课时】 1课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 教师演示实验，请大家注意观察: （1）把鸡蛋放入盛水的烧杯中，观察到鸡蛋下沉； （2）向水中撒入少许食盐，并轻轻搅拌，发现鸡蛋慢慢上升，停止加盐，鸡蛋悬浮在水中； （3）再继续加入食盐，发现鸡蛋继续上升，最后露出水面，漂浮在水面. 师上述三种情况下，鸡蛋有几种状态？ 生：先下沉，接着开始上浮至悬浮（水中静止），后来又上浮至漂浮. 师回答正确.那鸡蛋为什么会出现这样的四种状态（下沉、上浮、悬浮和漂浮）呢？这就是物体的浮沉现象，让我们一起来探究吧. 【进行新课】 知识点1 漂浮、上浮和下沉 教师演示实验，学生观察、思考： （1）出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等. （2）将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手. 学生观察现象并回答：铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面. 师浸没在水中的铁块、蜡块（松手前）各受到什么力？ 生：浮力、重力. 师铁块和蜡块受到的浮力相等吗？为什么？ 生：相等.因为V排相等，排开水的重力相等，根据阿基米德原理，可知浮力相等. 师既然铁块和蜡块受到的F浮相同，为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮？ 学生思考，教师引导:前面我们学习了运动和力的关系，当物体受到的力为非平衡力时，物体的运动状态就要发生改变.由此可见，液体中，物体的浮沉取决于什么呢？ 生：重力、浮力的大小关系. 师回答正确，很棒！我们来分析物体的浮沉条件： （1）分析蜡块：松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮＞G蜡，所以蜡块上浮.当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮减小到与重力G物相等时，即F浮=G蜡，蜡块最终漂浮在水面.即：F浮＞G物,物体上浮，最终漂浮，漂浮状态时，F浮=G蜡. 物体的浮沉条件及应用 一、教学目标 1．知识与技能 （1）能根据二力平衡的条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件。 （2）运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。 2．过程与方法 （1）通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 （2）认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。 3．情感态度和价值观 （1）通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理的学习，体验科学、技术、社会的紧密联系。 （2）通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风，激发学生学习情趣；通过学生自己的探究实验，激发学习欲望。发展积极探索的精神，获得谋求内部协调统一的成功体验。 二、教学重点、难点 重点：物体的浮沉条件。 难点：运用阿基米德原理分析物体在液体中受到的浮力的变化，并比较浮力和重力的大小。 三、教学用具 多媒体课件等。 四、新课引入 （一）复习 教师提问：阿基米德原理的内容。 （二）新课引入 让学生思考将罐装饮料置入水中，将会漂浮还是下沉。 直接演示将不同的罐装饮料置入水中的实验。 教师口述： 在生活中什么物体是沉入水底的，什么物体是漂浮在水面的，给人的印象好像是固定的。如木块、泡沫漂浮在水面，实心铁块、石块会沉入水底。 向学生展示水陆两栖坦克的图片，设问：钢铁一般情况下早沉入水底的，但钢铁制的坦克为什么能漂浮在水面上？ 这就是我们这节课要学的内容即物体的浮沉条件及应用。 五、讲授新课 （一）物体的浮沉条件 教师演示： 将一个鸡蛋放入盛有清水的杯子中，逐渐向杯子中加盐，让学生观看鸡蛋慢慢浮起的过程。 教师提问： 究竟是分别在什么情况下物体会漂浮、悬浮和下沉呢？ 对于形状完全相同的物体，分别分析物体在水中上浮、下沉、悬浮时的受力情况。 如图所示，将一物体A完全浸没于水中，若松手后此物体会上浮，分析此物体A在上升过程中的受力情况。 方向所受的力是平衡力，即重力与浮力是一对平衡力。 教师口述： 我们已经知道，物体所受的浮力与物体所排开液体的体积有关，物体所受到的重力与物体的质量有关，由于三个物体的体积是相同的，故在这里物体所受到的重力与物体的密度有关。上面我们已经知道，物体的浮沉与重力与浮力的关系有关，那物体的浮沉与物体的密度 物体的浮沉条件及其应用 教学环境和教学资源教学环境：多媒体 教学资源：盐水、小瓶、潜水艇模型、橡皮泥、密度计 专题学习目标 1. 通过动手实验，归纳得出物体的浮沉条件，能应用物体的浮沉条件解决相关实际问题。 2. 知道轮船、潜水艇、气球和飞艇是怎样利于浮力的知识来工作的。 专题学生活动设计专题教材处理 活动一:回忆复习 浮力的方向：竖直向上 如何证明下沉的物体也受到浮力。 阿基米德原理：公式 活动二：作业处理 分析计算题：18题。 教师点拨：漂浮：浮力等于物体的重力。 活动三：演示物体的三种状态，分析浮力和重力的关系 演示实验展示：漂浮悬浮下沉的三种状态。学生分析物体的受力情况，归纳浮尘的三种情况中浮力和重力的关系。 活动四：改变物体的浮尘 1.怎样让漂浮的小瓶下沉？ 应用：演示实验;潜水艇 2.怎样让下沉的橡皮泥漂浮？ 应用：轮船、热气球、孔明灯 活动五：轮船 1.工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。 2.排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量： F浮= m排g 而 F浮=G ∴ m船+m货= m排 学生分析： 1、排水量的意义。 2、轮船从长江驶入黄河，浮力大小变不变？轮船的排水量变不变? 提问学生，回忆浮力的基本知识，降低处理习题的难度。 阿基米德原理：浮力与液体的密度和排开液体的体积的关系。 为新课学习铺垫:浮力和重力的关系。（漂浮） 物体的浮尘条件 F浮=G 物漂浮悬浮 F浮＞G 物上浮 F浮＜G 物下沉 改变浮尘的方法： 1.改变自身的重。 应用：潜水艇 2.空心法：增大V排，增大浮力 轮船： 1.漂浮：F浮=G 物 m船+m货= m排 判断浮尘的方法： 比较浮力和重力的大小比较物体的密度和液体的密度 【解析】根据阿基米德原 《物体的浮沉条件及运用》 一．教材分析 1．教材地位及作用 本节内容包括两个重要的知识点：一是通过实验，探究物体的浮沉条件；二是用物体的浮沉条件解释潜水艇、气球的浮沉原理。 本节课是在前面学习了浮力概念及阿基米德原理的基础上展开的，并与前面的内容构成了完整的浮力知识体系，本节知识将浮力、重力、二力平衡、密度等知识紧密联系起来，是力学知识的综合运用。另外，物体的浮沉条件在实际中有广泛的应用，通过本节课的学习，可以使学生深刻地认识到物理学的重要性，激发对科学的兴趣。 2．教学目标 ◆知识与技能 ⑴知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物体的浮沉。 ⑵知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。 ⑶能应用沉浮条件解释简单的物理现象。 ◆过程与方法 ⑷通过观察实验，认识浮沉现象。 ◆情感态度与价值观 ⑸通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用事例，体验科学、技术与社会的密切联系。 3.教学重点：物体的浮沉条件是分析各种浮沉现象的基础，所以通过实验观察，认识物体的浮沉现象及探究物体的浮沉条件是本节课教学的重点。 4.教学难点：要弄清浮沉条件，关键是对浸没在液体中的物体进行受力分析。本节教材要运用阿基米德原理分析鸡蛋在盐水中受到的浮力的变化，并比较浮力和重力的大小，需要较强的思维能力，因此是本节教学的难点。 二、说学情在本节课之前学生已经学习了阿基米德原理，对浮力的方向、浮力的大小已经有了一定的了解。但是在很多学生的潜意识里认为：重的物体一定下沉，轻的物体一定上浮。来自于生活的前期经验和感性认识的错误性对很多学生有了主观想象力的干扰，形成相异构想，自然会对结论产生影响。所以，如何能让学生科学地看问题、想问题，不受主观想象力的干扰，也是教学的重点。 三、说教法、学法教法：采用了是实验法、讲授法、谈话法相结合的教学方法。实验是本节课的知识载体，根据学生已有的概念设计一些演示实验来纠正学生的认知错误，在探讨物体的沉浮条件的过程中又通过实验演示帮助学生建立正确的知识。讲授法和谈话法是贯彻本节课的始终的。通过教师形象地讲解，启发学生思考。再通过师生之间的对话交流，内容由浅到深，层层深入，从而更好的突出重点突破难点。多媒体运用方面，应用图片、视频为是学生提供感性材料;用动画模拟现实，是抽象的问题具体化，做到化静为动，具体形象四．教学过程 可以开门见山，直接引入课题，教师设疑：“浸入液体中物体都会受到浮力，为什么乒乓球会浮在水面，而小石块却沉入水底，物体的浮沉由什么决定？” 水中的物体，都受到水对它的浮力，为什么有的上浮、有的下沉呢？ 1.教师引导受力分析 2.看投影 第3节物体的浮沉条件及应用(3) 一、教材分析 本节《浮力的应用》是在学习了上节《浮力》，知道浮力的产生及其大小的基础上，进一步学习物体浮沉的条件，知道物体浮沉条件在实际生活中的应用，理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力，来实现浮沉的，通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边，初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题. 二、学情分析 本节课学生已经掌握基础知识较扎实，已经学习了系统的力学基础知识，刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理，有强烈的好奇心和求知欲望，知识面广，学习习惯较好，自学能力较强.本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点，随着实验的总结、拓展，真正发挥了学生的正常思维潜能，激发了学生对自然科学的探究，搜集整理浮力在生产、生活中的应用，培养了学生实验操作能力和团结协作的精神. 三、设计思路 根据浮力知识的教学分解，本节教学的知识要点：一是物体的浮沉条件；二是浮沉条件的应用.知识本身的难度并不算大，但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高，是进行本节教学的关键，为此，本节教学的策略设计是：从观察、分析、比较物体的浮沉情况→认识物体的浮沉条件(受力条件和密度条件)→调节浮力与重力的大小关系→理解浮力的应用(轮船、潜水艇、气球和飞艇、诸方面的应用). 四、教学目标 (一)知识与技能 1.知道物体的浮沉条件； 2.知道浮力的应用 (二)过程与方法： 1.通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的； 2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值. (三)情感态度与价值观 1.初步认识科学技术对社会发展的影响. 2.初步建立应用科学知识的意识. 五、教学重点： 知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理. 六、教学难点： 理解改变物体所受的重力与浮力的关系，能增大可利用的浮力. 七、教学仪器： 烧杯、水、体积相同的三个塑料瓶、木块、盐水、沙子、潜水艇模型、热气球模型、多媒体课件等. 八、教学流程： (一)新课引入 课 题 10-3物体的浮沉条件及应用 目标1、知道物体的浮沉条件 2、知道浮力的应用 课堂笔记 重 点 浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法 难 点 综合利用二力平衡的知识探究浮沉条件 器 材 多媒体课件、金属箔、大烧杯、水、密度计、充有氢气的气球、没充气的气球 教学内容 教学过程一、复习提问 1、浮力大小和哪些因素有关？ 2、阿基米德原理的内容是什么？ 二、新课 1、创设教学情景，提示学习目标 2、预习交流展示：（小组展示、提交问题、教师收集问题、学生板演） 3、教师精讲 （一）物体的浮沉条件 （二）浮力的应用 三、达标测评 一、填空题 1.把一小球放入盛满酒精(密度为0．8×103㎏／m3)深度为20 cm的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢出8 g酒精，杯底受到酒精的压强为Pa；若将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量_________8 g(选填“大于”、“小于”或“等于”)。取g=10 N／㎏。 2.一艘油轮满载时排水量为5800t，它受到的浮力为N，在码头卸下8×105kg 的燃料后，油轮排开水的体积是m3。（g取10N/kg） 3. 一只苹果的质量为140g、体积为1.8×10-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为N（g取10N/kg），松手后苹果将（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）． 4.把重10N，体积为1.2×103cm3的物体投入水中，当物体静止时，物体的状态是.（填“漂浮”、“悬浮”、“沉到水底” 5.将一恰能在水中悬浮的实心小物块投入装满水的烧杯，则烧杯底部受到水的压强将(选填“增大”、“减小”或“不变”)．用与物块相同的材料制成一个l0dm3的实心物体，则物体质量为kg． 6．煮饺子时，饺子先沉于锅底，而后又漂浮，这是因为( ) A．饺子的重力变小了B．饺子的密度变大了 初二（物理）学科学习指导案 课题10.3物体的浮沉条 件及应用 课型新授课时 1 教材分析 本节内容包括两个重要的知识点：一是通过实验，探究物体的浮沉条件；二是用物体的浮沉条件解释潜水艇、气球的浮沉原理和浮筒打捞法。 本节课是在前面学习了浮力概念及阿基米德原理的基础上展开的，并与前面的内容构成了完整的浮力知识体系，本节知识将浮力、重力、二力平衡、密度等知识紧密联系起来，是力学知识的综合运用。另外，物体的浮沉条件在实际中有广泛的应用，通过本节课的学习，可以使学生深刻地认识到物理学的重要性，激发对科学的兴趣。 学情分析在本节课之前学生已经学习了阿基米德原理，对浮力的方向、浮力的大小已经有了一定的了解。但是在很多学生的潜意识里认为：重的物体一定下沉，轻的物体一定上浮。来自于生活的前期经验和感性认识的错误性对很多学生有了主观想象力的干扰，自然会对结论产生影响。所以，如何能让学生科学地看问题、想问题，不受主观想象力的干扰，也是教学的重点。 课程目标1、知识与技能 ⑴知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物体的浮沉。 ⑵知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。 ⑶能应用沉浮条件解释简单的物理现象。 2、过程与方法 通过观察实验，认识浮沉现象。 3、情感态度与价值观 通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例，体验科学、技术与社会的密切联系。 学习重点物体的浮沉条件是分析各种浮沉现象的基础，所以通过实验观察，认识物体的浮沉现象及探究物体的浮沉条件是本节课教学的重点。 学习难点要弄清浮沉条件，关键是对浸没在液体中的物体进行受力分析。本节教材要运用阿基米德原理分析鸡蛋在盐水中受到的浮力的变化，并比较浮力和重力的大小，需要较强的思维能力，因此是本节教学的难点。 教具准备1.多媒体课件 2.小桌、海绵、砝码、气球、铅笔等。 学习过程 学习内容学习形式教师指导时间 5 5 一、引入新课 同学们都吃过饺子，但你们煮过饺子吗？谁能说一下饺子下锅后，浮沉情况的变化？为什么饺子下锅后先下沉，悬浮再上浮，最终漂浮在液面上，它所受力的关系又是怎样的？下面我们就一起来学习物体的浮沉条件及应用。 教学过程一、复习预习 复习 阿基米德原理： （1）内容： 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。 （2）表达式：F浮=G排 （3）导出式：F浮= G排= m排g= ρ液gV排 预习 1 . 物体的浮沉条件； 2 . 浮力的应用。 二、知识讲解 课程引入：潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉，它是怎样在水中实现浮沉的呢？我们已经知道物体在液体中所受浮力的大小，跟物体的密度、物体的体积、物体浸没的深度等因素无关，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。还有阿基米德原理所说的浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。那么今天我们就来探究一下物体的上浮与下沉。 考点/易错点1 物体的浮沉条件 通过实验的现象我们了解了几种现象，分别是上浮、漂浮、下沉、沉底和悬浮。 上浮：物体在水中所受的浮力大于重力；正在浮出水面； 漂浮：物体有一部分露出水面 悬浮：物体全部没入水中，但与容器底不接触； 沉底：物体处在水底位置，在水中所受的浮力小于重力； 下沉：物体在水中所受浮力小于重力，正在下沉。 这里分为两种状态：上浮和下沉是动态；漂浮、悬浮和沉底是静态。 思考：浸在水中的物体受到哪几个力的作用？它们的方向怎样？（浸在水中的物体受到两个个力：重力和浮力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上）。 如果物体受到的重力和浮力大小相等，物体将处于什么状态？（根据二力平衡条件，物体将处于静止或匀速直线运动状态）。 物体处于漂浮或悬浮状态时，它受到的重力和浮力有什么关系？（物体处于漂浮或悬浮状态时，都是平衡状态。物体受到的重力和浮力满足二力平衡条件，它们大小相等）。 如果向下的重力大于向上的浮力，物体将怎样？（物体将下沉）。 如果向下的重力小于向上的浮力，物体将怎样？（体将上浮）。 总结：浸在液体中的物体，其浮沉情况取决于物体所受到的浮力和重力的大小。当物体浸没在液体时，若重力大于浮力，则物体下沉；若重力小于浮力，则物体上浮；若重力等于浮力，则物体悬浮；当物体漂浮在液面上时，它所受到的重力等于浮力。 物体的浮沉条件，从力的关系看，取决于物体受到的重力和浮力的大小关系。从密度看，取决于物体的密度与它所在液体密度的大小关系。如果物体的密度等于液体密度，物体在液体中悬浮；如果物体的密度大于液体密度，物体在液体中下沉；如果物体的密度小于液体密度，物体在液体中上浮，最后漂浮。 对于实心物体,根据F浮=ρ液gV排,G =ρ物gV物,可以通过比较物体和液体的密度来判断。2020新人教版物理八年级下册教案：物体的浮沉条件及应用(第2课时)
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