物体的浮与沉 【教学目标】 1．知道物体的浮沉条件，知道密度计、潜水艇、汽球、轮船的工作原理； 2．观察物体的浮沉现象，学会由现象分析其本质，之后总结规律； 3．了解物理知识在生产、生活和社会中的应用，学会用沉与浮的知识解决与浮力有关的知识。 【教学重难点】 1．正确理解物体的浮沉条件，知道物体下沉、悬浮、漂浮的原理。 2．结合物体的密度、液体密度理解浮沉条件及密度计、潜水艇、热汽球、轮船的工作原理。 【教学过程】 一、物体的浮沉条件：浸没。 1．当F浮＞G时，上浮ρ液＞ρ物 2．当F浮=G时，悬浮ρ液=ρ物 3．当F浮＜G时，下沉ρ液＜ρ物 教师强调：物体的上浮与下沉都是过程状态，下沉的最后物体将处于平衡状态，此时浮力与底面的支持力等于物体的重力；上浮的最终结果是物体漂浮在液面上，此时浮力与重力相等并结合阿基米德原理引导学生讨论排开液体体积的关系。 教师小结： 浸在液体中的物体，其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小关系。有时也可用物体与液体的密度关系直接判断。 二、引导学生看实验室提供的器材： 提出问题：如何使小瓶子在水中实现上浮、下沉和悬浮？ 让学生先讨论，提问个别学生说思路。可适当提示。 老师引导全体学生理清思路：空瓶子时，浮于水面。 装满水时，下沉。 装适量的水时，悬浮。 教师总结：可以看出，瓶子装水的多少可以控制瓶子的上浮与下沉。
老师出示：“潜水艇”模型，引导学生了解潜水艇的工作原理 1．潜水艇：靠改变自身的重力来实现上浮与下沉的。 上浮：放水；下沉：充水。 老师小结：潜水艇这么复杂的设备，利用的原理却如此简单。提高学生对物理的兴趣。 提出问题：刚才空玻璃瓶子会浮于水面，可玻璃块却会沉入水中，这是为什么？ 学生思考。 老师分析：因为瓶子空心，排开的水多，受到的浮力大，所以会浮于水面。这就告诉我们一个很有用的道理：如果物体的密度大于液体的密度，我们要让它浮于水面，就可以采用“空心法”。引导出用钢制的轮船如何航行在海面。 2．轮船： 原理：采用“空心法”增大可利用的浮力来使船浮在水面 排水量：满载时排开水的质量10。 从河---海：上浮些。 老师利用空瓶子类比轮船讲解。 老师提示也可以用可吸管代替轮船研究轮船从河里开到海里的问题。并说明为使吸管能稳定在水中，我们要往吸管中倒入少量的细沙，降低重心，提高稳度。 让学生动手完成实验：比较吸管在哪种液体中上浮些。 老师与学生共同分析：盐水中吸管会上浮些的原因，强调浮力不变。 提示学生：若在吸管的水面位置做好记号，就是简易的密度计了。 （老师出示密度计，并演示） 3．密度计： （1）用途：测量ρ液。 （2）原理：漂浮F=G。 （3）构造：刻度不均匀上小下大。 教师解释并与学生一起看书。引导学生阅读盐水选种。 4．盐水选种：浸泡法。 让学生了解我国古代劳动人民利用浮力解决问题的实例，培养学生的爱国热情和民族自豪感。 老师边总结边提问：上面讲的都是物体在液体中的浮沉的例子，哪物体在气体中会浮吗？ 平时我们见到的节日彩球，电视上的热气球，气艇都是利用空气浮力的，那它们是如何实现升空和降落的呢？
第1课时物体的浮沉条件 知识目标 1．知道物体的浮沉条件，会根据浮沉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。 教学重、难点 教学重点：浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法。 教学难点：综合利用二力平衡的知识探究浮沉条件。 教具准备 小木块、小铁块、乒乓球、沙、装有水的水槽、多媒体课件等。 新课引入 实验1：将小木块、乒乓球、小铁块浸没在水中，小木块、乒乓球上浮，小铁块下沉。 实验2：将牙膏皮放入水中下沉，将牙膏皮折成小盒子，漂浮在水面上。 同时多媒体展示图片，人在死海中悠闲地戏水、飞艇在空中自由地上升下降，如图所示。 为什么有的物体会上浮？为什么有的物体会下沉？物体的浮与沉取决于什么条件？到底是什么原因影响了物体在水中的状态呢？这节课我们通过实验进行探究。 教学说明：这个时候学生的思维是直接的，他们很容易得到的答案可能是浮力大的上浮，浮力小的下沉。此时老师对学生进行有针对性的引导：“在水中只受浮力吗？与重力有没有关系？”引导学生对观察到的现象进行有根据的猜测。 引出课题：物体的浮沉条件。 新课教学 探究点物体的浮沉条件 1．漂浮、悬浮和下沉。 演示实验：将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙；一个中空；一个有部分沙，用蜡封住)，松手后出现什么现象？ 指明这些现象可以描述为“漂浮”“下沉”“悬浮”，规范物理语言，然后要求学生进行受力分析，利用二力平衡的知识解决问题。 提出问题：浸入水中的物体受到哪几个力的作用？它们的施力物体是什么？ 交流讨论：一个物体在受到两个或两个以上力的作用时，它的运动状态由这些力共同决定。 (1)F浮＝G时，它受到平衡力的作用，将处于什么状态？ (2)F浮>G时，它受到非平衡力的作用，将处于什么状态？
个人复备 第十章第五节 物体的浮与沉（第1） 教学时间________ 教者 教学目标 1．观察物体上浮、下沉与悬浮的现象，经历探究物体的浮沉条件的过程，得出使物体上浮与下沉 的方法； 2．理解物体的浮沉条件，能应用浮沉条件解释一些简单的物理现象，培养运用物理知识解决实际问题的能力。 重点、难点 教学方法 教学过程 一、情景导学： 二、目标定学： 三、预习探学： 思考：铁块放在水中后会沉入水底，用钢铁制造的轮船为什么能浮在水面 上， 同样是钢铁制造的潜水艇，为什么既能下潜又能上浮？ 四、合作互学和交流助学： （一）活动10.10 探究怎样使物体上浮或下沉 1．观察与实验：观察桌上的物体，猜想它们在水中的沉浮情况，然后把 它们浸没在水中，看猜想的结果与实验结果是否一致： 物体 苹果 橡皮泥 蜡烛 小塑料瓶 （内有配重 物） 猜想
个人复备 实验结果 是否一致 2．交流与讨论： （1）怎样使下沉的物体浮起来？怎样使漂浮的物体沉下去？ （2）从物体受力角度看，这些方法中分别改变了哪些力的大小？ 是如何改变的？ 3．归纳小结： 实验表明，可以通过改变物体的 或所受 的大小来控制物 体 的浮与沉。而改变浮力大小的方法又有： （1） ；（2） 。 （二）物体的浮沉条件 1．阅读课本P95，思考下列问题，并与同组同学进行交流： （1）什么是漂浮？什么是悬浮？漂浮或悬浮时，重力和浮力的大小关系 如何？ （2）物体下沉时，重力和浮力的大小关系如何？物体下沉过程中，浮力 是 如何变化的？物体沉底后，处于什么状态？受哪些力的作用？这些 力 存在什么关系？ （3）物体上浮时，重力和浮力的大小关系如何？物体上浮过程中，浮力 是如何变化的？物体上浮结束时，处于什么状态？受哪些力的作 用？ 这些力存在什么关系？ （4）综上所述，物体是上浮还是下沉，取决于什么？
第三节物体的浮与沉 一、单选题 1.如图所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是（） A. 孔明灯 B. 飞机 C. 火箭 D. 风筝 2.如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是（）
A.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小 B.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力 C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力 D.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力 3.重80N的物体浸没在水中时，弹簧测力计示数为零，若把该物体浸入酒精中，则该物将（） A.上浮 B.下沉 C.悬浮 D.无法判定 4.在“制作简易密度计”的综合实践活动中，小华取一根饮料吸管，将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端封起来，制作成一支简易密度计，他将该密度计分别放入水、酒精中，所受的浮力分别为F1、F2，排开的液体所受重力分别为G1、G2，下列选项正确的是（） A.F1＞F2 B.F1=F2 C.F1＜G1 D.G1＞G2 5.如图是甲、乙两种物质质量与体积关系的图象。分别用甲、乙两种物质制成实心球，将球放到盛有足量水的大容器中，则下列说法正确的是（） A.甲球的密度小于乙球的密度 B.乙球的密度是1.0×103kg/m3 C.甲球一定漂浮在水面
D.乙球一定漂浮在水面 6.甲乙两容器质量、底面积均相同，盛有不同的液体放在水平桌面上，A、B两物块完全相同，放入容器中静止时所处位置如图，下列说法正确的是（） A.物块A受到的浮力大于物块B受到的浮力 B.两容器对水平桌面的压强一定相等 C.两物块下表面受到的液体压强相等 D.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度 7.如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是（） A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力 B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小 C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力 D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力 8.小明将两个质量相同而材料不同的小球甲、乙同时没入水中，放手后发现：甲球浮出水面而乙球沉入水底，分别静止在水中的不同深度，如图所示，比较两球静止时受到的浮力大小，那么（） A.甲球受到的浮力大 B.它们受到的浮力一样大 C.乙球受到的浮力大 D.条件不足无法比较大小
物体的浮与沉（提高） 撰稿：肖锋审稿：冯保国 【学习目标】 1、知道物体浮沉条件； 2、知道浮力的利用； 3、了解轮船的漂浮原理、潜水艇的浮沉原理、气球飞艇的升降。 【要点梳理】 要点一、物体的浮沉条件（高清课堂《浮力的应用》） 浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。在重力和浮力的作用下，若物体静止在液面上，有一部分露出液面，这种状态成为漂浮；若物体浸没在液体中，处于静止状态，则称为悬浮。要点诠释： 1．当F浮>G时，合力方向向上上浮 当F浮=G时，合力为零悬浮 当F浮 要点二、物体浮沉条件的应用 从浮力利用的角度看，采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。即使现代化的轮船，也采用的是这种古老的办法。 要点诠释： 1．轮船 ①轮船浮于水面，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 2．潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 3．气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 4．密度计 密度计是利用物体漂浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据可知：待测液体的密度越大，则V排越小，密度计浸入液体中的体积越小， 【主题】9.3 物体的浮与沉 【课程标准】 2.2.9知道阿基米德原理，运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。 【课标解读】 1．探究物体的浮沉现象，说出物体的浮沉条件。 2．运用浮沉条件说明生产、生活中的一些现象；了解密度计、潜水艇、盐水选种、热气球的原理。 【内容分析】 本节是学生在学习了浮力和阿基米德原理的基础上，来研究物体的浮沉条件及浮沉条件在生活和生产中的广泛应用。其中，浮沉条件是基础，学生必须首先掌握它，才能领会"应用"这一部分。为此教材安排：首先通过图示方法激发学生想到“物体的浮沉究竟取决于什么？”这个问题。接着由这个问题出发联想到物体在液体中的受力情况，以及运动状态变化情况，故顺理成章地安排物体浮沉条件的实验探究活动。教材除了通过表格的方式展示了上浮以及下沉两种实验方法中的观察要求与受力分析要求外，还要求学生去寻找方法实现“悬浮”状态，进而得出物体上浮、下沉、悬浮和漂浮的条件。意在让学生完全彻底地理解掌握浮沉条件。 应该说，物体的浮沉现象在生活中是非常多见的，我们应该充分地利用学生已有的这些感性认识，积极地引导学生去思考出现不同情况的 原因，放手让学生去探究物体的浮沉条件。培养学生勇于探索新知的精神。而对于浮沉条件的应用，在认识各种工具、机械的同时，更要让学生了解它们的原理；尤其是通过劳动人民发挥聪明才智在浮力方面的具体实例，进行爱国主义教育。 教材在浮沉条件的应用这一部分，特别选择了四个具有典型性和代表性的实例，即密度计、盐水选种、潜水艇、孔明灯和热气球，从而让学生全面地了解浮沉条件的意义和价值。 本节特点是学生通过实验探究的方法来发现物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法，因此必须放手让学生实验和思考，在教师的引导下，运用发现的规律去解决实际问题。 【学情分析】 我们学校学生半数是外来务工子弟，相对来说知识面较窄，知识信息不丰富，教师要多给他们提供一些高科技、较前沿的东西，激发其求知欲。教学中应力求提高学生的学习兴趣，密切联系生活的实际，体现从生活走向物理，从物理走向生活的课程理念。 学生基本掌握了物体的受力分析以及初步地认识了浮力的产生，基本能够运用一些方法来求解简单的浮力，但是大家都知道与浮力的相关内容一直为学生所害怕，其实浮力与学生生活相当紧密。我分析，因为他们很多来自于生活的前期经验及认识其实是错误的，而且学生的认知却仅仅停留在现象表面上，可能这正是学生倍感困惑的原因。比如，有的学生认为上浮的物体所受浮力大，下沉的物体所受的浮力小。由于有了主观想象性的干扰，自然会对结论产生影响。本节课通过学生自己动 第三节物体的沉与浮 【教学目标】 知识与技能： 1、知道物体的沉浮条件。 2、知道密度计、潜水艇、气球的工作原理。 过程与方法： 通过对浮沉现象的探究，培养学生的思维能力、探究能力。 情感态度与价值观： 通过古人对浮沉条件的应用进行爱国主义教育。 【教学重点】 沉浮条件的应用及分析。 【教学难点】 沉浮条件的应用。 【教学准备】 小木块、乒乓球、小铁块、牙膏皮、密度计、潜水艇模型。 【教学方法】 演示法、实验法、观察法和分析法。 【教学过程】 一、创设情景，引入课题： 演示实验 1：将小木块、乒乓球、小铁块浸没在水中，观察现象。 演示实验2：先将牙膏皮放入水中下沉，后将牙膏皮折成小盒子，漂浮在水面上。 利用多媒体展现各种浮沉现象。 师：对于这些现象，你们想提出什么问题？ 二、新课教学： （一）实验探究：物体的浮沉条件 师：请根据桌面上提供的实验器材（有盖子的小瓶、盛水的烧杯），分组讨论，设计实验来验证猜想。 请两组同学讲清实验的过程，使学生有目的地进行实验。学生分组进行实验并将证据填表。教师巡视，了解情况。 教师引导学生分析：三种情况中小瓶向什么方向运动？它受哪两个力的作用？浮力和重力的大小如何？ 学生归纳小结： （多媒体展示）1、浸在液体中的物体，其浮沉取决于它所受到的浮力和重力的大小。（1）当浮力大于重力时，物体上浮； （2）当浮力小于重力时，物体下沉； （3）当浮力等于重力时，物体悬浮或漂浮。 迷你小实验：按教材第132页图7-29实验，将蜡块、橡皮、瓶塞、鸡蛋等放入杯中，观察它们分别位于哪一层液面上？你能说出原因吗？能用物质的密度与液体密度的大小关系来判断物体的浮沉吗？ 教师引导学生总结： （多媒体展示）2、若物体是实心的，密度均匀且浸没在液体中，则： （1）物质的密度大于液体密度时，物体上浮； （2）物质的密度等于液体密度时，物体悬浮； （3）物质的密度小于液体密度时，物体下沉。 （二）沉浮条件的应用： 师：沉浮条件有哪些应用？请同学们自学教材第179-180页的内容。 1、密度计 师：请同学们说说对密度计的了解？ 演示实验：用密度计测水、盐水的密度。 师：密度计在液体中处于悬浮还是漂浮状态？浮力和重力的大小有什么关系？ 分析：F浮=G计ρ液= F浮∕ɡV排= F浮∕gV浸 浸入液体中越深，排开的液体越多，液体的密度越小。 2、盐水选种 师：在农业上要提高产量，选好饱满、结实的良种是非常重要的。盐水选种 是我国古代劳动人民发明的一种巧妙地挑选种子的方法。如何利用盐水来选种子？请同学们说一说。 师：为什么干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子则会下沉？请同学们利用浮沉条件来分析。 3、潜水艇 演示实验：利用潜水艇模型来演示潜水艇的上浮、下潜，或用课件展示潜水艇的上浮、下潜。 师：潜水艇如何实现上浮、下潜的？请同学们利用浮沉条件来分析。 学生归纳总结： 潜水艇的原理：依靠改变自身重力来实现上浮、下潜的。 4、“孔明灯”和热气球 利用浮力升空的，在气囊中充入密度小于空气的气体。 （三）应用知识，解决实际问题： 1、你煮过饺子吗？生饺下锅先沉入水底，煮熟后就上浮，凉了后又沉入水底，为什么？ 2、一条船从河里进入海水中，受到的浮力变化吗？船舷上浮一些，还是下沉一些？ 3、如何测定血液的密度？ 教学过程教学内容师生活动 导入新课 展示实验，加盐后，第一颗鸡蛋上浮， 第二课鸡蛋下沉，提出问题，激发学生的学 习兴趣。 老师这里有两个鸡蛋，第一个鸡蛋沉在 量筒中的水底，加盐后发现鸡蛋上浮，第二 颗鸡蛋浮在量筒的水面上，加盐后反而沉到 了水底，这是为什么呢？通过今天的学习， 我们将揭开这个谜团。 1、活动1介绍什么是上浮，什么是下沉过 程。给出上浮的最终状态是漂浮。 结论：上浮的物体有：木块，小玻璃瓶 分析刚才鸡蛋的运动过程，加盐后，鸡蛋由 下往上运动，我们把这个过程叫做上浮。第 二个鸡蛋加盐后沉到水底，我们把这个过程 叫做下沉。下沉过程的最终状态是漂浮。 教师让学生 动手试一下： 把下列物品，如小玻璃瓶，带夹子的气 球，木块，砝码，完全浸没在水中松手后， 它们如何运动？（学生展示） 学生积极发言 试一试：让学生利用桌面上的物品做实 验验证他们的猜想（提示学生此时用的器 材） 找几个组说出他们看到的现象 教师和学生共同总结 新知传授 下沉的物体有：砝码。带夹子的气球 怎样改变物体的上浮或者下沉 猜想：物体的上浮或下沉是由重力和浮力的 相互关系决定的。 水中的物体都受到重力和浮力，为什么有的 物体能浮在水面，而有的物体却沉入水底？ 你采用了哪些方法使物体上浮或下沉的？ 观察物体的上浮和下沉比较简单，那么同学 们能不能改变物体的上浮和下沉状态呢？ （实验验证） 1、怎样使浮在水面的空瓶沉下去？ 2、怎样使沉在水底的带夹子的气球浮起 来？ 方法二：改变气球排开液体的体积 所采用方法的实质是：改变了物体的重力或浮力。 猜想：当物体完全浸没后浮力与重力满足什么关系时物体下沉，满足什么关系时物体上浮？ 给出猜想 实验方案展示 实验验证： 学生动手操作，注意到实验过程中的具体细节，会用阿基米德原理和称重法测量或者计算物体所收到的浮力大小，并熟练掌握。熟悉物体上浮和下沉的条件。 学生做实验（四人一组，教师边巡视边指导） 实验完毕找几个组长发言 对各组采取的措施，用交流的方法汇集起来，通过讨论，引导学生从重力和浮力的关系归纳出所采用的方法的实质。 学生讨论，给出猜想： 当物体浸没时： 实验验证自己的猜想是否正确。 如G>F浮，则物体下沉（以砝码为例分析）讨论方案，学生展示方案。测量出物体的浮力和重力 重力的测量----------弹簧测力计 浮力的测量----------- （1）、称重法测浮力 （2）、阿基米德原理测浮力（具体的方法和步骤） 当物体浸没时 如G 10.1物体的浮与沉 【学习目标】 1、通过实验观察知道物体浸没在液体中可能出现的状态． 2、通过探究了解控制浮沉的方法，并能用控制变量法对所提出的方法进行分析，进一步建立理性的推论． 3、通过探究和分析，理解物体浮沉的条件，并通过交流与合作得到其结论． 4、通过阅读，了解物体浮沉条件在科学研究和生产实际中的应用，并激发爱国主义的激情和勤奋学习、科技强国的思想。 【重点、难点】 重点：理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法 难点：灵活利用浮力知识解决实际问题 【教具】 弹簧测力计、量筒、泡沫塑料、密封的小玻璃瓶(及配重)、橡皮泥、硬币、蜡块． 【教学过程】 一．新课导入 运用多媒体课件，来创设教学情境。 看一看：热气球升空 让学生观看多媒体视频——热气球升空，借此激发学生的探究欲望。 说明以上内容都跟本节课要研究的问题“物体的浮与沉”有关。 二、新课学习 （一）、活动10.1怎样使物体上浮或下沉 猜一猜： 把一些物品，如橡皮泥、硬币、泡沫塑料、小玻璃瓶和自备的各种小物体，浸没在水中松手后，它们如何运动？ 试一试： 通过动手探究得出结论： 上浮的物体有：泡沫塑料、密封的小玻璃瓶、蜡块…… 下沉的物体有：实心橡皮泥、硬币、内装许多配重的小玻璃瓶…… 议一议：怎样使下沉的物体浮起来？怎样使漂浮的物体沉下去？ 做一做：带着问题继续进行探究。 想一想：对各组采取的措施，用交流的方法汇集起来，通过讨论，引导学生从重力和浮力的关系归纳出所采用的方法的实质。 得出：物体的上浮或下沉是由重力和浮力的相互关系决定的。因此，使物体液体中上浮的方法有两种： 其一是减小重力。如，减少玻璃瓶中的配重、或在体积不变的情况下，将实心物体挖成空心； 其二是增大物体受到的浮力。如，增大物体排开液体的体积，或增大液体的密度（向水中撒盐）。 所采用方法的实质是：改变了物体的重力或浮力。 《§7.5 物体的浮与沉》教学设计 肇源县古龙镇第一中学王金辉 一、教材内容分析 《物体的浮与沉》是义务教育课程标准实验教科书《物理》（沪科版）八年级第七章第五节的内容。本节重点讲解物体的浮沉条件及其应用。本节课从前后联系来看，有利于巩固学生对浮力的认识，在理论推导过程中判断物体的浮与沉有利于强化学生对浮力的计算。有利于为今后学习力与运动的关系打下了必要的埋伏，起到承上启下的作用。 教材的安排的目的：教材的这种结构能较好地突出理论与实践的统一，使学生明白物理规律既可以直接从实验得出，也可以用已知规律从理论上导出，而且这里还要让学生初步形成力与运动的关系。 二、学情分析： 学生已经基本掌握了物体的受力分析以及初步的认识了浮力的产生，基本能够运用一些方法来求解简单的浮力，但是大家都知道与浮力的相关内容一直为学生所害怕，其实浮力与学生生活相当紧密。我分析，（1）因为他们很多来自于生活的前期经验及认识其实是错误的，可能这正是学生倍感困惑的原因。由于有了主观想象性的干扰，自然会对结论产生影响。（2）在学习了浮力之后要求学生要有具备分析问题，分析物理过程和原理的能力，还要有教好的逻辑思维能力，而对于一个只有感性认识的初二学生来说，确实有点困难。但是应该来说，学生现在还是略微具备了从应用所学到的物理知识来分析和解决物理问题的能力，而这节课就是强化和巩固了学生的这一能力。 三、教学目标: 知识与技能： 1、了解物理与现代生活、社会生产、科学技术等的密切联系和重要应用。 2、让学生进一步认识浮力，会比较浮力与重力的大小，初步形成力与运动的关系。 3、通过运用实验的方法解决判断物体的浮与沉问题，使学生初步领会如何判断物体的浮与沉的基本思想； 4、能利用浮沉条件解决一些简单的问题，培养学生运用物理知识解决实际问题及应用信息的能力。 过程与方法： 1、通过对浮沉条件的探究，使学生体验猜想的验证过程，培养合作意识； 八年级物理第九章浮力第三节物体的浮与沉 合作共建小结：用吸进或排出水的方法来改变潜水艇自身的重力从 而实现浮沉的。 问题2：热气球是怎样实现上浮和下沉的？ 小结：当用喷嘴加热气袋中的空气时，热气球内气体的温 度升高，密度降低。当热气球内部气体的密度比其 外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升。 这节课你的收获是什么？(知识和方法) 沉。 教师提出问题，利用动画演示： 潜水艇的下沉和上浮。 学生思考、讨论、并回答。 学生阅读课本，自学并介绍热气 球是怎样实现上浮和下沉的？ 教师提问 学生回答 当堂达标“1、浸没在液体中的物体，当F浮>G时，物体将_______； 当F浮 学习了阿基米德定律后，学生对浮力有了一定的认识。而八年级学生心理和认知发展规律要求在教学中要充分调动他们的激情。他们不喜欢枯燥的理论分析和教条式的计算，但乐于参与动手实验、观察现象、了解与物理规律有关的图片。在玩中学更能激发学生的情感。八年级学生已经不满足简单的例题计算，他们喜欢探索自己熟悉的或与所学知识有关的生活现象、科学事件。教学中布置贴近学生生活的作业，为他们提供一个适合个性发展的空间，这样才更能激发和培养他们的创造性。 八年级物理 第九章第三节物体的浮与沉 效果分析 按教学的设计，师生双向活动进行了课本内容的探究和学习，利用实验作为依托，实行分组教学，合作共建，当堂达标的新课改理念。学生的实验意识强，动手能力灵活，展示水平高，领悟力好，学生的动手能力和语言表达能力得到了极大提升。教师在平时的教学中应当注重培养学生的分析问题的能力，描述物理现象，归纳实验结论的能力，另外，从时间的分配来看，在一节课45分钟的时间内，想要完成两个环节的教学任务，显然是任务重。所以，从学生的反馈情况来分析，时间的合理搭配尤为重要。是教师灵活把握教材和学生的接受能力的关键。 在物理教学中，提倡“研究性学习”的目的是：使学生的学习方式根本转变。但是，改变学生的学习方式，首要的是要转变教师的教学方式。如果教师的教学方法仍然停留在原先的灌输式的教学方法，那么学生的学习方式的转变就无从谈起。把课堂教学的重点由重教法转为重学法、由教师的讲转化为学生的主动学，使学生参与学习的全过程，让学生在积极主动的状态下进行学习。要达到这个目的，提高45分钟的课堂教学效率是关键，更重要的是从学生的需要出发来设计教学，使教学过程呈现出师生互动、生生互动的和谐状态，这就要求自己在教学过程中要体现课程改革的新理念，转变角色。在课堂中营造民主、合作、互助的教学气氛和愉悦轻松的教学环境，使学生“尊重、理解、合作和关心”进而学会交往，改善人际关系，形成良好的个性品格。 八年级物理 第九章第三节物体的浮与沉 物体的浮沉条件 一、学习目标： 1.知道物体的浮沉条件。 2.会对生活中浮力的现象加以解释。 3.知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。 4.以极度热情参与课堂，提高学习的自信心。 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。 二、导入新课： 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。 三、自主学习，合作探究： 探究点一：物体的浮沉条件（重难点） 问题1：浸在液体中的物体都会受到浮力，但是有的物体要上浮，有的却要下沉，这是为什么？你能画出图中物体所处几种状况下受力的情况吗？ 下沉 物体上浮：F浮＞ G物上浮的物体最终要漂浮，物体漂浮：F浮 = G物物体下沉：F浮＜ G物物体悬浮：F浮 = G物（根据上图你能说出什么是悬浮吗？）其中物体处于平衡状态的是漂浮和悬浮。处于非平衡状态的是上浮和下沉。 问题2：利用上浮、悬浮、下沉时F浮和G物的关系推导：物体上浮: ρ物＜ρ液 物体下沉: ρ物＞ρ液物体悬浮: ρ物= ρ液 物体上浮过程中：未露出液面时，F浮不变（不变、变大、变小），露出液面后F浮变小（不变、变大、变小）直到F浮 = G物时，物体漂浮在液面上。 问题3：如图新鲜的鸡蛋在清水中要下沉，为什么？你能想办法让它悬浮吗？大家动手做做看。这是通过哪种方法来增大浮力，从而调节浮力和重力关系来实现悬浮的呢？增大浮力还有什么方法？ 鸡蛋的重力大于鸡蛋所受的浮力，鸡蛋的密度大于水的密度，所以鸡蛋下沉。向水中加盐，使盐水的密度大于鸡蛋的密度，鸡蛋因浮力大于重力而上浮。增大浮力还可以通过增大排开液体的体积的方法。 针对训练： 1.一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是__0.5_____N。（g=10N/kg） 2. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则（ C ） A.物块会浮在水面上 B.物块会悬浮在水中 C.物块会沉入盆底 D.不能据此判断出物块的沉浮 探究点二：浮力的利用：(难点) 问题1：采用“空心”的办法增大浮力—轮船的发明 （1）思考怎样能让橡皮泥浮在水面上？ 将橡皮泥捏成船，增大空心部分的体积来增大浮力。 （2）橡皮泥为什么能漂浮在水面上？ 增大空心部分的体积来增大浮力。 （3）轮船原理：采用增大空心部分的体积的办法，增大可以利用的_浮力_，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。 【合作探究】 《物体的浮与沉》教学设计 大田县鸿图中学郭传福 【设计思想】 本节课设计本着“物理来源于生活，物理走向社会”这一主线展开，从生活中的浮与沉现象引入新课，通过生活中的实例，分组实验让学生明白物体的浮与沉的条件。通过学习浮与沉的实际运用，让学生了解物理知识在生活和生产中的应用，体会物理学对经济、社会发展的重要贡献，同时激发学生学习物理的兴趣和热情。知道密度计、潜水艇、热气球的原理，了解我国劳动人民在应用浮力方面的具体事例，培养爱国热情。 【教材分析】 本节课为沪科版初中物理第九章第三节的内容，是在学习浮力和阿基米德原理的基础上，探究物体的浮沉条件以及物体的浮沉条件在生产、生活中的应用。教材首先通过图示的方法激发学生想到“物体的浮沉究竟取决于什么？”这个问题，接着由这个问题出发联想到物体在液体中的受力情况，以及运动状态的变化情况，顺理成章地安排物体的浮沉条件的实验探究活动，并有意突出了实验方案的设计环节。最后，为了让学生明确研究物体的浮沉条件的意义和价值，专门安排了关于浮沉条件的应用的四个方面的实例，即密度计、盐水选种、潜水艇和热气球。 【教法分析】 本节的特点是学生通过实验探究的方法来发现物体浮沉条件，因此必须放手让学生实验，在教师的指导下，运用发现的规律去解决实际的问题。教师应首先以趣味浮力实验引入课题，激发学生的求知欲望，应善于及时、自然地引导由观察浮沉现象进行理论思维——物体的运动状态改变是由物体的受力情况决定的，从而设计、实施有目的实验。在教学过程中，要引导学生联系实际，学会分析，并加强表达、说理能力的训练。教师还应多举一些我国古今劳动人民利用浮力解决问题的事例，培养学生的爱国热情和民族自豪感。 【学法分析】 学习本节内容时，除了积极参与到实验探究活动中，探究物体的浮沉条件外，还应学会分析、学会表达、学会用自己的语言去分析说理，解决问题。另外，学习本节内容时，还可以在教师的指导下，制作简易的密度计和潜水艇的模型，以加深对密度计、潜水艇原理的理解。 物体的浮与沉知识点总结和练习 11 （2）计算浮力有哪些方法？ 答： (1) 利用称重法求浮力, 即F浮＝G－F' (2)利用阿基米德原理求浮力, 即F浮＝G排液＝ρ液gV排 (3)利用物体的浮沉条件求浮力, 即F浮＝G物(悬浮或漂浮) 1. 质量为200g的物体，浸入盛满水的容器中，溢出120g的水，则此物体将（） A、浮在水面上 B、悬浮在水中 C、沉在容器的底部 D无法判定 2.有甲、乙、丙三个材料不同的小球，质量相同，放入容器中静止时，如图所示，则球 受到的浮力最小，球的密度最小。 3. 如图所示，甲、乙是将相同的木块分别放人两种不同液体中的情形，由图可知； (1) 木块在两种液体中受到的浮力相比较：F甲 F乙。 (选填“>”、“＝”或“<”) (2)两种液体的密度相比较：ρ甲ρ乙。 4．一个鸡蛋沉没在一杯清水中，将下列添加物(足量)分别加入杯内的水中经搅拌后，最终能使鸡蛋浮起来的是( ) A、水 B、食盐 C、酒精 D、食用油 5.将一个质量为8g的小木块缓慢放入一个盛有适量水的烧杯，漂浮在水面上，待木块静止时，烧杯中溢出水6g，则被木块 排开的水的质量为（） A、8g B 、6g C、 2g D 、3g 6小明星期天给家里的金鱼缸换水，他刚把鱼缸装满水时，不小心将一个质量为20g的小物块掉入鱼缸中，此时从鱼缸中溢出水14g，则小物块在鱼缸中将会（） A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法判断 7.一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中，若将此物体分成大小不等两块，那么 ( ) A、大块将上浮，小块将下沉 B．大块将下沉，小块将下沉将上浮 C、两块都悬浮 D．两块都上浮 8.如图所示，浸没在水中的物体，当F浮>G物时，物体在水中将，最终物体将在水面处，此时F浮 G 物，当F浮=G物时物体在水中将，当F浮 第三节物体的浮与沉 【教学目标】 知识与技能 1.知道物体的浮沉条件。 2.了解浮力在生产、生活中的应用。 过程与方法 学会应用收集资料和问题讨论的方法认识浮力在生产、生活中应用的相关内容。 情感态度与价值观 1.通过浮力在科技方面的实例,体会掌握科学知识的重要性。 2.初步建立应用科学知识的意识。 【重点难点】 重点: 物体的浮沉条件的分析;浮沉条件的实际应用——密度计、潜水艇、气球的工作原理。 难点: 物体的浮沉条件的分析及应用。 【教学准备】 教师准备:多媒体课件、大玻璃杯、小木块、小铁块、乒乓球、牙膏皮、有盖子的小瓶、密度计、盐水、潜水艇的模型。 学生准备:学案、大玻璃杯、小木块、小铁块、乒乓球、牙膏皮、有盖子的小瓶、密度计、盐水。【教学设计】 教学过程: 一、引入新课 把实心的松木球和铁球浸没在水中,放手后,木球上浮,直至漂浮在水面,铁球下沉至水底。 飞艇在空中自由地上升、下降;人躺在死海中悠闲地看书,那么,物体的浮与沉取决于什么条件呢? 我们先来做个小实验来研究一下。 二、讲授新课 (一)实验探究 1.物体的浮沉条件 (1)实验器材:盛水容器、玻璃瓶、针管 (2)实验步骤: ①在小瓶里装适量的水,并把小瓶放入盛水容器,让小瓶正好悬浮; ②用针管再向小瓶里加满水,并把小瓶放入盛水容器,观察小瓶的浮沉情况; ③用针管把水从小瓶里抽出,并把小瓶放入盛水容器,观察小瓶的浮沉情况。 (3)视频 (4)填入表格 实验 序号 实验方法 观察小球 运动情况 小球受力 情况分析 1 在小瓶里装适量的水悬浮重力、浮力 2 把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于 水中,再松手 下沉→沉底重力、浮力3 把盖上盖子的空小瓶浸没于水中,再 松手 上浮→漂浮重力、浮力(5)实验结论 浸没在液体中的物体,其浮沉主要取决于它所受到的浮力与重力的大小。 ①当F浮>G时,合力向上,物体上浮,直至F浮=G,漂浮。 ②当F浮 对《物体的浮与沉》案例分析 所谓“前概念”,是指在接触科学知识前,与周围环境长期作用形成的对生活现象的经验型认识。它对学生的学习既有积极影响也有消极作用。正确的前概念能为学习做好铺垫,成为概念学习的资源和增长点,对学生掌握概念产生积极影响;而错误的前概念将成为学习的障碍,如果得不到及时的纠正,将影响学生对科学概念的顺应,阻碍其科学概念的构建。因此,教学新知识前,教师应采用诊断性的测试方式(如问卷调查和访谈),激活学生的经验图式,让学生的认知结构浮出水面,进而弄清学生的前概念哪些是正确的,哪些是片面的甚至是错误的。对错误的前概念,教师要设计科学合理的教学过程以帮助学生改造和重组原有的认知结构,从而形成正确概念。本文以苏科版初中物理八年级下册第十章第五节《物体的浮与沉》一课为例,谈谈物理教学中转变错误前概念的一些做法。 一、通过教学前测,了解学生错误的前概念 教学浮力知识前,我们对本校154名初二学生进行了问卷调查,并访谈了部分学生,研究结果及分析如下: (一)对漂浮状态的认识 1.对漂浮原因的认识 近一半学生(48.1%)认为物体能浮在水面上是因为受到的浮力大(见下页表1)。一项对7~12岁儿童的研究发现,31.7% 的儿童认为物体漂浮是因为这个物体很轻,17.2%的儿童认为物体是空心的;而本调查数据显示,持这两种观点的学生各占3.2%——百分比大幅下降,原因是学生经历了小学科学课程和初二大半年的物理课程学习,知识在增长,生活阅历逐渐丰富,一些错误的观念发生了潜移默化的转变,学生的自我教育在这种转变过程中发挥了重要的作用。而且,因为已经学习了密度知识,有45.5%的学生开始用密度的视角思考物体浮沉的原因。 2.对漂浮浮力的比较 大部分学生(71.9%)认为物体露出液面的体积越大,就是浮得越厉害,受到的浮力也就越大;仅有13.4%的学生认为一样大。这说明多数学生不能将漂浮与平衡状态联系起来,缺乏在具体情境中应用物理知识的能力(见下页表2)。 3.对上浮和漂浮的理解 91.6%的学生认为上浮与漂浮是有区别的(见下页表3);但他们只是从字面意思上区别了上浮和漂浮,在物理情境应用时却会犯错,正确率仅为37.6%,51.0%的学生把两者混淆了(见下页表4)。 (二)对下沉状态的认识 与漂浮原因的认识相似,学生思维主要集中在一个因素上,即物体自身的特点或者浮力的大小,认为与物体自身有关的(物体很重、物体是实心的)占10.3%,有43.6%的学生认为 物体的浮与沉一课一练基础过关 训练点物体的浮沉条件 1.如图所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上。若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入 水中,则余下苹果将 ( ) A.下沉 B.悬浮 C.漂浮 D.无法确定 【解析】选C。苹果处于漂浮状态,依据密度与浮沉关系可知ρ果<ρ水,苹果的密度较均匀,切去一部分后仍小于水的密度,所以仍处于漂浮状态,故选C。 2.(2017·盐城中考)未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆 ( ) A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小 B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小 C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大 D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大 【解析】选D。本题考查物体的浮沉条件。生汤圆放入锅内,体积较小,受到的重力大于浮力,所以是沉在水底;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,体积变大,排开水的体积变大,所受浮力变大,当受到的浮力大于重力,汤圆上浮,最后漂浮在水面上,此时汤圆受到的浮力等于重力。 训练点物体浮沉条件的应用 3.(2017·海南质检)小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置 于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是 ( ) A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 C.乙杯液体的密度较大 D.甲杯液体的密度较大 【解析】选C。本题考查物体的浮沉条件及其应用。因为都是漂浮,铅笔所受浮力都等于铅笔重力(浮力相等),所以A和B都错;因为F浮=ρ液V排g,所以ρ液=,所以当F浮相同时,V排大的液体密度小,由图知甲杯的V排大,所以甲杯液体的密度小,D错;故选C。 4.气球在它受到的浮力________它的总重时就上升。气球里充入的气体通常为氢气或热空气,氢气或热空气的密度都比空气密度________。 【解析】气球中所装的气体都比空气密度小,通过加热气体,使热气球内的空气膨胀、体积增大、密度减小;根据阿基米德原理可知,排开气体的体积越大,受到的浮力越大;它们因受到的浮力大于本身的重力而升空。 答案:大于小 5.潜艇的上浮和下沉是靠改变________来实现的。它在20米深处下潜到50米深的过程中,受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 【解析】在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受到的浮力不变;潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的;在20米深处下潜到50米深的过程中,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,由阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知,潜水艇受到水的浮力不变。 答案:自身重力不变 训练点利用物体的浮沉条件计算 6.重为10 N,体积为1.2×10-3m3的物块在水中静止时,物块的状态和所受浮力分别是( ) A.沉底,F浮=0 N B.悬浮,F浮=10 N C.漂浮,F浮=10 N D.漂浮,F浮=12 N 【解析】选C。当物体全浸入水中时,V排=V=1.2×10-3m3,物体受到水的浮力:F=ρ水gV排=1×103kg/m3×1.2×10-3m3×10 N/kg=12 N;因为F>G=10 N,所以物体静止在水面上时,处于漂浮状态;当物体漂浮时,物体受到水的浮力:F浮=G=10 N,故选C。 7.(2017·福建中考改编)“福船”因由福建所造而得名,是古代海上丝绸之路 的重要航运工具。如图所示,“福船”在大海上航行时,船的总质量为2×105kg, 则该船所受到的浮力是________N。(g取10 N/kg) 【解析】本题考查物体的浮沉条件及其应用。“福船”的重力G=mg=2×105kg ×10 N/kg=2×106N。物体的浮与沉
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