物体的浮沉条件及应用-教学设计

1、教学设计宜昌市第 26 中学 皮琼芳一、教材分析本节课的教学内容是人教版八年级下册第十章第三节物体的浮沉条件及其应用第一课时，教学对象：八年级学生。 课程标准对本节课的要求是：让学生知道物体的沉浮条件及其应用。从这节课教材的地位来看，它是学生运用浮力知识，分析解决实际问题，使浮力知识在这节课中得以升华与拓展。本节课是建立在上一节阿基米德原理的基础上，通过实验探究让学生观察乒乓球在清水和盐水中的浮沉现象；通过简单的受力分析让学生加深对物体浮沉现象的认识，知道物体在不同状态下对应的浮力与重力大小关系，从而得出物体浮沉条件；引导学生运用控制变量法分析出改变物体浮沉两种的方法；通过实验演示和讲授可以帮

2、助学生弄清楚轮船、潜水艇、气球与飞艇的工作原理。二、学情分析由于这节课教学对象是八年级学生，他们的好奇心和求知欲都很强，因此在教学过程中需要注意激发学生的学习兴趣。从知识储备上看，学生已经学习了受力分析、二力平衡、阿基米德原理和浮力等相关知识。虽然他们在生活中已经对常见的物体的浮沉现象有了大致了解，但是毕竟没有经过系统学习，难免会有一些潜在的模糊的甚至是错误的意识，比如：物体的浮沉状态究竟有哪些？物体浮沉条件是怎样的？是不是重的物体就一定会下沉， 而轻的物体就一定会上浮等等。 而这些问题如果不解决就会一直困扰着学生。因此在教学中我设计了较多的能体现学生的主体地位的活动，如：让他们多动手实验，多

3、观察现象，留给他们足够多的时间去思考，真正帮助学生纠正认知上的错误，理解他们所学的知识。三、 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）知道F浮G F浮G, F浮=6这三个表达式的含义。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、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）通过对演示实验的观察和分析，了解轮船是怎样浮在水面上的以及浮力的其他应用。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

4、识。四、 教学重、难点物体的沉浮现象学生虽然在生活中常见，但对物体的浮沉现象和浮沉条件并不一定清楚明白，而这个结论又是本节课的后续教学基础，因此把物体的浮沉现象及学生对浮沉条件理解定为本节课重点；说到轮船的工作原理，学生也是略知一，但对轮船为什么能漂浮以及排水量的知识都存在认识误区，因此把轮船工作原理就定为本节课的第二个重点。难点的确定：由于物体的沉浮条件内容较多，如果学生对此理解不到位，就会直接影响到本节课的后续教学内容浮力应用的学习，所以把学生对该条件的理解确定为本节课的教学难点；而学生在学习轮船、潜水艇的工作原理时，由于涉及到对前面所学知识的综合运用，这可能会造成学生思维上的混乱，因此把

5、这部分知识也定为本节教学的难点。五、教法：采用学生探究和教师演示实验法、讲授法和谈话法相结合的教学方法。五、教学策略设计本节课在教学的指导思想上，始终坚持“教师为主导，学生为主体”的原则，通过教师创设问题情境和有效的设问引导，让学生亲历物理知识的构建过程；在教学方法和手段上，采用学生实验探究与教师、学生演示实验相结合、观察实验现象与作图受力分析相结合，归纳与比较详解、物理理论知识与生活实际等多种方法，并辅以多媒体等手段，把教学过程设计成以学生对浮沉现象认识的实验探究为切入点，以观察实验和已有知识为基础，以问题为主线的师生对话交流的过程；在学法指导上，让学生尝试自己观察思考、描述实验现象，分析概

6、括，得出结论；使学生在获取知识过 程中，领会物理学的研究方法，受到科学思维方法训练以及协作精神、探索精神等情感态度价值观教育。六教具：多媒体课件、玻璃水槽一个，自制潜水艇模型，等体积的铝片两个，盛液筒 1个，水适量，气球和 氢气球各一个学具：分组实验：15组，每组：200毫升和50毫升各1个，玻璃棒1个，盐60克，一次性纸杯1个，装适 量沙子的乒乓球1个，水适量七、教学流程图知识回顾漂浮、悬浮、下沉、上浮创设情景导入新课讲授新课:一、物体的浮引出问题：物体的浮沉条件及应用完成对乒乓球浸没在清水和盐水中的浮沉现象观察实验探究；利用多媒体课件来对浸没在液体里的物体进行受力分析比较悬浮和漂浮；下沉和

7、沉在容器底部的异同点实验探究总结规律总结物体的浮沉条件；1、G不变，F浮改变；演示实验得出轮船原理（老师做）2、F浮不变G改变；演示实验：潜水艇模型的浮沉（学生做）三、物体的浮沉 条件的应用1、轮船：工作原理、排水量、漂浮、浮力大小不变且等于重力2、潜水艇：演示实验，分析在水面下时浮力与重力的变化3、气球和飞艇：演示对比实验，原理-p物p空气，F浮GB八、教学过程设计教学划、节和教学内容教师活动学生活动设计意图一、知识回顾：阿基米德原理及表 送式教师倾听，必要时帮助积极思考，回答为后面改变浮力纠错问题大小变化以及轮船从海里到河里，排开液体体积等问题的解决提供必备的知识问：潜水艇这么一个庞然大

8、物，却能自由地上浮与卜沉，观察用贴近时事和生活的二、创设情境，引入课题同学们想知道它的浮沉原理好奇例子引入课题，提出吗？提出问题：为什么这些 物体的浮沉情况不一样？并 继而提出：物体的浮与沉是兴奋先向学生展示先向学生展示四要解决的问题，激发学生学习兴趣。由什么因素决定的呢？从而思考张不同物体浮沉的图片，其中一张引出本节课的主题：物体的是关于潜水艇的照片。让学生说出 它们的浮沉情况.浮沉条件及应用。回答三、讲授新课：观察到装适量沙让学生通过观察一、物体的浮沉条件子乒乓球的物体该实验感知装有适量1、实验探究：按照幻灯片的图示，完成对装结合多媒体图片对悬浮和漂 浮，下沉和沉底进行对比。浮沉情况是：下

9、沉沙子的乒乓球浸没在有适量沙子乒乓球浸没在清水、盐-沉在容器的底清水和不同密度的盐水中的浮沉现象观察实验探究；部；悬浮；上浮-水中的浮沉现象。用漂浮。回答FLASH帮助学生加深印象2受力分析：让学生回顾物体在液体中的几 种常见状态：漂浮、悬浮、下沉、 上浮，提问学生，为什么/、同的物 体放到液体中会后/、同的状态？让 学生说出自己的想法。引导学生从 受力分析角度，探究物体的浮沉条 件。并对物体处于漂浮和悬浮这两 种状态以及下沉和沉在容器底部的 浮沉情况的异同加以比较引导学生思维：从受力分析角度探讨问题。先让学生对物体在液体中 处于上浮和下沉两种运动状 态进行分析，然后对物体静 止在液体的三种状

10、态进行受 力分析，得出物体处于这五 种状态时要满足浮力与重力 的大小对应关系即物体浮沉 条件。思考回答由浅入深，层层递 进，引导学生动脑思 考，培养学生的逻辑思 维能力和口头表达能 力。通过老师的引导， 使学生在观察的过程 中思维得到启发。让学 生对物体进行受力分 析，培养学生的理论分 析能力。3 .总结规律，得出物体的浮沉条件：师生共同得出物体的下沉与上浮条件：上浮：F浮G 向上运动漂浮：5浮=6静止V排 V物悬浮：F浮=6 V排=丫物静止下沉：F浮G向卜运动4沉在容器的底部。F浮G静止用课件总结出物体下沉与 上浮条件，并将结论写在黑 板上。引导学生分步对物体 进行受力分析。观察思考分析回答

11、理解记忆利用多媒体课件 解释物体的浮沉条件， 将抽象的物理情境清 晰地展现出来，有利于 让学生的把感性认识 上升到理性认识。通过总结让学生对物 体的浮沉条件有系统 的了解。通过进一步提 问，加深学生对物体浮 沉条件的认识，让学生 明确漂浮与悬浮是物 体在液体中的两种状 态，而卜沉和上浮则是 两个过程。二、如何改变物体的浮沉条件得出改变物体的浮沉的方法 是：1、G小变，F浮改变；2、F 浮不变，G改变接着，观察现象后得出：演示 实验中采用了 G小变，采用“空心” 的办法，增大排水体积，从而增大 可利用的浮力，使物体漂浮于水面。引导学生分析物体浮沉 得出物体的浮沉是由物体所 受的浮力与重力的大小关

12、系 来决定的。教师的演示实验两张完 全相同的铝片，一个制成空思考分析讨论对此问题的讨论， 为后面讲解轮船、潜水 艇和气球和飞艇原理 储备了知识，让学生体 会到物理知识在科技从而揭示了轮船的工作原理.以此进入第三个内容的学习，物体浮沉 条件的应用。心方槽，另一个小变，先后放入水中观察并尝试说说演示实验中是通过什么方法来改变它们原来的浮沉情况生活中的应用价值，激 发学习物理的热情。演示实验中改变 物体的浮沉让学生想 到了轮船的原理，为下 一个专题浮力的应用 完成了一个很好的过 渡。三、物体的浮沉条件的应用1、轮船：1）工作原理：采用的办法，增大,从而增大可利用的.2）排水量：轮船的大小用排水量来表

13、示：轮船满载时排开水的质量3）由于轮船在河里和海里都是漂浮，因而所受浮力相同，且有浮力与重力大小相等4）同一艘轮船从河里到海里，船会 上浮些还是下沉些？为什么？2、潜水艇的浮沉原理。1.让学生亲自参与教师自制 潜水艇模型演示实验来感受潜水艇 的浮沉原理：2、引导学生运用物体的浮沉条 牛来解释潜水艇的浮沉原理。漂浮：5浮=6下沉：F浮G上浮：F浮G教师引导学生对实验结论进行总结：即对于密度大于水的物体如钢铁材料可以做成空心，这样可以增大排水体积，从而增大可利用的浮力，使物体漂浮于水面.-轮船原理教师从排水量来解释， 用多媒体展示从物体浮沉条 件及阿基米德原理来解释的 内容。提示学生：潜水艇能自由

14、的浮沉，要得 益于潜水艇的特殊构造一一 潜水艇后两个储水仓，储水 仓能自由地进行充水和排 水，从而改变潜水艇自身的 重量潜水艇也是用钢铁作成 的，口它为什么能在水中上 浮和下潜呢？总结：潜水艇是靠改变自身重力来达到改变浮力和重力 的关系，从而决定上浮或卜潜的。阅读课本58页, 了解轮船相关知 识，思考回答幻灯 片的内容。学生分析思考讨论回答观察潜水艇模型 在水中的运动情 况，思考潜水艇是 怎么利用浮沉条 件来实现浮沉的。听讲观察思考，回答通过老师一步步 的引导，提高学生的逻 辑推理能力；并将规律 教学导入应用阶段，培 养学生学以致用的能 力，让学生感受到物理 的科学性和实用性。通过自制模型向同

15、学 们展示潜水艇上浮和 下潜的过程。引导学生 利用物体的浮沉条件， 分析潜水艇上浮，下潜 的原因。分析：潜水艇浸没水中后浮力的变化3、气球和飞艇原理：p物p空气，F浮G物对比实验：一个充入空 气和另一个充入氮气的气 球，同时释放，让学生观察 它们在空气中的/、同状态， 从而得出气球升空的原理。观察思考，回答有机地融入了演示实 验，帮助学生对知识的 理解。六、板书设计:一、物体的沉浮条件：上浮：F浮G 向上运动悬浮：5浮=6V排=丫物下沉：F浮G向下运动第三节物体的浮沉条件及应用漂浮：5浮=6静止V排 V物静止 沉在容器的底部。 静止、如何改变物体的沉浮 ？1、 G不变，F浮改变;2、F浮不变，

16、G改变 三、物体浮沉条件的应用1、轮船：1）工作原理：采用“空心”，增大排开水的体积来增大浮力，使它能够漂浮着2）排水量：3）轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相同。4）同一艘轮船从河里到海里浸入的体积变小2、潜水艇：改变自身的重力实现浮沉。在液面下浮沉时 V不变，浮力不变，重力改变，浮沉改变。3、气球和飞艇的原理：度有密度小于空气的气体一一氢气、氨气等。原理:F浮G物，物体在空气中楚雄师范学院物理与电子科学系中学物理教学设计授课年级：八年 级下教材名称： 物 理教材由版社：人教版第十章:浮 力第 三节:物体的浮沉条件及应用设计者学号：20111041225设计者姓名：史 波设计日期： 1

17、2月10日教学设计或教案的基本格式教学章节第十章第三节日期第周星期教学目标要求1、通过学习知道液体中的浮沉是由该物体在液体中所受浮力及其重力 之间的大小关系决定的；知道轮船、潜艇和热气球的基本工作原理2、通过探究活动提高学生的观察能力，实验操作能力，综合分析能 力语后表达能力。3、让学生关注生产、生活中有关浮力的应用，具有理论联系实际的意识。教学重点 与难点重点：1、能结合实例认识物体的浮沉条件。2、理解上浮、悬浮、下沉的概念，会从比较浮力与重力大小、物体与液体密度大小 判断物体的浮沉。3、理解轮船、潜水艇原理及热气球原理。难点：1、理解物体的浮沉条件。2、知道浮力在实际生活中的应用。教学方

18、法手段自学释疑法、讲授法、分组讨论法、实验探究法1、浸没在液体中的物体受到哪些力的作用？2、如何判断物体的上浮、悬浮、下沉？3、如何计算浮力？4、轮船用钢铁制造，钢铁的密度远大于水，而轮船却能漂浮在水面上，其中蕴含了 怎样的的物理原理？5、轮船、潜水艇的原理。6、热气球原理。1、我国古代在沉浮条件上的一些应用(1)孔明灯：如图所示为传说中三国时代诸葛亮为了军事目的而放飞的“孔明灯” 灯笼内有一个放有松脂的小碟，点燃松脂后，灯笼内空气变热密度变小而使灯笼飞起悬于 空中，这其实就是热气球的一种雏形。教学内容的深化和拓宽(2)公元1066年，宋朝的河中府发生黄河水患，冲走了城外桥头的大铁牛，为了把

19、这铁牛从水中捞起，有人潜入水底用绳子拴牢铁牛，绳子另一端系于船上，船当时装满沙 土，使绳索绷紧，然后船上人慢慢取走船上沙土，铁牛就被拉了上来，这和现在通用的浮 筒打捞法有异曲同工之妙。如图所示。(3)曹冲称象：传说三国时代有人送给曹操一头大象，谁也没有办法称出大象有多重,曹操一个小儿子曹冲十分聪明，他首先让人把大象拉到船上，记下船的吃水深度，再用石 块代替大象达到同样的吃水深度，最后分别称出许多石块的总重，也就知道了大象的体重 了，如图所示。2、沉浮条件的一些其他应用(1)浮运架桥法：早在唐朝时，中国人就在黄河上架起大型浮架，贯通了黄河两岸 的运输，战争期间有舟桥部队，现在浮运架桥仍然被使用。

20、(2)浮法玻璃生产法：让玻璃液流入熔融金属(如锡液)的槽中，浮在金属液表面, 自由摊平可生产出大面积、高质量的平板玻璃。(3)石油钻探平台：随着能源的紧张，人们开始开采海面以下的石油，可造出大型 石油钻探平台，开到所在位置再用锚固定，进行石油钻探和开采，我国在南海已经用这种 方法生产石油。教学过程设计要点教材分析教师教学活动学生活动安排本节教学内容 来自人教版八年级 物理第十章第 3节 物体的浮沉条件 及应用，授课中通 过实例让学生观察 讨论分析物体的浮 沉条件，并让学生知 道浮力在实际中的 应用，通过小实验探 究让学生加深对浮 力应用的理解，让学 生关注生活中的物 理知识，养成关注生 活的习

21、惯。教学之前充分 研究教材、教材分析 资料，用百度在网上 搜索物体浮沉条件 及应用的相关教学 材料作参考，了解教 学的重点和难点，确 定课堂教学形式和 方法。然后根据课堂 教学需要，用百度图 片网上搜索下载潜 水艇、热气球原理的 图片，加深学生印 象。通过百度在网上 搜索一些真实潜水 艇工作的视频，课堂 上给同学们展示，让 学生加深理解浮力 在生活中的应用。引导学生做好观察，分析其中的道理：1、比较物体的重力和浮力.F浮G,物体上浮，最终物体漂浮，F浮=G F浮=G,物体悬浮F浮 p液【情境引入】轮船图片1轮船图片2利用日常生活中的实例轮船问题，进而引入浮力应用的内1、利用桌上的 橡皮泥做一个

22、能 承载重物的小 船。【自主探究】不 改变橡皮泥重力 的前提下，怎样 增大排开水的体 积？【教师点拨】在 学生活动的基础 上，教师还可作 如下补充：把橡皮泥做 成瓢状放在水 面，重力不变， 但排开的水较 多，因而浮力较大（F浮=G）,面上。2、做一个塑料 袋热气球取一个稍 大的薄塑料袋， 袋口用很细的铜 丝框成一个圆 口，开口朝下， 用电吹风向袋内 吹热空气。放手 后，塑料袋热气 球便冉冉上升。容。学生有这方面的经验或常识，比较有兴趣，积极性较高， 为下面的实验探究作铺垫。31、一只氨气球，如图所示容积为5000m3,自身重15000N,已知氨气密度为0.18kg/m ,空3700N,可运气密度为1.29kg/m，那么此氨气球所受的浮力多大？让它载重，若平均每人重 送多少人？2、一只比重计放入水中时，水面比重计的a点，放在酒精中时，液面在比重计的b点，若将此比重计放入盐水中，液面将在比重计的