物体的浮沉条件及应用

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1、物体的浮沉条件及应用第十章 第三节物体的浮沉条件及应用教学设计课型新授课课时1课时教材分析本节物体的浮沉条件及应用是在学习了浮力，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。学生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，冈寸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

2、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。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一认识物体的浮沉条件（受力条件和密度条 件）T调节浮力与重力的大小关系T理解浮力的应用（轮船、潜水艇、 气球和飞艇、选种诸方面的应用）。

3、（一）知识与技能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3 能应用沉浮条件解释简单的物理现象。教学目标（二）过程和方法1 通过观察实验，认识浮沉现象。（三）情感态度价值观1 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。教学重点、难点教学重点：1 知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。教学难点：1 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。教法实验、归纳、讨论法、直观法、探究法实验仪器烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、空易拉罐、沙子、潜水艇模型、 热气球模型。教学过程引入

4、教师活动学生活动设计意图创 设 情 境引入 课 题演示实验1:教师出示一只浮沉子，控制它 在水中上浮、下沉、悬浮，学 生在饶有趣味的观察后就会提 出问题：怎样可以控制它的浮 沉？拿-J- 图演示：用手指按压橡皮膜，可 使滴管沉入水底，松开手指滴 管又会浮上来。如果手指用一 适当的力按住橡皮膜，还可以 使滴管停留在水中任一深度。对问题进行思考从有趣的 实验现象引 入课题，引起 学生的研究 兴趣。新课讲授教师活动学生活动设计意图1）如图（下左图）A B、C, 三个体积相同的物体均浸没在学生作图1:此冋题是在具体情境中在水中，请判断他们受到浮力 的大小。并画出它们所受浮力 的示意图。C下沉悬浮上浮漂

5、浮下沉 悬浮上浮漂浮学生作图2：复习阿基米 德原理原理， 进行浮力大 小的判断；通 过画里的示 意图的办法 表现出浮力 的大小和方 向。学生完成 第一个任务 如左图所示。问题引导，复习旧知中形成新知2）根据图中标明的浸没在水中 的三个物体的运动状态，画出 三个物体所受到的重力。学生完成任 务需要调动 脑力回忆运 动和力的关 系、重力的图 示，作出判 断，在图中表 示出重力的 大小，如左 图。学生作图3：3）教师通过学生的所画出的示 意图进行总结概括板书物体浮 沉条件。浸没在液体中的物体。当F浮G物时，物体下沉；F浮=0物时，物体悬浮；F浮0物时，物体上浮4）C物体上浮，最终漂浮在水 面上，请画

6、出物体C所受到力 的示意图。观察学生画图，并提示C物受 到的那个力大小没有变化？哪 个力的大小变化了？为轮船教 学内容做好铺垫。5）图中A、B、C三个物体的密 度不通过，浸没在水中放手后 浮沉情况不同，请分析三个物 体密度大小关系，三个物体的 密度和水的密度的大小关系。通过学生思考回答补充到浮沉 条件写板书：浸没在液体中的物体。当F浮G物时，物体下沉；p液 P物F浮=0物时，物体悬浮；p液=P物F浮G物时，物体上浮；p液.P物V G制第一个问题学生回答第二个问题可以设计学生讨 论，教师总结，也可以教师示 范引导。物体下沉，F浮G物即p液V排g p物V物g.浸没，V排=V物 p液p物演示实验 链

7、接 浮沉演示实验1:1、配好盐水，让鸡蛋漂浮在液 面上。用一个口较大的容器， 盐水不要太多，准备后续实验 中往里加水。问：新鸡蛋在水中是下沉的， 容器中的鸡蛋漂浮在水面上， 猜想什么原因？学生会从鸡蛋的密度（坏鸡 蛋）和液体的密度（盐水）两 个方面作出猜想。鬥1 4123比较物体各 表面受到液 体压力及压 力和合力的 情况。条件 和应 用，巩固 浮沉 条件、问：此时鸡蛋处于漂浮阶段， 它所受到的浮力和重力的关 系？2、逐渐往容器中加水，观察鸡 蛋的浮沉情况。先做出下沉一 点儿，露在水面的体积逐渐减 小。问：什么原因导致鸡蛋下沉？ 问：加水后，鸡蛋所受到的浮 力如何变化？为什么？3、再逐渐往容器

8、中加水，作出 悬浮、下沉的情况。让学生经历观察实验，体会液 体密度的变化导致物体浮沉情 况的变化相等答：加水后，盐水的密度变小。强化漂浮时 浮力和重力 的关系解决学生思 维障碍，将新 学的内容浮 沉条件纳入 浮力大小的 判断，突破轮 船从海中驶 入河中下沉 原因分析的 难引出 浮力 应用 教学 突破 教学 难点演示实验2：两个外形相同的铁罐子， 一个空心，一个装满沙；同时 按入水中，松手后实心的下沉， 空心的上浮最终漂浮。.质疑：(1)铁的密度大 于水的密度，空心的铁罐子为 什么能漂浮呢？可能是因为什 么呢？(2) 要想让实心的铁罐子也 漂浮，可以怎么办呢？(3) 大豕的想法是如何调节 的铁罐

9、子的浮沉的呢？因为它是空心的，F浮G物，所以能上浮，最终能漂浮。把沙取出来，变成空心的。F浮不变，挖空使G物变小，当F浮G物，铁罐子自然就浮起 来了。指出:上述实验告诉我 们采用“空心”的办法，不仅 可以增大漂浮物体可利用的浮 力，还可以使下沉的物体变得 上浮或漂浮。应用1:轮船（1）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。即：排水量=m船+m货质疑:1轮船从河水驶 入海里，它的重力变不变？它 受到的浮力变大、变小还是不 变？.2.它排开的液体的质量变 不变？3. 它排开的液体的体积变 不变？4. 它是沉

10、下一些，还是浮 起一些？应用2:潜水艇潜水艇能潜入水下航行， 进行侦查和袭击，是一种很重 要的军事舰艇。它是怎么工作 的呢？不变，始终漂浮不变变,p海水p水,所以V排海水v V排水V排变小了，所以上浮一些强调:同一 条船在河里 和海里时，所 受浮力相同， 但它排开的 河水和海水 的体积不同。 因此，它的吃 水深度不同。演示实验3:思考：把模型进入水中， 从管内吸气，模型将怎样？为 什么？向管内吹气，模型又将 怎样？为什么？学生通过实验就会发现： 把潜水艇模型放入水中，向外 吸气时，由于内部的压强减 小，在外界大气压的作用下， 水就会从侧壁上的小孔进入 塑料瓶，使模型的重力增加， 大于它受到的浮

11、力，于是模型 下潜；反之，向管内吹气，会 把部分水排出模型，使模型的 重力减少，小于它受到的浮 力，于是模型上浮。由此总结 出潜水艇的浮沉原理是：通过 改变自重实现上浮和下沉。此时可引导 学生将潜水 艇和“活动1 中鸡蛋的浮 沉原理进行 对比，明确： 通过改变浮 力或改变重 力这两种方 法都可改变 物体的浮沉 状态。讲解:潜水艇两侧有水舱， 当水舱中充水时，潜水艇加重, 就逐渐潜入水中；当水舱充水 使艇重等于同体积水重时，潜 水艇就可悬浮在水中；当压缩 空气使水舱中的水排出一部分 时，潜水艇变轻，就可上浮了。潜水艇：原理：靠改变自身重力来 实现在水中的浮沉。强调:潜水艇在浸没在 水下不同深度所

12、受浮力相同。应用3：气球和飞艇原理： p气v p空气, 使它受 到的F浮G物而升空。放气或停止加热演示:“热气球”的实 验。质疑:酒精燃烧后袋内 空气密度怎样变化？讨论:要使充了氦气、 升到空中的气球落回地面，你们能想出什么办法？要使热气 球落回地面，有什么办法？其他应用密度计、盐水选种等。板书设计（一）物体的浮沉条件：F浮G物上浮最终漂浮p液. p物F浮=0物悬浮p液=p物F浮v G物下沉最终沉底p液p物（二）通过调节物体受到的F浮或G物，可以调节物体的浮沉。（三）应用1 轮船：把物体作为“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 潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中

13、的浮沉。3 .气球和飞艇：p气vp空气，使它受到的F浮G物而升空。教学反思：本节教学内容安排以科学探究的方式，让学生亲历典型的科学研究过程使 学生在科学学习的过程中体验物体沉浮现象的乐趣，获取物体沉浮的经验认识，增长 探究物体沉浮的本质的能力，培养观察实验，思考等科学能力。这样在新课程的教学 中学生的主体地位应得到充分的发挥，在整个教学活动中让学生在活动中探究、不断 地发现问题、提出问题、解决问题。注意纠正学生错误的概念，在克服学生思维障碍的过程中发展学生的思维能力。突出了理论联系实际。培养学生运用知识的能力， 同时更好地理解浮沉条件，并深刻体会物理知识在人类社会的进步发展中起着举足轻 重的作用，使学生更加热爱物理。体现了新课标的开放性理念，激发学生求知欲，锻 炼学生通过各种方式获取材料和信息；让学生体会浮沉条件在实际应用中的重要作 用，并让学生自己查阅资料，训练学生获取信息的能力。重视培养学生的科学探究能 力，激发学生学习物理的兴趣，训练学生的动手能力，培养学生运用知识的能力。