资源简介

4 沉与浮
素养目标
1．物理观念：
(1)知道物体的沉浮条件。
(2)了解沉浮的各种现象，规范描述各种沉浮状态的语言。
2．科学思维：通过对生活中常见物体的沉浮情况的判断，根据二力平衡的知识、阿基米德原理和重力的计算式，归纳出物体的沉浮条件。
3．科学探究：
(1)通过科学探究，总结交流后利用表格整理沉浮条件的相关知识，形成系统的知识。
(2)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。
(3)通过逻辑分析的方法，解释鱼的沉浮原理。
(4)通过对打捞中山舰的模拟探究、信息处理，得出结论，加深对沉浮条件的理解。
4．科学态度与责任：通过浮力知识的应用实例培养学生理论联系实际的良好学风，体验科学、技术、社会的紧密联系，激发学生的学习兴趣。
教学重点和难点
教学重点：理解沉浮条件。
教学难点：利用沉浮条件解释轮船、热气球等的原理；能利用沉浮条件解释一些简单问题。
教学过程
情景导入
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。
引导：对于上面展示的两幅图片，你们想提出什么问题？
教学活动
一、物体的沉浮条件
思考问题：浸在水中的物体，有的会上浮，有的会下沉。这是为什么呢？物体的浮与沉取决于什么条件？
1.阅读教材P76，观察：鸡蛋的沉浮。如图10-4-2。
取一枚新鲜鸡蛋，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，又会发生什么现象？
（1）鸡蛋放入清水后，它是上浮还是下沉？
（2）加盐轻轻搅拌的目的是什么？
①盐水溶于水后，变成盐水，密度比水的密度大；
②加盐会导致液体的密度的增大。
（3）随着不断地往水里加盐，有什么现象出现？
（4）为什么会有这样的现象出现？
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。
2.物体的沉浮条件。
对于浸没在液体中的物体：
（1）F浮>G，物体上升。
（2）F浮=G，物体悬浮。
（3）F浮3.海洋生物控制沉与浮的方式。
二、控制沉与浮
我国古代很早就将浮力应用于生产、生活中。从独木舟到郑和出使西洋所用的大型“宝船”船队，从孔明灯到浮船打捞技术，从盐水选种到密度计，都体现出中华民族的智慧。
1.浮船打捞。
浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时沉船上浮。借浮力起重，是我国古代的一个创造。900多年前，僧人怀丙让人把两艘很大的木船并排拴在一起，船上装满了泥沙。将铁锁一端拴在墙上，另一端系在铁牛。然后把船上的泥沙卸到河里，打捞起沉落江中的万斤大铁牛。这一打捞方法一直沿用至今。
阅读教材P77，讨论交流：打捞中山舰。如图10-4-6。
中山舰是“浓缩了中国现代史”的一代名舰，其排水量780t，长62.48m，宽8.99m，1938年在长江被日军击中，沉入19m深的长江。
如果由你来组织打捞中山舰，你会怎么做？
让学生自己设计打捞中山舰的方案，填写到书上的表格中。
2.热气球。
在体育、娱乐活动中，经常看到天空中漂浮着色彩绚丽的热气球。你知道它的构造和原理吗？
介绍热气球的发展历程：
问题：热气球带着人飞上了天，实现了人们升天的梦想，可是它们怎么下来呢？
学生活动：减小浮力，利用阿基米德原理可知，减小排开气体的体积，比如对热气球停止加热。
归纳总结：热气球的升降原理：利用里面充的气体的密度小于空气的密度，空气产生的浮力大于自身的重力来升空；利用减小浮力来下降。
阅读教材P78，活动：做一个热气球。如图10-4-7。
（1）取一个大的轻纸袋，用细铁丝编一个简单的小筐，再用几条胶带把小筐挂在纸袋下面，筐里放一团用酒精浸湿的棉花。
（2）把热气球拿到室外，点燃酒精棉，热气球就能升起来，你能解释热气球升起来的原因吗？
（3）想一想用什么办法能使升起的热气球降回地面？
教师引导学生分析、讨论作答。
板书设计
4 沉与浮
教学反思
本节课的教学是围绕着“密度大的物体是如何实现漂浮或悬浮”这个问题进行的。先由阿基米德原理公式的变形得到物体浮沉与密度的关系之后，再通过对密度公式的分析得出轮船和潜艇的浮沉原理。这样的安排，使知识点之间过渡自然，层层递进，利于学生接受。据此得到“空心”这一实现密度大的物体漂浮或悬浮的重要方法，最后我们还共同探讨了潜艇和热气球的升降原理。让学生认识到了科学技术在社会生活中的影响，体现“STS”思想。

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