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课
题
第十章第三节
物体的浮沉条件及应用
教
学
目
标
知识与技能：
1.理解物体的浮沉条件。
2.知道浮力的应用。
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
1、通过观察实验，认识浮沉现象及探究物体的浮沉条件。
2、对浸没在液体中的物体的进行受力分析，比较浮力和重力的大小。
3、浸没在液体中的物体三种不同状态下物体密度与液体密度之间的关系。
教学难点
利用浮沉条件导出和实际应用中工作原理的分析
教学方法
实验法，小组合作讨论法，观察归纳法
教学环节
教师活动
学生活动
导入
练习
实验探究：物体的浮沉条件
浮力和重力的关系
浮力和密度的关系
浮力的应用
小结
练习
布置作业
老师有天下午去海滨公园散步的时候，看到一群鱼浮在水面上争食，相信很多同学都在那里见过，可是有些时候去那看鱼的时候，却找不到它了，特别是晚上的时候，这些鱼去哪了呢？
那也就是说水鱼不总是浮在水面的，绝大多数时候是在水底的，像这个场景一样。
鱼是具有任意浮出水面和沉到水底的本领的。在我们现代有什么的设备也具有这样的能力？
非常好，同学们的视野都很广。没错，潜艇就具有这种海面遨游和直捣龙宫的逆天能力。它可以浮在水面，如上面这个图，这时候我们说它处于漂浮状态；它也可以潜入水底并静止在水里，我们说它处于悬浮状态。请问同学们，由水面潜到水里的过程叫什么呢？很好，那由水里运动到水面的过程叫什么呢？
没错，就是上浮。
大家对初步认识了这几种状态，那我考考大家：
1、没入水中的木块处于什么状态？
2、没入水中的实心铁柱处于什么状态？
老师就很奇怪了，为什么铁柱下沉到水底，而用钢铁制成的轮船却能在海面上迎风破浪航行的。
物体的浮沉究竟需要什么条件，今天我们就来一起学习物体的浮沉条件及其应用。
首先大家先看老师的一个演示实验：
老师这里有一个鸡蛋，桌面上有3个装有液体的烧杯，现在将这一个鸡蛋分别放进装有液体的烧杯里，请同学们仔细观察鸡蛋的浮沉状态
显然鸡蛋发生了不同的运动，说明了鸡蛋受到了力的作用，那鸡蛋浸在液体里受到了哪些力？
鸡蛋的浮沉究竟取决于重力还是浮力？
那浮力和重力如和共同作用鱼鸡蛋使其发不同的运动呢？下面我们重点分析下两者的关系
那对于浸在液体的物体，要想物体上浮，这两个力应该满足什么条件呢？
要使物体悬浮在液体里，这两个力又该如何？
同理，要使物体下沉时，重力应大于浮力
有时候物体浮在水面上，这时候浮力和重力由存在什么关系呢？
同学们，现在我们知道了物体浮沉的是由浮力和重力的比较的关系决定的。
回过头来看看，刚刚分析过的处在液体中鸡蛋所受浮力相不相等？
是什么造成浮力不等呢？其实老师在不同组实验中使用的液体是不一样的，其中下沉组的是清水，悬浮状态下的液体是中浓度的盐水，而漂浮状态下的液体是高浓度盐水，处于不同浓度下，是什么不同？。
也就是说，原来物体的浮沉还与物体和液体的密度比较关系有关。举个例子，没入水中泡沫，是浮出水面，还是沉入水底？为什么？
为什么相对液体密度小的物体会浮在液面上呢？
我们前面学习了阿基米德原理可以表示为
F浮＝ρ液gV排，
而物体所受的重力：G
＝ρ液gV物；
由于浸没，所以：
V排
=
V物
故：
物体的浮沉条件
F浮＞
G上浮：ρ液＞ρ物
F浮=
G悬浮：ρ液
=
ρ物
F浮＜
G下沉：ρ液＜
ρ物
非常好，现在同学们已经对物体的浮沉条件有了比较全面掌握。
我现在问大家一个问题：一般地，ρ物
＞ρ液
，物体将
ρ物
＞ρ液
的物体能否浮在所浸液体上？
选用提供的材料探究如何能使密度比水大的物体完全浮在水面
提供材料有：
泡沫、金属块、橡皮泥、锡箔纸、装有沙子的盒子
师生总结使得物体浮沉的方法：
①增大物体的浸入液体的体积
②减小物体所受的重力
介绍古代和现代对浮力的应用和所用到的方法：
古代：独木舟、浮桥、军事信号灯、曹冲称象、捞铁牛
现代：轮船、潜艇、飞艇和气球
物体的浮沉条件
浮力的应用
见ppt
自制一个能够测量液体密度的简易密度计
鱼回家了，游到水里去了
潜艇
下沉
上浮
漂浮
下沉
疑惑
学生观察后发现：
鸡蛋下沉、悬浮以及漂浮
重力和浮力
两者共同作用
浮力竖直向上作用于物体，重力竖直向下作用于物体，当浮力大于重力时，物体就会上浮。
由二力平衡可得，两者相等
浮在水面时，可以认为是静止于水面的，根据由二力平衡可得，两者相等
显然不等
它们的密度各不相同
浮出水面，因为它轻，即密度小
师生共同概括物体密度和液体密度之间的关系
下沉
可以
学生分组进行设计，最后成功者分享如何完成。
学生体验潜艇的浮沉，并概括潜水艇的工作原理
板
书
设
计
物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件
F浮＞
G
上浮：
ρ液＞
ρ物
F浮=
G
悬浮：
ρ液
=
ρ物
F浮＜
G
下沉：
ρ液＜
ρ物
浮力的应用
轮船：
空心法
漂浮
浮力等于重力
潜水艇：改变自身重力来改变上浮和下沉
气球和飞艇：改变浮力上升和下降
教学反思
本节课主要分为以下几个环节进行：
导入：通过生活的中场景（海滨公园的有时金鱼池中鱼浮在水面，有时沉入水底）说明物体是有浮有沉的。对比生活的那些设备也具有这样的本领（潜艇），顺势给出潜艇位置所处的不同状态对应的状态名称。接着进行一个不同状态的训练环节；通过观察实例提出问题：为何铁柱沉入水底，而钢铁制成的轮船却能浮在水面？从而进入课题。
演示实验并推导物体浮沉的决定性因素：鸡蛋在不同浓度下的盐水中所处的状态不同，通过对鸡蛋受力分析，得到物体的浮沉跟浮力和重力的大小关系。不同密度盐水中的鸡蛋所处的状态也不同，说明液体密度对物体的浮沉也具有影响，并推导出相应的规律。
学生活动探究如何使密度比水大的材料也能浮在水面。小组活动后总结：①增大物体浸入液体的体积；②减小物体所受的重力。
介绍浮力在古代和现代中的应用，学生分组探究潜艇浮沉的原理。
最后小结，并进行适当的训练，以及布置作业。
整堂课的设计完整，上课流程比较流畅，逻辑性强，学生参与热情高，学习效率较高。不过也存在很多的不足：
实验器材提供的时机不是很恰当，摆在桌面上，部分学生觉得好奇，忍不住触动，导致上课不够专注。
实验环节对学生的指导性还不够，原目的是让学生自主想方法让所提供的材料全部能浮于水面，过高地估计学生的能力，学生思维还不够开阔，应给予更加细致的指导。
给学生自主实验的时间还不够长，部分学生还没能完成规定的任务。
留给最后练习的时间还不够长，练习题占的比重较小，学生得不到更多的思考时间，时间过紧主要原因是在推导浮沉条件部分所用时间过长。
总的来说，应该更加合理地安排各环节的时间安排，确保新课学习、实验和训练同时兼顾。

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