物体的浮沉条件及其应用
《物体的浮沉条件及应用》教学设计
一、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→认识物体的浮沉条件（受力条件和密度条件）→调节浮力与重力的大小关系→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）。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）知道物体的浮沉条件；（2）知道浮力的应用
2．过程与方法：
（1）通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的；
（2）通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。
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）初步建立应用科学知识的意识。
三、教学重点：知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
教学难点：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。
四、教学仪器：烧杯、水、盐水、体积相同的木块和铁块、乒乓球、
鸡蛋、比重计、小烧杯、小钢珠、橡皮泥、多媒体课件。
五、教学流程：
（一）新课引入
出示图片提出问题：如何帮小朋友取出洞中球？
学生答：向洞中灌水，球会飘起来。
让学生用烧杯和乒乓球验证此法是否可行。
如果洞中是一个鸡蛋，此法可行吗？
学生：不行。可用盐水。
看视频：鸡与盐水的密度关系
看来，物体的浮沉是有一定条件的，今天我们就来学习物体的浮沉条件及应用。
（二）进行新课
1、物体的浮沉条件
问：既然乒乓球和鸡蛋都受到水的浮力，为什么鸡蛋沉底而乒乓球上浮？为什么鸡蛋在盐水中可以漂起来还能悬浮？液体中，物体的浮沉取决于什么呢？
（1）浮力和重力的关系
学生讨论回答物体的浮沉条件：
浸没在水中的物体所受到的F浮＞G蜡时物体上浮。当物体逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮= G物时，物体最终漂浮在水面。
浸没在水中的物体所受到的F浮＜G铁时物体下沉。到达容器底部后，物体受到F浮、G铁和F支，三力平衡，静止在容器底，我们说物体沉底。
若一个物体浸没在水中，F浮=G物，受力平衡，物体的运动状态不变，我们说物体悬浮在液体中。即：F浮=G物，最终悬浮。
总结：通过上述分析，我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。
作图：学生画出所分析的力的示意图，请两个学生画到黑板上，纠正作图中的问题。
解释：视频中的鸡蛋为什么上浮、悬浮、下沉？（分析受的二力关系）（2）物体密度和液体密度的关系
讨论：学生根据学过的重力、浮力表达式讨论、推导出物体在液体中处于不同状态时物体密度和液体密度的关系。
结论：学生说出密度关系
用木块和铁块验证上述结论
学生将两个结论总结到一起，填在表格中，并课件出示浮沉条件。2、浮力的应用
我们生活中利用利用浮力工作的事例，它们都是通过改变所受的浮力或重力实现浮沉的。
学生列举浮力的应用
（1）轮船
问：课本中的例子哪个是通过改变浮力来实现浮沉的？怎样改变的？
学生：轮船，改变了排开水的体积，从而改变了浮力。
轮船由密度大于水的钢铁制成，怎样能浮在水面上呢？我们用同样密度大于水的橡皮泥来研究。
分组实验，制作橡皮泥小船。
学生展示，并比一比谁的船装的小钢珠多。
解释：小船是怎样漂在水面上的？
学生：做成空心的，可以排开更多的水，受到的浮力等于重力时就漂在水面上了。
总结出示：轮船的工作原理、排水量。
（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
这个实验告诉我们采用“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。所有密度大于水的物体，都可以用空心法让它浮在水面上。
演示：玻璃做成烧杯（空心）就可以浮在水面上了（装了小钢珠做配重）
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？（不变，始终漂浮）
2．它排开的液体的质量变不变？（不变）
3．它排开的液体的体积变不变？
（变，ρ海水＞ρ水，所以V排海水＜V排水）
4．它是沉下一些，还是浮起一些？（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。思考：船从河里开到海里会有什么变化？浮力和重力变吗？
演示：用小烧杯分别放到水和盐水中进行验证。
利用漂浮条件工作的还有密度计，展示密度计，并分别放在水和盐水中，观察浮的情况。
如果是浸没在水中的潜水艇从河里开到海里呢？
学生讨论回答：因为排开水的体积不变，密度变大，浮力变大。
潜水艇需要下潜怎么办？你想知道它的原理吗？
播放视频：潜水艇
总结：潜水艇是靠改变自身重力实现浮沉的。
课本上还介绍了气球和飞艇，它们也是利用空气浮力升空的，课后大家自己了解一下。
今天的内容我们就学完了，你有哪些收获？
（三）谈收获
（四）课堂练习
课标分析
《课标》在情感、态度、价值观目标中强调物理课程应使学生“有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识”“关注科学技术对社会发展、自然坏境及人类生活的影响”本节课正是运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象，实现了《课标》提出的相关要求。
本节设计了“盐水浮鸡蛋”的活动以及“轮船”“潜水艇”“气球和飞艇”的内容，将浮力知识跟生产、生活实际建立联系。能使学生对浮力与生产、生活的联系，有较全面、清晰的认识。
教材分析
本节《物体的浮沉条件及应用》是在学习了阿基米德原理，认识了浮力产生的原因及其大小的基础上，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。本节知识综合性较强，难度较大，涉及应用受力分析、力和运动的关系以及浮力知识结合起来解决问题等。本节由“物体的浮沉条件”和“浮力的应用”两部分内容构成。教学的重点是，能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述问题的浮沉条件，并能运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。教科书以轮船、潜水艇、气球和飞艇为实例，让学生了解它们如何通过改变浮力或重力的大小实现浮沉。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。
学情分析
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，刚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。
评测练习
1、小晴在清洗苹果和梨子时，发现苹果漂浮在水面，而梨子却沉到水底。对此，她做出了
如下推断，其中正确的是（）
A. 梨子所受的浮力一定比梨子所受的重力大
B. 梨子所受的浮力一定比梨子所受的重力小
C. 苹果所受的浮力一定比苹果所受的重力大
D. 苹果所受的浮力一定比苹果所受的重力小
2、如图所示，把一个苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态．如果
把水面以上的部分切去，则余下的部分（）A．沉入水底B．仍然漂浮
C．刚好悬浮D．无法判断