沪粤版物理八年级下册 9.3. 研究物体的浮沉条件 教案

年级 八年级物理 教材版本 沪科粤教版 授课类别 新课
课题 物体的浮与沉 授课人
教材内容分析 《物体的浮与沉》是义务教育课程标准实验教科书《物理》（沪科版）八年级第九章《浮力》第三节的内容。本节重点讲解物体的浮沉条件及其应用。《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助学生弄清楚轮船、潜水艇、气球与飞艇的工作原理。教材的这种结构能较好地突出理论与实践的统一，使学生明白物理规律既可以直接从实验得出，也可以用已知规律从理论上导出，而且这里还要让学生初步形成力与运动的关系。
学情分析 由于这节课教学对象是八年级学生，他们此阶段有很强的好奇心和求知欲，因此在教学过程中我通过小魔术的引入来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。在本课实验的设计中尽量利用学生已学到的物理知识来分析和解决实际，通过本课强化和巩固学生的这一能力。
教学目标 知识与技能 1、能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 2、运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。能应用沉浮条件解决一些简单的问题。
过程与方法 经历探究浮沉条件的过程。 通过探究了解控制浮沉的方法，并能用控制变量法对所提出的方法进行分析，进一步建立理性的推论． 通过演示实验和学生实验，培养学生的观察与动手能力；通过小组活动培养学生探究过程中的交流与合作能力。
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。 3、了解浮力应用的社会价值。激发爱国主义的激情和勤奋学习、科技强国的思想。
教学重点 正确理解物体的浮沉条件，知道物体下沉、悬浮、漂浮的原理
教学难点 物体浮沉的力的条件、密度条件的得出
教学器材、资源 1、演示实验：透明水缸、水、乒乓球3只（两只改造）、托盘天平、塑料袋、酒精灯、鸡蛋、食盐、橡皮泥、易拉罐。2、学生实验：天平、量筒、烧杯、水、小药瓶、螺帽。3、媒体终端及资源：触摸大屏、自制ppt、手机
教学组织形式 集体授课与小组互动活动结合 学生分组 物理小组4人一组，共12组
教学方法 观察法、 讲授法、讨论法、分析法、 实验法、练习法
教学过程设计（初稿）
阶段 教师活动 学生活动 设计意图
课前 手机现场直播大屏展示，同时播放音乐《遵义红》 学生在讲台制作分层“鸡尾酒”。
引入 介绍：我校社团活动丰富多彩，同学们多才多艺。 1、学生听讲 设计意图：身边事让学生倍感亲切，激发探究欲望。通过遵义舰提出物体浮沉问题，激发学生探究兴趣，遵义舰的介绍更增强学生的家乡荣誉感和自豪感）
2、【提问】酒液分层原因？为什么有的沉底、有的浮在上面？ 2、学生思考
3、【实验】竹片漂浮在水面上，铁块沉入水底 3、学生观察实验
4、竹子沉不下去，上面站个人呢？【ppt】聪明而富于挑战的遵义人发明了独竹漂，这项绝技现在已经走向全国成为了一项体育竞技活动。一根竹子沉不下去，站了个人湘江河上的踏竹前行常常人惊叹。钢铁虽沉底，但钢铁建造的战舰呢？【ppt】曾经东海舰队的钢铁旗舰遵义舰，入役30余年。据了解老遵义舰即将退出历史问题，新遵义舰也即将驰骋于祖国海疆，让我们一起期待。 4、学生参与互动交流
5、从上述例子看出，物体有浮有沉，物体的浮与沉究竟是由什么原因决定的呢？ 5、学生思考
新课 新课 新课 小魔术：神秘的乒乓球 1、【展示】一个乒乓球和一个“魔箱”。将乒乓球（改造过）放入“魔箱”施以魔法后拿出，浸没入水中。【提问】乒乓球在我手中处于什么状态？【强调初始条件】：静止、浸没。猜猜看松开手后会有什么现象？乒乓球会上浮吗？结果乒乓球下沉。【板书】下沉。 1、学生凭借生活经验，一定猜测会浮到水面上。现象与学生猜测不同，激发学生探究兴趣。 设计意图：创设“G不同，F浮相同”的条件，展示下沉、悬浮、上浮三种浮沉情况。明确力不同是浮沉情况不同的根本原因，从而引出物体-浮沉的力的条件。
2、拿出乒乓球，放入“魔箱”施魔法，（悄悄更换乒乓球）再将乒乓球浸没于水中。静止、浸没，再松手。【提问】施过魔法的乒乓球在我松手后还会悬浮吗？结果乒乓球悬浮。【板书】悬浮。 2、有了上一次的失败，学生不敢再妄下结论，但兴趣一定被彻底激起，开始思考，有了疑惑。
3、我再放入“魔箱”施以魔法（再次更换乒乓球）！静止、浸没后释放，结果乒乓球上浮最终漂浮。【板书】上浮。 3、学生应该能够判断问题出在乒乓球上。但会疑惑于同一只乒乓球如何发生的变化。
谜底揭开 1、【介绍并展示】“魔箱”里放了三只乒乓球，其中有2只进行了改造。【提问】玄机在哪儿？三只球虽外观、体积一样，但哪里不一样？它们三个不一样重！ 学生思考老师提出的问题。应该可以回答出三只乒乓球所受的重力不同。
【展示】给三个球标上记号：1、2、3号球。调平天平，比较3个球的质量关系。M1【分析提问】上述三种情况中，物体在我手释放后由静止到运动有哪几种情况？而释放后继续保持静止的情况是？什么决定了物体的运动状态是否改变？是力！ 3、让指定学生回答问题。由静止到运动的情况是：下沉和上浮，而释放后继续保持静止的情况是：悬浮。力是改变物体运动状态的原因。
【提问】乒乓球离开我的手以后在竖直方向上受了几个力？方向呢？为什么乒乓球的重力不同，物体的浮沉情况不同？ 4、因为在竖直方向上乒乓球受到浮力和物重两个力的作用，初始条件，物体浸没，浮力大小是相同的。所以只有物重不同才会使得物体所受合力不同。
提出问题 【讲述】看来我们要了解物体浮与沉，必须了解物体所受浮力与重力之间的关系。【ppt】物体所受浮力与重力满足什么关系时物体会下沉、悬浮、上浮和漂浮？【提问】物体上浮的最后结果是什么？漂浮。 学生明确问题。 对物体浮沉的力的条件严格按照科学探究的步骤进行。
猜想 让学生在ppt（学案）上进行四种情况的受力分析。比较物重和物体所受浮力的关系。加入分析，有四种浮沉情况。【让学生总结】【ppt】展示猜想：①下沉：F浮＜G；②悬浮：F浮＝G；③上浮：F浮＞G；④漂浮：F浮＝G 开始对三种物体浮沉情况进行受力分析。学生在ppt（学案）上进行三种情况的受力分析。直播学案
探究1 【讲述】猜想仅是猜想，事实是怎样的呢？下面我们通过实验验证一下下沉和上浮两种情况，物体所受浮力和重力的关系是否和猜想一致。 【组织学生分组实验验证上浮、下沉力的条件】 1、介绍实验器材：装水的烧杯、装沙的烧杯、量筒、天平、小药丸、细铁丝等 2、【提问】如何利用这些实验来探究物体浮沉的条件？要测量哪些量？计算哪些量？让学生设计实验方案（包括实验表格、步骤设计） 3、【与学生交流】根据学生的实验表格，怎样验证猜想，浮力怎么求？V排怎么求？这是什么方法？如果漂浮呢？物体初始的情况是浸没！浮沉各做一次 4、【ppt】展示实验过程步骤填写学案 5、学生进行实验，教师巡回指导 6、【总结】按小组报告结果，验证猜想 1、学生根据介绍核对实验器材。 2、学生按小组进行实验方案的讨论（1min）并让小组上台介绍方案。 3、学生参与交流让指定学生回答问题。 学生进行实验准备 学生进行实验，验证猜想 学生分组汇报实验结果
探究2 【提问】漂浮和悬浮的条件如何验证？ 【演示实验】调平的天平上左盘放有准备好的溢水杯，下方放有空量筒，将木块放入溢水杯中，漂浮，平衡被打破，但随着有水从溢水杯溢出并排入量筒，天平慢慢恢复，直至水排完，天平完全平衡。【提问】原因是什么？ 上述实验可以了解悬浮时浮力和重力的关系吗？让学生上台实验并总结。 【提问】漂浮和悬浮从条件上来看是一样的，但它们有区别吗？【总结】漂浮是上浮的末状态。【ppt】展示物体由上浮到漂浮的过程。 学生仔细观察实验，思考并回答问题。说明物体在液体中漂浮时，F浮＝G 漂浮是有一部分露在液面之外，而悬浮则是物体全部浸没。通过ppt加深对悬浮、漂浮的认识。
结论1 通过理论分析和实际实验，我们发现：①当物体受的重力大于浮力时，物体就开始下沉。即F浮＜G；②如果一个完全浸没在液体中的物体受的重力等于浮力，它就会悬浮在液体中。物体悬浮时浮力等于重力。即F浮＝G；③如果一个浸没在液体中的物体受的重力小于浮力，即F浮＞G，物体就开始上浮，最后露出液面，浮力逐渐减小，④【提问】物体上浮到什么时候停止呢？直到浮力等于重力，即F浮＝G；漂浮在液面上。分析从上浮到漂浮的过程，讲述漂浮的条件。 【板书】物体浮沉力的条件。
提出问题 【分析】前面的实验中，物体浮力不变，我们靠改变物重来改变物体的浮沉。是否可以让物重不变，我们通过改变物体所受浮力来让物体的浮沉情况发生改变？ 【提问】有哪些方法？改变浮力，可以改变浮力大小相关因素：液体的密度和物体排开液体的体积。 学生讨论 学生观察到： 探究在“G相同”时候=，改变F浮让物体的沉浮情况改变的两种方法：①液体密度不同，V排相同。悬浮鸡蛋上浮下沉实验、塑料袋升空----浮沉的密度条件。 液体密度相同，改变V排 捏扁的易拉罐浮起来。
探究3 【演示实验】1、往在乒乓球所悬浮的水中加盐，并用玻璃棒搅拌。2、往乒乓球所悬浮的水中加酒精。 通过观察的鸡蛋在盐水中上浮的实验得出：还能通过改变液体的密度使物体上浮或下沉。【提问】上面的现象说明了什么？是否物体和液体的密度关系也可以决定物体的浮与沉？
结论2 一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？根据F浮=ρ液gv排和G物=ρ物gv物，于学生一起推导、讨论得出结论： 悬浮：ρ物=ρ液；下沉：ρ物>ρ液；上浮：ρ物<ρ液 这就是为什么铁块放到水中下沉，竹片会上浮最终漂浮的原因。 【验证实验】让塑料袋升空 【实验】捏扁的易拉罐浮起来 如何让橡皮泥不沉底？
总结
练习
物体的浮沉由什么决定？
通过比较G和F浮的大小判断物体的浮沉情况
1、小魔术：G不同，F浮相同，浮沉情况不同------浮沉的力的条件
2、G相同，改变F浮：①液体密度不同，V排相同 悬浮鸡蛋上浮下沉实验、塑料袋升空----浮沉的密度条件
液体密度相同，改变V排 捏扁的易拉罐浮起来
学生实验用小药丸、小药瓶