七、物体的浮沉条件
【教学设计思路】
本节课的设计是以新课程标准为依据。在充分考虑 ( http: / / www.21cnjy.com )到学生的年龄、兴趣、生活环境等方面的差异，利用一些简单的实验现象，引导他们发现问题，激发他们对周围世界的强烈的好奇心并积极参与知识的探究,以探究物体的浮沉条件为主线，使学生理解浮沉条件的应用，并在探究活动中获得知识、发展技能、树立创新意识。
【教学目标】
1、知识与技能：
理解物体的浮沉条件，知道轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。
2、过程与方法：
经历探究浮沉条件的过程，培养学生运用运动和力的知识的分析概括能力。
通过对密度计、轮船、潜水艇、气球、飞艇浮沉原理的学习，培养学生的创新能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
通过制作孔明灯、密度计，训练学生的动手能力
3、情感态度和价观
通过对密度计、轮船、潜水艇、气球、飞艇浮沉原理的学习，让学生体会科学、社会、技术的紧密联系。
通过制作孔明灯、密度计，激发学生学习物理学的兴趣。
培养学生将科学知识服务于人类的意识。
【教学重点】物体的浮沉条件和应用
【教学难点】物体浮沉的应用
【教学资源】气球、飞艇、热气球、潜水艇课件
【教学流程】
本设计分为三个环节：创设情境、提出问题——探究物体的浮沉条件——应用物体的浮沉条件
第一部分以实验为基础，设疑导入，让学生通过观察实验并讨论、猜想影响物体浮沉的因素是什么？
第二部分，引导学生在针对各种猜想，分别设计实验验证，得出物体浮沉的是决定于它爱到的浮力和重力的合力。
第三部分，在第二部分的基础 ( http: / / www.21cnjy.com )上，先根据鸡蛋在不同盐水中漂浮的情况，引导学生自己设计密度计；再根据空心和实心牙膏皮在水中的浮沉情况，让学生更加深刻地理解：密度大于水的物体做成空心后可增大排水体积，增大浮力，漂浮于水面的道理；最后利用课件引导学生理解不熟悉的潜水艇的热气球的浮沉原理。
【教学过程】
1、引入新课
复习运动和力的关系及阿基米德原理。提出：不同物体浸没在水中时运动状态是不是相同的？
2、探究物体的浮沉条件
①分别演示鸡蛋和木块浸、铁块和乒乓球浸没在水中的情况，提出为什么物体浸在水中时有的下沉，有的上浮？让学生讨论后回答。
学生对上面问题的猜想可能有如下两种情况：一是认为重物下沉，轻的物体在水中上浮，二是认为可能与物体的密度有关，三是与物体受到的力有关。
②老师先要求学生针对第一种和第二种情况设计实验验证。
如果学生在第二种情况中无 ( http: / / www.21cnjy.com )法解决，教师可用空心牙膏皮演示，使学生认识到物体的浮沉与物质本身的密度无关，再提示：力是物体运动状态改变的原因，上浮和下沉即物体的运动状态发生了变化。强调：力和运动是紧密联系﹑密不可分的。
提出问题：浸没液体中的物体受到哪些力的作用？（重力和浮力，物体怎样运动是由它们的合力决定的）
讲解：当物体浸没在液体中时
若F浮＜G物，则物体下沉(直沉到水底，所受合力为0,物体静止
若F浮=G物，则物体悬浮（物体全部浸入水中）。（画图讲解）
若F浮＞G物，则物体上浮
由以上推导，得到推论：物体的浮沉可以由重力和浮力的大小来判断。
在物体上浮的基础上，引导学生分析物体浸没在液体中时的浮力和露出液面后的浮力变化情况，最后得出物体漂浮的条件：F浮=G物，
当同一个物体在不同液体中漂浮时，液体的 ( http: / / www.21cnjy.com )密度越大，物体排开液体的体积就越小；液体的密度越小，则物体排开液体的体积就越大。根据这个规律，人们制成了密度计。
阅读P126上部分，了解密度计的结构和使用方法，并做一做，自制密度计。
③问：什么情况下密度大的物质在水中下沉，什么时候又能浮在水面上？
学生讨论后得出：如果说浸没在水中的物体是实心，可以用密度来判断物体的浮沉
当 ρ物 > ρ液 物体下沉
当 ρ物 = ρ液 物体悬浮
当 ρ物 < ρ液 物体上浮,最后漂浮在液面
④、提出问题:一个鸡蛋沉在水中了,如何让它浮起来
让学生思考后,上台亲自动手完成.
3、浮力的应用
①提出问题：在上面实验中，如果盐水的密度越大，鸡蛋爱到的浮力怎样变化？鸡蛋在盐水中的体积怎样变化？
提出问题：能否根据鸡蛋在下水中的情况，来判断盐水的密度？如何设计一个测盐水密度仪器？
介绍密度计。
②提出问题：钢铁的密度大于水的密度，但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行驶，这是为什么？
引导学生学生利用前面牙膏皮实验，寻找答案：采用“空心”的方法可以增大浮力。
利用课件介绍轮船是如何利用浮力的
学生思考：轮船从河里到海里，船会上浮些还是下沉些？为什么？
③利用课件介绍潜水艇上浮下沉的原因是，并用潜水艇模型进行实验，加深学生对其浮沉原理的理解。
④播放气球、飞艇和热气球的课件，学生观察后讨论：
气球、飞艇和热气球是利用什么来升空的？要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，可采用什么办法？要使热气球落回地面，可采用什么办法？
4、布置作业
思考生活中还有哪些地方用到了浮沉条件？课后自己制作一个密度计或孔明灯。课 题 七、物体的浮沉条件
学习目标 1.通过对物体浮沉现象的实验研究，指导物体的浮沉条件。2.知道密度计、潜水艇、飞艇、气球、轮船的浮沉原理。3.能应用浮沉条件解释一些简单的问题。
教学重点 知道物体在液体中的三种状态及物体的浮沉条件，并且利用这些知识点解决生活中的问题并运用到生活中。
教学难点 物体浮沉条件实验探究方案的设计和利用浮沉条件解决生活中的问题是本节的难点。由于学生思维的不严密，学生往往不易解决这些问题。
学 习 过 程
温顾知新 一．温顾知新：浮1.浮力的大小跟哪些因素有关？ 2.浮力的计算方法都有哪些？①： ②： ③：
你存在的问题：
学法指 导:学法指导: 二．合作探究———问题生成与解决活动一：总结物体的浮沉条件。(方法1 受力分析法)物体的浮沉取决于________与__________的关系。浸没在液体里的物体(1)当F浮______G，物体上浮，(2)当F浮______G，物体下沉， (3)当F浮______G，物体悬浮， (4)上浮的最终结果是________，此时F浮______G活动二：观察密度计密度计放于液体中始终是处于 状态，当液体密度增大时，密度计将 。当液体的密度减小时，密度计将 。活动三：物体的浮沉条件。(方法2 密度分析法)上浮： ρ物 ρ液 漂浮： ρ物 ρ液悬浮： ρ物 ρ液 下沉： ρ物 ρ液活动四：探讨轮船的工作原理轮船原理：采用________的办法，增大可以利用的________，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。同一艘轮船从河流驶入海里的过程中，轮船的 ( http: / / www.21cnjy.com )重力、轮船受到的浮力、轮船的排水量、轮船排开液体的体积、轮船的吃水线这几个量中哪些没有变化？哪些有变化？怎样变化？（小组讨论）同一艘轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些？活动五：小组合作讨论潜水艇的工作原理阅读课文图4-53潜水艇部分完成下列问题：（先看书自学，之后小组讨论，要求每一组的每一个成员都能说明白）潜在水下的潜水艇受_____力和______力作用。画出潜水艇上浮、下沉、悬浮、漂浮的受力示意图。潜在水面下的潜水艇在上浮和下沉的过程中受到的浮力是否变化？(写出判断依据)潜水艇原理：潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的。活动六：课堂练习与反馈 潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的；轮船是采用________的办法，增大可以利用的________，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是_______N。（g=10N/kg）某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中，有90g水溢出，则（ ）A.物块会浮在水面上 B.物块会悬浮在水中C.物块会沉入盆底 D.不能据此判断出物块的沉浮4.小刚同学为了比较两种液体的密度，将同一 ( http: / / www.21cnjy.com )物块先后放入甲、乙两杯不同的液体中。如图所示，物块在甲杯处于悬浮状态，而在乙杯处于漂浮状态，则下列判断正确的是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )A.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小B.甲杯液体的密度跟乙杯液体密度一样大C.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中小D.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中大5.将质量相同的木块和铝块、铜块放入水中，木块漂浮，铝块、铜块下沉，则它们受到的浮力（ ）A、铝块最大 B、木块最大 C、铜块最大 D、一样大6.将体积相同的木块和铝块、铜块放入水中，木块漂浮，铝块、铜块下沉，则它们受到的浮力（ ）A、铝块最大 B、木块最大 C、铜块最大 D铜块铝块一样大
问题点拨 精讲点拨：物体的浮沉条件
反思感悟：反思感悟： 三．课后拓展训练：1.漂浮在水面上的巨型油轮受到向上的 力作用，浮力的方向是 ，此力的施力物体是 。2．石块在液体中下沉时 ( http: / / www.21cnjy.com ) 浮力的作用（填“受到”、“不受到”），若一个石块重5N，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为2N，则该石块受到液体的浮力为 N。由此可知，此石块排开的液体重 N。3.把一块橡皮泥分别捏成形状不同的圆柱 ( http: / / www.21cnjy.com )体、球体和长方体，先后将不同形状的橡皮泥浸没在水中，橡皮泥受到的浮力 （填“圆柱体大”、“球体大”、“长方体大”或“一样大”）。再将同一块橡皮泥浸没在水中的不同深度，则橡皮泥受到的浮力 （填“变大”、“变小”、“不变”或“无法判断”）4.下列说法正确的是（ ）A.物体在上浮过程中受到浮力作用，在下沉时不受浮力作用B.轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止，都受到水的浮力C.热气球内的气体密度大于空气密度，球升空时不受浮力作用D.潜水艇在150m的深海中潜行时所受到浮力在不断变小5.如图所示，球从水面下上浮至漂浮在水面上的过程中，判断正确的是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )A.露出水面前，浮力逐渐增大；露出水面后，浮力继续增大B.露出水面前，浮力保持不变C.露出水面前，浮力逐渐减小D.露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力开始逐渐增大6.用一根细线将一个石块系住，分别 ( http: / / www.21cnjy.com )浸没在盛有盐水和水的容器中（石块未触及容器的底及侧壁，且盐水的密度大于水的密度），由于细线拉力的作用，石块静止在液体中，此时线上拉力分别为F1、F2，则两次拉力大小关系是（ ）A.F1＞F2B.F1＝F2C.F1＜F2D.无法比较7.甲、乙、丙三个完全相同的小球， ( http: / / www.21cnjy.com )分别投入三种不同的液体中，静止后，甲漂浮，乙悬浮，并沉底，如图所示，它们所受浮力分别是F甲、F乙、F丙，则其大小关系是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )A.F甲=F乙＞F丙 B. F甲＞F乙＞F丙 C. F甲＞F乙=F丙 D. F甲＞F乙=F丙11.如图所示，一个质量为3kg的小球，悬浮在斜面上盛水的杯中。试用力的示意图画出小球所受到的浮力和重力。13.将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。待木块静止时，从杯中溢出600g水，如图所示。求： ( http: / / www.21cnjy.com )（1）木块受到的浮力；（2）木块的密度；（3）木块下表面受到水的压强。（计算时取g=10N/kg）
评价 自我评价 小组评价 教师评价
下沉
物体向下动动最后静止 F浮______G
上浮
物体向上漂F浮______G
悬浮
停在水面下任一地方 F浮______G
漂浮
在水面上静止不动 F浮______G
