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10.4 沉与浮 学案
导学目标知识点：
（1）理解沉浮条件。
（2）利用沉浮条件解释潜艇、气球的原理。
（3）应用沉浮条件解释一些简单的问题。
导学方法：实验法 讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1.浸没在液体中的物体：F浮 G，物体上升；F浮 G，物体悬浮；F浮 G，物体下沉。21cnjy.com
2.潜艇是通过人工的方法排水、 ，来改变自身所受的 ，从而达到上浮和下沉的目的。2·1·c·n·j·y
3.热气球通过 空气或某些密度比空气 的气体以获得较大的 升到空中。【来源：21·世纪·教育·网】
课堂导学
一、物体的沉浮条件
观察：鸡蛋的沉浮
1.水中的鸡蛋同时受到 和 的作用。当浮力 重力时，鸡蛋上浮；
当浮力 重力时，鸡蛋下沉；当浮力 重力时，鸡蛋悬浮在水中。
2.浸没在液体中的物体：F浮 G，物体上升；F浮 G，物体悬浮；F浮 G，物体下沉。21世纪教育网版权所有
二、控制沉与浮
3.潜艇是通过人工的方法排水、 ，来改变自身所受的 ，从而达到上浮和下沉的目的。21教育网
4.热气球通过 空气或某些密度比空气 的气体以获得较大的 升到空中。21·世纪*教育网
三、浮船打捞
5.借 起重，是我国古代的 ( http: / / www.21cnjy.com )一个创造。900多年前，僧人 让人把两艘很大的木船并排拴在一起，船上装满泥沙。将铁素拴在船上，另一端系在铁牛上。然后把船上的泥沙卸到河里，打捞沉江中的万斤大铁牛。21*cnjy*com
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是（ ）www-2-1-cnjy-com
A．西瓜的密度比李子的密度大
B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C．李子下沉过程中所受水的压强不变
D．李子浸没后，下沉过程所受浮力大小不变
2. 海权握，国则兴。建设一支强大的海军是 ( http: / / www.21cnjy.com )实现中国梦的有力保障。潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜艇分析正确的是 （ ）2-1-c-n-j-y
A．上浮过程中所浮力逐渐变大
B．悬浮和漂浮时所的浮力相等
C．漂浮时排开海水所受的重力最小
D．漂浮时潜水艇底部受到海水的压强最大
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3. 将一小石头浸没在水中，放手后小石块沉入水底。在小石块下沉过程中，下列分析正确的是 （ ）21·cn·jy·com
A．浮力变大
B．浮力变小
C．浮力大于重力
D．浮力小于重力
4. 未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（ ）
A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
( http: / / www.21cnjy.com / )
5. 在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是( )
A．水对石头的压强比对木头的小
B．木头受到的浮力大于它自身的重力
C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D．石头受到的浮力等于它自身的重力
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参考答案：
课前导学
1.大于、等于、小于。2.吸水、重力。3.加热、小、浮力。
课堂导学
1.重力、浮力、大于、等于、小于。2.大于、等于、小于。3.吸水、重力。4.加热、小、浮力。5.浮力、怀丙。www.21-cn-jy.com
课堂练习
1.D。2.C。3.D。4.D。5.C。
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课题：10.4 沉与浮
教学目标:
1.知识与技能
（1）理解沉浮条件。
（2）利用沉浮条件解释潜艇、气球的原理。
（3）应用沉浮条件解释一些简单的问题。
2.过程与方法
（1）经历探究沉浮条件的过程。
（2）通过对“打捞中山舰”的方案设计，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
（3）通过做热气球，培养学生的动手能力。
（4）利用互联网或图书室查询有关资料，培养学生收集信息的能力。
3.情感态度与价值观
（1）通过学习沉浮条件及应用，让学生体验科学、技术与社会的联系。
（2）通过本节大量优美的图片，给予学生美的熏陶。
教学重点：
理解沉浮条件。
教学难点：
应用沉浮条件解释问题。
教学器材：
鸡蛋、水杯、盐、注射器、试管、胶管、胶塞、玻璃管、铁丝、轻纸袋、胶带、酒精、棉花、火柴等。
一、创设情景，导入新课
演示实验：石块和塑料空心球 把它们分别浸没在水中，同学们观察现象。
提问：浸在水中的物体，有的上浮，有的下沉，这是为什么呢？今天的课上完以后，你们就能解决这个问题了。
二、新课讲授，师生互动
（一）物体的沉浮条件
1、演示实验： 鸡蛋的沉浮
取一只新鲜鸡蛋，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，观察到什么现象？21·cn·jy·com
a) 鸡蛋放入清水后，它是上浮还是下沉？学生观察回答。
b）加盐轻轻搅拌的目的是什么？（以下是一种引导方案以供参考）
教师引导得出搅拌的目的，一步一步让学生建立起加盐水是改变液体密度的概念。
盐水溶于水后，变成盐水，密度比水的密度大；
加盐会导致液体的密度的增大；
c ）随着不断地往水里加盐，有什么现象出现？
学生观察发现，鸡蛋上浮了，有的学生很吃惊。
d ）为什么会有这样的现象出现？（以下是一种引导方案以供参考）
学生思考：
一步一步引导学生，让他们分析出这种现象出现的原因。
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、认识三种状态
整理自己的思路，用 “ 等于 ”或“小于”、“大于” 符号描述你的思维过程。
鸡蛋所处的三种状态：
下沉：浮力 < 重力
上浮：浮力 > 重力
悬浮：浮力 = 重力（平衡）
学生用逻辑推理的符号阐述自己的思路。
对于浸没在液体中的物体:
F浮＞ G 时,物体上升
F浮﹦ G 时,物体悬浮
F浮＜ G 时,物体下沉
3、生活中的下沉与上浮
（1）对于海洋生物来说，浮力非常重要，浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式创造沉与浮，这是一个精彩的世界！展示各种海洋生物图片。21cnjy.com
（2）我们来看看鱼是怎样使自己在水中自由地上浮、下沉和悬浮的？（以下是一种引导方案以供参考）
图10-4-3鱼鳔（biao）大小变化使鱼在水中自由沉浮。
鱼同上面的鸡蛋一样，重力没有发生变化；
鱼也只受到重力和浮力的作用；
重力没有变化，而浮力变化了；
鱼是通过鱼鳔改变自己的体积来改变浮力的；
鱼鳔较小时，鱼所受的浮力小于重力，鱼下沉；
鱼鳔较大时，鱼所受的浮力大于重力，鱼上浮；
鱼所受的浮力等于重力时，鱼将可以在水中任意的深度游动。
（3）整理自己的思路，用用 “ 等于 ”或“小于”、“大于”描述你的思维过程，写出鱼在哪种条件下处于下沉、上浮或悬浮三种状态；www.21-cn-jy.com
（4）图10-4-4海洋生物
（二）控制沉与浮
1、潜水艇是怎样实现上浮和下沉的？（以下是一种引导方案以供参考）
潜水艇只受到两个力的作用，重力和浮力；
注意潜水艇的水舱的体积是不变的（这一点与鱼鳔不同）；
潜艇排开水的体积不变，潜艇处于同一液体当中（即排开液体的重力相等），那么浮力是不变的；
浮力不变，只可能是重力的变化引起了潜艇的下沉、上浮和悬浮；
潜艇有两个水舱，可以用人工的方法向水舱中压入和排出水；
潜艇通过向水舱中压入和排出水能改变潜艇的重力；
人工向水舱中压入水，直到重力大于浮力的时候，潜艇下沉；
人工从水舱中排出水，直到重力小于浮力的时候，潜艇上浮；
当重力与浮力相等时，潜艇悬浮。
最早的潜艇用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考察，为开发海洋，获得新资源提供信息。 连接到凡尔纳，加潜艇图片。【来源：21·世纪·教育·网】
另一个仿生学的例子——潜水艇（潜水艇的水舱相当于鱼鳔）。
整理自己的思路，用自己的语言来描述一下潜水艇下沉、上浮和悬浮的状态，你可以用“ 等于 ”或“小于”、“大于”来表述你的思维过程。21·世纪*教育网
2、动手做：做一个潜艇。
潜水艇是靠改变自身重力达到上浮和下沉的。
3、动手做：做一个热气球
热气球加热气囊体积，增大浮力。
（三）浮船打捞
中山舰是很好的爱国主义教育素材，通过对“ ( http: / / www.21cnjy.com )打捞中山舰方案”的设计，能培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，应鼓励学生发挥想像，创造性地利用所学知识进行设计。最后可组织学生进行交流，在讨论中完善方案。21世纪教育网版权所有
总之，这部分内容综合程度高，过去一直 ( http: / / www.21cnjy.com )被认为是初中物理中最难的部分。新课标降低了这部分内容的难度。在教学中，一定要注意把握好这个“度”，让学生既要掌握知识，学会解决实际问题，又要让学生能继续保持高昂的学习热情。2·1·c·n·j·y
介绍我国古代用浮船打捞沉落江中的万斤大铁牛的故事。
简单介绍中山舰——浓缩了中国现代史的一 ( http: / / www.21cnjy.com )代名舰，1938 年在长江被日军击中，沉入19m深的长江；中山舰排水量达780吨，长62.48m，宽8.99m。www-2-1-cnjy-com
与历史结合，了解到物理学科和历史的关系。
让学生自己设计打捞中山舰的方案，填写到书上的表格中。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、P70 T1、T2。
参考答案：1.（2）
2.提示：各种种子，都有一定的 ( http: / / www.21cnjy.com )密度。长得很饱满的小麦种子，密度超过1.2×103kg/m3；长得很饱满的有芒粳（jing）稻种子，密度超过1.1×103kg/m3。干瘪的或虫蛀坏的种子的密度都比饱满的种子密度小得多。21教育网
盐水选种，就是把种子放在一定浓度的盐水 ( http: / / www.21cnjy.com )里，利用浮力把好种子和坏种子分开来。选种的盐水密度在1.16×103kg/m3~1.2×103kg/m3之间。2-1-c-n-j-y
实践活动
制作自制潜水艇（如图10-4-6） ，制作热气球（如图10-4-9）
在因特网上查找有关飞艇的资料。
教学反馈
本节内容是在上一节课学习了浮力概念和阿 ( http: / / www.21cnjy.com )基米德原理的基础上进一步学习物体的沉浮条件，并与上一节内容构成完整的浮力知识体系，因此本节内容一定要将力、重力、二力合成、二力平衡、密度等知识紧密联系起来。这一节课有两个重要的知识点：一是物体的浮沉条件，二是鱼、潜水艇和飞艇的沉浮原理。前者重在培养学生的分析能力，后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活中的应用及其重要意义。在设计教案的时候，主要考虑以学生为主体，层层设立关卡，让他们自己去解决问题，在教师的引导下去解决问题。
本节设计了“动手做”的实 ( http: / / www.21cnjy.com )验，让学生增强动手能力；又让学生接触到很多日常生活中常见的现象和内容，激发了他们对物理的兴趣；还与历史结合，培养他们的民族自豪感。
( http: / / www.21cnjy.com / )
F浮
上升
G
F浮
悬浮
G
F浮
下沉
G
物体的沉浮条件：
F浮＞G物（ρ液＞ρ物），上升；
F浮＝G物（ρ液＝ρ物），悬浮；（平衡）
F浮＜G物（ρ液＜ρ物），下沉。
物体沉
浮条件
应用
鸡蛋：增大盐水密度，增大浮力。
潜水艇：改变自身重力。
热气球：改变浮力。
沉
与
浮
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10.4 沉与浮
教育科学出版社义务教育教科书物理（八年级下册）
岳阳市第十中学 高文超
教学目标
1.知识与技能
（1）理解沉浮条件。
（2）利用沉浮条件解释潜艇、气球的原理。
（3）应用沉浮条件解释一些简单的问题。
教学目标
2.过程与方法
（1）经历探究沉浮条件的过程。
（2）通过对“打捞中山舰”的方案设计，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
（3）通过做热气球，培养学生的动手能力。
（4）利用互联网或图书室查询有关资料，培养学生收集信息的能力。
教学目标
3.情感态度与价值观
（1）通过学习沉浮条件及应用，让学生体验科学、技术与社会的联系。
（2）通过本节大量优美的图片，给予学生美的熏陶。
教学重点、难点
教学重点
理解沉浮条件。
教学难点
应用沉浮条件解释问题。
温故知新
一、液体或气体对浸在其中的物体有竖直向上的力叫做浮力。
二、物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
三、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受到的重力。
即：F浮=G排。
新知讲解
冰山
新知讲解
一、物体的沉浮条件
浸在水中的物体，有的上浮，有的下沉。这是为什么呢？
新知讲解
观察 鸡蛋的沉浮
新知讲解
观察 鸡蛋的沉浮
取一枚新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水沉浮情况。向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察鸡蛋怎样运动？如果再加些清水，又会发生什么现象？
新知讲解
观察 鸡蛋的沉浮
放在清水中的鸡蛋，受重力和浮力的作用，在清水中下沉，受非平衡力的作用，合力方向竖直向下，即重力大于浮力。
F浮
G
新知讲解
观察 鸡蛋的沉浮
向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察鸡蛋上浮。鸡蛋受非平衡力的作用，合力的方向竖直向上，即浮力大于重力。
F浮
G
G
F浮
新知讲解
观察 鸡蛋的沉浮
在清水中加盐并搅拌，鸡蛋停留在盐水中——悬浮，受平衡力的作用，合力为零，即浮力等于重力。
F浮
G
G
F浮
G
F浮
新知讲解
观察 鸡蛋的沉浮
在清水中继续加盐并搅拌，鸡蛋静止在盐水表面——漂浮，受平衡力的作用，合力为零，即浮力等于重力。
F浮
G
G
F浮
G
F浮
G
F浮
新知讲解
观察 鸡蛋的沉浮
分析论证：在水中鸡蛋同时受重力和浮力的作用。当浮力大于重力时，鸡蛋上浮；当浮力小于重力时，鸡蛋下沉；当浮力等于重力时，鸡蛋悬浮在水中。
F浮
G
G
F浮
G
F浮
G
F浮
新知讲解
一、物体的沉浮条件
浸没在液体中的物体，
F浮＞G时，物体上升
F浮＝G时，物体悬浮
F浮＜G时，物体下沉
G
F浮
G
F浮
F浮
G
新知讲解
一、物体的沉浮条件
推论： 浸没在液体中的物体，V排=V物，
ρ液＞ρ物时，物体上升
ρ液＝ρ物时，物体悬浮
ρ液＜ρ物时，物体下沉
G
F浮
G
F浮
F浮
G
新知讲解
一、物体的沉浮条件
对于海洋生物来说，浮力非常重要。浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式控制沉与浮，这是一个精彩的世界。
抹香鲸靠加热或冷却脑油来控制沉浮
新知讲解
一、物体的沉浮条件
对于海洋生物来说，浮力非常重要。浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式控制沉与浮，这是一个精彩的世界。
鹦鹉螺靠具有螺旋外壳，壳内有很大的充气气囊
新知讲解
一、物体的沉浮条件
对于海洋生物来说，浮力非常重要。浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式控制沉与浮，这是一个精彩的世界。
乌贼的骨中有许多小的充气分隔室
新知讲解
二、控制沉与浮
中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，从孔明灯到用浮船打捞技术，从盐水选种到密度计，都体现出中华民族的智慧。
新知讲解
潜艇 靠改变自身重力实现上浮和下沉
中国最早发明了有空腔（水密舱）的船。从鱼儿潜水得到启示，凡尔纳设计出有“鳔”的潜艇，它的“鳔”是用钢铁做成的水舱。不过，与鱼不同的是，潜艇是通过人工的方法排水、吸水，来改变潜艇自身所受的重力，从而达到上浮和下沉的目的。
新知讲解
动手做 做一个潜艇
按图自制一个潜艇模型（为保持试管稳定，试管上可绕些铁丝）。把模型浸在水中，从试管中抽气，模型将怎样运动？向试管中打气，模型又会怎样？
新知讲解
动手做 做一个潜艇
实验现象：从试管中抽气，模型下沉；向试管中打气，模型上浮。
实验结论：从试管中抽气，模型中空腔中水量增加，重力增大，模型下沉；向试管中打气，模型中空腔中水量减少，重力减小，模型上浮。
新知讲解
中国海军核潜艇——巨鲸
潜艇最早用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考查，为开发海洋，获得新的资源提供信息。
新知讲解
观光潜艇
潜艇最早用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考查，为开发海洋，获得新的资源提供信息。
新知讲解
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？
新知讲解
热气球
这是凡尔纳在小说《气球上的五星期》中描绘的热气球
新知讲解
动手做——做一个热气球
材料：轻纸袋；铁丝、胶带；酒精、棉花；火柴
取一个大的轻纸袋，用细铁丝编一个简单的小框，再用几条胶带把小框挂在纸袋下面，框里放一团用酒精浸湿的棉花。
把热气球拿到室外，点燃酒精棉，热气球就慢慢升起来。
新知讲解
热气球——通过加热空气获得较大的浮力
热气球通过加热空气或某些密度比空气小的气体（如氦）气以获得较大的浮力升到空中，其自带的加热器可以调节气囊中气体的温度，从而达到控制气球升降的目的。
新知讲解
热气球——通过加热空气获得较大的浮力
热气球操控是需要技巧的，全世界现在有20000个各种用途的热气球，我国已成功举办了多次国际热气球比赛。
新知讲解
浮船打捞
借浮力起重，是我国古代的一个创举。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。将铁索一端拴在船上，另一端系在铁牛上。然后把船上的泥沙卸到河里，打捞起沉落在江中的万斤大铁牛。这一打捞方法一直沿用至今。
新知讲解
交流讨论 打捞“东方之星”
“东方之星”东方之星是一艘轮船，曾被交通部评为“部级文明船”。2015年6月1日，该艘轮船在航行至长江湖北石首段时，突遇龙卷风瞬间翻沉。
新知讲解
交流讨论 打捞“东方之星”
2015年6月1日21时30分，“东方之星”在航行至长江湖北石首段时，突遇龙卷风瞬间翻沉。经过有关部门调查核实，最终确认“东方之星”客船上实有人员454名，其中游客403人、船员46人、旅行社工作人员5人。
新知讲解
交流讨论 打捞“东方之星”
2015年10日10时许，由一艘浮吊船、两艘拖轮与“东方之星”客船组成的编队缓缓前行。移泊编队前后方及两侧有多艘长江海事和长航公安的船艇引领、护航。
新知讲解
交流讨论 打捞“东方之星”
经过约三个小时的运行，移泊编队驶抵预定系泊水域。工程船迅速用两根钢缆将“东方之星”轮系靠到预先抛好的锚上，浮吊船继续吊住难船船体后部，移泊作业顺利完成。
巩固提升
巩固练习
1.俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是（ ）
A．西瓜的密度比李子的密度大
B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C．李子下沉过程中所受水的压强不变
D．李子浸没后，下沉过程所受浮力大小不变
D
巩固提升
巩固练习
2.海权握，国则兴。建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜艇分析正确的是 （ ）
A．上浮过程中所浮力逐渐变大
B．悬浮和漂浮时所的浮力相等
C．漂浮时排开海水所受的重力最小
D．漂浮时潜水艇底部受到海水的压强最大
C
巩固提升
巩固练习
3.将一小石头浸没在水中，放手后小石块沉入水底。在小石块下沉过程中，下列分析正确的是 （ ）
A．浮力变大
B．浮力变小
C．浮力大于重力
D．浮力小于重力
D
巩固提升
巩固练习
4.未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（ ）
A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
D
巩固提升
巩固练习
5.在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是( )
A．水对石头的压强比对木头的小
B．木头受到的浮力大于它自身的重力
C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D．石头受到的浮力等于它自身的重力
C
沉与浮
我的收获
课堂小结
潜艇靠改变自身重力实现上浮和下沉；热气球通过加热空气或密度比空气小的气体以获得较大的浮力。
浸没在液体中的物体，F浮＞G时，物体上升；F浮＝G时，物体悬浮；F浮＜G时，物体下沉。
推论： 浸没在液体中的物体，V排=V物：ρ液＞ρ物时，物体上升；ρ液＝ρ物时，物体悬浮；ρ液＜ρ物时，物体下沉。
浮船打捞：借浮力起重，是我国古代的一个创造。
祝同学们学习进步！
谢谢！
谢谢
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