教學設計物體的浮沉條件及應用高皇中學郭軍一、教學目標（一）知識與技能：1、通過學習知道物體在液體和氣體中的浮沉是由該物體在液體和氣體中所受浮力及其重力之間的大小關系決定的；2、能綜合運用阿基米德原理、密度及二力平衡等知識討論浮沉條件。3、運用物體的浮沉條件解釋生產、生活中的一些現象。（二）過程與方法：通過學習提高學生的觀察能力，實踐能力，綜合分析能力及語言表達能力。（三）情感態度價值觀：1、培養學生對科學研究的濃厚興趣，對生活現象認真觀察的科學態度，形成尊重事實、善于質疑的科學態度。2、通過浮力知識應用實例培養學生理論聯系實際的良好學風，激發學生學習情趣；激發學習欲望，發展積極探索的精神。教學重點：掌握物體的浮沉條件及浮力應用教學難點：通過調節浮力和重力的關系來得到或增大可利用浮力，初步建立應用科學技術的意識。教學設備：多媒體課件及配套設施教學方法：自學釋疑法、講授法、觀察及討論法課時：1課時七、教學過程：（一）課題引入：【播放幻燈片】播放中日甲午戰爭片段。播放完畢后，介紹甲午海戰失敗的根本原因，海洋觀念落后。最終導致了有海無防，有防不固。所以我們必須牢記甲午海戰血的教訓，樹立現代海洋意識，加強對國防的戰略籌劃，建設強大的現代化國防力量，捍衛我國的海洋權益。緊接著播放我國航母“遼寧艦”相關視頻。總結提問，請問：我國航母遼寧艦滿載67,500噸，如此龐然大物為何能安全的漂浮在海面上？（二）新課教學：一、物體的浮沉條件【提問】在液體中的物體有哪幾種狀態呢？學生利用生活經驗作答：漂浮、懸浮、下沉【提問】為什么它們在水中的狀態不同？引導學生討論并作答。【提問】請分析木塊、鐵塊受到那幾個力的作用，受力的方向以及大小關系?【播放幻燈片】引導學生分別比較在上述三種情況下物體的受力情況。通過分析得出每種情況下浮力和重力的關系；總結出物體的浮沉條件：當浮力大于物體重力——物體上浮。當浮力等于物體重力——物體漂浮或懸浮。當浮力小于物體重力——物體下沉。【討論】由浮沉條件可知，改變物體浮沉狀態的方法有哪些？1.改變重力的大小2.改變浮力的大小【總結】木塊的重力大于浮力所以上浮，鐵塊浮力小于重力所以下沉，因此決定物體上浮還是下沉的因素就是由浮力和重力的大小關系決定的。二、浮力的應用提問和引導學生討論生活中浮力的應用有哪些？【播放幻燈片】展示不同的輪船、潛艇、熱氣球、飛艇等圖片。引導學生歸納出浮力應用的分類：輪船介紹各種大型水面船只和“遼寧號”航母的內容，培養學生的愛國主義情操和努力學習的精神。強調：漂浮的時候浮力等于重力而不是大于重力。引導學生思考并作答：木頭、木排能浮在水面，若把人（或物）放在木頭或者木排上能安全運送過河嗎？若不能，在原木頭或木排的基礎上采取什么措施才能安全運送過河呢？現在的輪船都用金屬制造，我們知道實心金屬塊放在水中會下沉，能否想出什么辦法讓金屬塊漂浮在水面上？【播放幻燈片】說明竹筏和輪船的構造。什么是輪船的排水量？是指輪船滿載時排開水的質量。例題講解：有一艘輪船，它的排水量是1×104t，在密度是1×103kg/m3的河水中航行，它滿載時排開水的體積是多大？如果該輪船在海水（密度為1.03×103kg/m3）中航行，它排開海水的體積是多大？它從江河駛入海中是上浮一些還是下沉一些？先引導學生思考和解答。【播放幻燈片】展示解答過程。什么是輪船的吃水線?【播放幻燈片】說明輪船吃水線的作用和意義2、潛水艇介紹“蛟龍號”：“蛟龍號”深潛器是我國首臺自主設計、自主集成研制的作業型深海載人潛水器，設計最大下潛深度為7000米級，也是目前世界上下潛能力最強的潛水器。是繼美、法、俄、日之后世界上第五個掌握大深度載人深潛技術的國家。“蛟龍號”載人潛水器在西太平洋洋的馬里亞納海溝海試成功到達7062米海底，創造了作業類載人潛水器新的世界紀錄。引導學生討論和思考：潛水艇依靠什么實現浮沉的？【播放幻燈片】展示潛水艇的工作原理。氣球和飛艇和學生討論熱氣球和氫氣球的區別，熱氣球通過加熱可實現上升和下降，氫氣球只能上升的原因是什么？氫氣球、熱氣球為什么能上浮？飛艇為什么能上浮？它向前運動的動力來自哪里？熱氣球、飛艇降落是通過什么辦法降落的？【播放幻燈片】展示以上問題的答案。提問和引導學生分析熱氣球、飛艇等上升和下降的受力情況。（三）、教學范例1、我國古代在沉浮條件上的一些應用（1）孔明燈：傳說中三國時代諸葛亮為了軍事目的而放飛“孔明燈”，燈籠內有一個放有松脂的小碟，點燃松脂后，燈籠內空氣變熱密度變小而使燈籠飛起懸于空中，這其實就是熱氣球的一種雛形。（2）公元1066年，宋朝的河中府發生黃河水患，沖走了城外橋頭的大鐵牛，為了把這鐵牛從水中撈起，有人潛入水底用繩子拴牢鐵牛，繩子另一端系于船上，船當時裝滿沙土，使繩索繃緊，然后船上人慢慢取走船上沙土，鐵牛就被拉了上來，這和現在通用的浮筒打撈法有異曲同工之妙。（3）曹沖稱象：傳說三國時代有人送給曹操一頭大象，誰也沒有辦法稱出大象有多重，曹操一個小兒子曹沖十分聰明，他首先讓人把大象拉到船上，記下船的吃水深度，再用石塊代替大象達到同樣的吃水深度，最后分別稱出許多石塊的總重，也就知道了大象的體重了。2、沉浮條件的一些其他應用（1）浮運架橋法：早在唐朝時，中國人就在黃河上架起大型浮架，貫通了黃河兩岸的運輸，戰爭期間有舟橋部隊，現在浮運架橋仍然被使用。（2）浮法玻璃生產法：讓玻璃液流入熔融金屬（如錫液）的槽中，浮在金屬液表面，自由攤平可生產出大面積、高質量的平板玻璃。（3）石油鉆探平臺：隨著能源的緊張，人們開始開采海面以下的石油，可造出大型石油鉆探平臺，開到所在位置再用錨固定，進行石油鉆探和開采，我國在南海已經用這種方法生產石油。（四）能力訓練【播放幻燈片】展示以下內容：1．輪船從河里開到海里將（A）A．上浮一些B．下沉一些C．不下沉不上浮D．無法判斷潛水艇是靠改變進水多少，達到上浮和下沉目的的，該潛水艇從水面下10m處一直下潛到100m深的過程中，潛水艇受到水的壓力將增大，浮力將不變（五）課堂反饋：在本堂課的教學過程中，學生保持了較強的學習興趣，特別是在介紹我國海洋國防建設時，注意力高度集中，并因為我國的具有較強國防實力而感到自豪。在本節課，學生思維活躍，積極參與討論，并能夠大膽猜想，小心求證。學生在相互討論中，不斷地搞懂知識，并在獲得知識的過程中獲得了自信和愉悅。（六）歸納總結在本節課，主要采用問題式引導，讓學生在問題的牽引下知道液體中的浮沉是由該物體在液體中所受浮力及其重力之間的大小關系決定的；引導學生運用阿基米德原理、密度及二力平衡等知識進行推導和討論浮沉條件。結合我國海洋國防建設，引入遼寧艦、蛟龍號，培養學生的愛國熱情和民族自豪感。讓學生從理論到實踐來學習本節的知識，讓學生明白，物理是一門實踐學科，來源于生活，應用與生活，并讓學生領悟到科技強國，從我做起。（七）教學反思根據浮力知識的教學分解，本節教學的主要知識有兩個：一是物體的浮沉條件；二是浮沉條件的應用。知識本身的難度并不算大，但貫穿在從如何調節浮力與重力的大小關系去理解浮力的應用事例這個分析過程要求較高，是進行本節教學的關鍵，因此，本節教學應該更注重首先觀察、分析、比較物體的浮沉情況，引導學生從受力條件和密度條件兩個方面認識物體的浮沉條件，通過調節浮力與重力的大小關系，達到理解浮沉條件在輪船、潛水艇、氣球和飛艇諸方面的應用。

（八）板書設計第三節物體的浮沉條件及應用一、物體的浮沉條