第第頁人教版（2024新版）八年級下冊物理第十章第3節《物體的浮沉條件及應用》教案章節第十章第三節課題物體的浮沉條件及應用課時1課型規律課授課時間教學內容分析課標要求解讀《義務教育課程標準（2022年版）》對本節內容的要求為：2.2.9能運用物體的浮沉條件說明生產生活中的有關現象。例10了解潛水艇的浮沉原理。（一）課程標準對本節學生需要掌握的知識要求有：（1）物體浮沉的條件：①物體在液體中，有漂浮、懸浮、沉底的三種狀態和上浮、下沉的兩種現象；②從靜力學的角度分析，當物體在液體中，浮力大于重力時，物體上浮；浮力大于重力時，物體受力平衡，可以懸浮在液體內；浮力小于重力時，物體下沉。③從物質特性的角度分析，當物體在液體中，如果它的密度小于液體的密度，物體上浮；如果它的密度等于液體的密度，物體懸浮；如果它的密度大于液體的密度，物體下沉。（2）生產生活中的浮沉現象了解潛水艇、輪船、氣球、飛艇、鹽水選種子的原理。（二）課程標準對本節學生掌握知識的程度要求為：“說明”和“了解”屬于認知性目標行為動詞，了解水平，基本特征是復述，即把已經學過的知識，通過回憶按照問題的要求陳述出來。因此，本節要求學生能夠判斷出物體在液體中所處的狀態，探究總結出物體的浮沉條件，且運用物體的浮沉條件解釋生產生活中的一些浮沉現象。教材分析本節內容屬于初中物理八年級下冊第十章第三節，是在前兩節浮力概念和阿基米德原理的學習基礎上進一步探究物體的浮沉條件，與前兩節內容構成完整的浮力知識體系。物體浮沉條件的探究將重力、質量和密度、二力平衡和浮力等知識聯系起來，是力學知識的綜合應用，且與生活實際應用聯系密切，重在提升學生的分析能力，培養學生的社會責任核心素養。為了達成課程標準要求中的“運用物體的浮沉條件說明生產生活中的一些現象”，教材設計了物體的浮沉條件和浮力的應用兩部分內容。物體的浮沉條件這部分內容，教材從學生生活經驗提出問題：，引導學生受力分析、并運用運動和力的關系、二力平衡條件、整合歸納得出物體浮沉時，浮力和重力的大小關系，又利用阿基米德原理、重力、密度知識進行整合,從而得出物體浮沉時，液體密度和物體密度的大小關系。同時介紹了農業上鹽水選種的例子和鹽水浮雞蛋的小實驗，加深學生對物體浮沉條件的認識。浮力的應用這部分，教材選取了3個實例來幫助學生利用浮沉條件解釋生產、生活的一些現象。首先從學生熟悉的船引入教學，介紹船的發展歷程，并利用能承載重物的橡皮泥船，認識到空心的作用，輪船是改變排開水的體積從而改變浮力實現浮沉的實例代表。潛水艇是改變重力實現浮沉的實例代表。氣球和飛艇是改變密度從而改變重力實現升空的實例代表，學生通過學習輪船、潛水艇、氣球和飛艇的浮沉原理，了解物理知識在生產，生活中的應用。另外，教材的兩個想想做做用日常用品進行實驗，拉近物理與生活的距離，讓學生深切體會到科學的真實性。教材最后對飛艇與能源進行了簡單的介紹，反映了科技發展的新面貌，使學生除了學到科學知識外還能感受到時代的脈搏。物理內容分析（1）物體浮沉條件的文字表述：浮力大于重力時，物體上浮；浮力等于重力時，物體受力平衡，可以懸浮在液體內；浮力小于重力時，物體下沉。或：浸沒在液體中的物體，如果它的密度小于液體的密度，物體上浮；如果它的密度等于液體的密度，物體懸浮；如果它的密度大于液體的密度，物體下沉。（2）物體的浮沉條件及應用的意義：探究物體的浮沉條件可以解釋物體在液體中的狀態，在此過程中可以提升學生觀察現象的能力和分析問題的能力。物體浮沉的條件又可以運用在生產生活中，了解物體浮沉的條件在生產生活中的應用可以培養學生的社會責任核心素養。（3）物體浮沉條件的內涵：從力學角度來看，物體在液體中的狀態與物體所受浮力和重力的大小有關；從物質特性的角度來看,物體在液體中的狀態與物體和液體的密度有關。（4）物體的浮沉條件及應用的外延：教科書中講述了物體在液體中的浮沉條件，但該浮沉條件也適用于氣球、飛艇等在空中的漂浮。（5）物體浮沉條件及應用的關聯：從力學的角度分析物體的浮沉現象運用了二力平衡等力學基礎知識，即鞏固了前面所學的知識，為后續解決物體較復雜的受力情況提供了思路，奠定了基礎。（6）物體浮沉規律應用的發展：物體在液體中漂浮、懸浮、沉底的狀態和上浮、下沉的現象是生產生活中的直觀經驗。了解其中的原理之后，又可以根據需要，把物理知識投入生產生活，如輪船、潛水艇、氣球、飛艇等的設計。學情分析本節課的教授對象為初二年級的學生，通過對浮力和阿基米德原理的學習，學生對浮力及其大小有了一定的認識，對物體的浮沉也有一些生活體驗，并且學生已經掌握了運動和力的關系，簡單受力分析、二力平衡條件等力學基礎知識，但分析總結物體的浮沉條件能力不足，需要教師加以指導。此外，雖然學生通過電視或網絡對輪船、潛水艇、氣球和飛艇有些許了解，但是對于如何實現它們的浮沉，缺少理論指導。并且學生可能會認為在液體中重的物體會下沉，輕的物體會上浮，在教學中教師要引導學生從力的角度和密度的角度分析物體的浮沉。基礎生活經驗1.學生知道乒乓球等輕的物體可以浮在水面上，石頭等重的物體會沉入水底。2.見過輪船、氣球的影像或實物。學習基礎概念規律學習了重力、浮力、力與運動的關系、二力平衡等力學基礎知識；思想方法初步掌握了依據探究實驗概括規律的思想。探究能力具備一定觀察分析能力、動手實踐能力及物理規律的總結能力。教學目標物理觀念1.知道物體的浮沉是由物體在液體（氣體）中所受浮力與重力的大小關系決定的，且與物質的密度有關科學思維1.通過分析乒乓球的浮沉現象，掌握從受力分析入手分析物體運動的方法2.通過物體浮沉條件的應用（如輪船、潛水艇等），能夠應用對應物理模型解決實際問題科學探究1.通過小組探究不同物體在水中的浮沉狀態，培養學生的實驗操作能力、合作能力、以及對結果的交流、評估、反思能力科學態度與責任1.認識浮力對人類生活、生產的影響，學會分析生活中的浮沉現象2.通過自制小船、熱氣球等，做到理論聯系實際，學以致用，認識科學技術對社會發展的影響教學重點從力的角度總結歸納物體的浮沉條件。如何改變物體的浮沉條件。物體浮沉條件的應用。教學難點運用物體的浮沉條件解釋輪船、潛水艇、熱氣球其中的原理。教法與學法教學模式啟發引導模式教學策略認知沖突策略、認知整合策略教學方法講授法、演示法、實驗法教法：本節課作為一堂物理規律課，采用啟發引導和討論探究的教學模式，主要運用講授法、演示法、實驗法三種教學方法。通過演示“乒乓球沉浮的實驗”，定量計算重力與浮力的大小，讓學生更深入地理解物體的沉浮條件。通過學生自己做小船實驗，消除密度大的物體一定下沉的錯誤認知。學法：學生在教師逐步的提問引導下通過觀察和探究掌握物體在液體中的浮沉條件，并且動手制作橡皮泥船，提高對于浮力的理解與應用。教學手段教學用具：乒乓球，細沙，透明水杯，清水，橡皮泥，栗子，電吹風，塑料袋，天平輔助資源：多媒體教學環節教師活動學生活動設計意圖新課引入1.老師提問：隱沒在液體中的物體都會受到浮力的作用，但是有的物體要上浮，有的卻要下沉。這是為什么？2.演示實驗的進行：實驗器材：一號乒乓球（不裝沙子），二號乒乓球（裝少量沙子），三號乒乓球（裝滿沙子），乒乓球體積均為33.5cm3，裝有一定量清水的透明水杯；天平；老師依次擺放好器材，三個乒乓球，透明水杯。老師首先對學生們進行提問：同學們，老師把乒乓球放入透明水杯會發生什么呢？老師首先放入三號乒乓球，發現乒乓球下沉到底部。老師拿起二號乒乓球，提出相同的問題。把乒乓球放入透明水杯后，發現乒乓球懸浮在水中。老師拿起最后一個乒乓球，放入透明水杯中，發現乒乓球上浮。1.學生帶著疑問進行下面課程內容的學習。2.觀察老師演示實驗的初始情境。學生根據生活經驗回答：乒乓球會上浮，最終漂浮在水面上。根據上一個乒乓球，學生回答：乒乓球會下沉。觀看最后一個小球的浮沉情景，進行思考。1通過提問，學生進行思考，把生活中的例子與浮力聯系起來。進而引出本節課的內容。2.通過演示實驗，增加物理教學中的趣味性，提高學生對物理學科的興趣。新課講授1.根據演示實驗現象，老師提出“常識”的錯誤性。老師向同學們提出：“常識”有時是錯誤的，我們需要發展創新質疑的能力。2.教師講解物體的五種浮沉狀態，并且邀請學生上臺畫出五種狀態的受力分析。老師對演示實驗進行總結歸納，得出物體的沉浮條件：當物體浸沒在水中時（1）浮力大于重力時，物體上浮。（2）浮力等于重力時，物體受力平衡，可以懸浮在液體內。（3）浮力小于重力時，物體下沉。3.演示實驗：選取沉入水底的乒乓球，分別放入三杯水中。學生觀察物體的浮沉狀態并畫出受力分析圖。得出結論：物體的浮沉情況也可以用物體密度和液體密度的大小來描述。老師舉出生活中的例子：在用鹽水選種時，把漂浮的種子清除掉，留下下沉的飽滿種子。4.教師總結物體的浮沉條件。5.演示實驗：教師利用自制教具先對氣球充氣使物體浮起，再向瓶內注水使物體下沉。學生觀察物體的浮沉狀態并回答改變物體浮沉狀態的兩種方法（改變自重和浮力大小）。1.學生意識到生活經驗有時會欺騙自己，初步具有了質疑創新的精神。2．學生上臺畫出受力分析圖。3.學生畫出不同密度下的受力分析圖，學習通過密度判斷物體浮沉的方式。并了解日常生活中的應用。1.發展了學生質疑創新的能力，通過乒乓球“不一般”的行為強化了學生的實驗意識。2.通過學生思考，將現象與理論結合，培養學生應用物理模型解決實際問題的科學思維實驗探究1.教師提供實驗器材（裝有水的透明水缸、燒杯、食鹽、吸管、細鐵絲、攪拌棒、薄鐵片、蠟塊、橡皮泥、硬幣、干紅棗、空塑料瓶、胡蘿卜塊），學生探究不同物體在水中的浮沉狀態，并且探索如何改變物體當前的浮沉狀態（不定向）。2.小組展示與交流實驗結果。學生認真做實驗，并進行討論交流。通過探究性、開放性實驗，培養學生求真、探索的科學精神。學生實驗可以提高學生的實驗能力，強化學生的實驗意識，提高學生對物理學科的興趣。浮力的應用1.輪船播放003號航空母艦視頻老師提出問題：輪船是用鋼鐵制造的，鋼鐵的密度遠大于水，怎么用沉重的而堅硬的鋼鐵制成可以承載那么多貨物的船呢？實驗開始前：老師：根據阿基米德原理，排開液體的重力與浮力數值相同，為了讓物體漂浮在水面上，我們需要增大浮力也就是增大排開液體的重力，現在請同學們想一想，我們實驗中液體種類已經確定了，可以通過改變哪一個量來增大排開液體的重力。大家可以仿照輪船模型。老師：同學們，我們發現把鋼鐵做出船狀放在水面，雖然它所受的重力沒有改變，但是排開的水較多，因而受到較大的浮力，所以能漂浮在水面上。輪船就是根據這個道理制造的。老師介紹排水量：輪船裝滿貨物時排開水的質量。2.潛水艇2.1播放視頻，介紹我國長征18號潛水艇，提問其可以在深海之中可以自由上浮與下沉的原理。（潛水艇能潛入水下航行，進行偵察和襲擊，是一種很重要的軍用裝置。潛水艇的艦身裝有水艙。潛水艇通過水艙改變自身重力，實現在水中上浮，下沉，懸浮的三個不同狀態。向水艙充水時，潛水艇變重，逐漸潛入水中。水艙充水后潛水艇重等于同體積的水重，它可以懸浮在水中。當用壓縮氣體將水艙中拍出一部分時，潛水艇變輕，從而上浮。實際航行時，上浮和下潛過程中潛水艇總要開動推進器加快上浮和下潛的速度。3.氣球和飛艇3.1氣球演示實驗：老師取一個稍大的薄塑料袋，袋口用很細的銅絲框成一個圓口，開口朝下，用電吹風向袋內吹熱空氣。放手后，塑料袋熱氣球便冉冉上升。師：同學們，你知道塑料袋上升的原因嗎？在這里我們可以應用本節課學習的關于物體的浮沉條件的知識。我們用電吹風吹熱空氣后，由于熱脹冷縮的知識，塑料袋內部密度小于外部，塑料袋上浮。解釋氣球漂浮在空中的原理：氣球內氣體密度小于空氣的密度。舉例：高空探測氣球：內部充的是氫氣和氮氣；學生實驗：將塑料袋罩在酒精燈上方，保持一段時間，釋放塑料袋，塑料袋上浮。3.2飛艇5月15日4時40分，我國第二次青藏高原綜合科學考察研究“巔峰使命”珠峰科考中，“極目一號”Ⅲ型浮空艇平臺超過世界最高峰珠穆朗瑪峰，到達海拔9032米的高度，創造了浮空艇大氣科學觀測世界紀錄。特點：定向航行；之前使用氫氣（易爆炸），現在改為氦氣（不會爆炸）；飛行速度低但是造價低廉。運行原理：氣囊內的氣體密度小于空氣的密度。1.學生在老師的提示下對輪船原理進行思考，并根據做過的實驗回答問題：因為輪船增大了排開水的體積，浮力變大2.了解潛水艇的原理。觀察老師的演示實驗，并動手進行實踐操作，在老師的講解下了解氣球，氣艇的原理。1.學生通過了解我國最新的航空母艦，浮空艇，有利于家國情懷的培養，民族自豪感的提升。1.學生掌握潛水艇的工作原理，對物體的浮沉條件知識的掌握進一步加深。2.演示實驗以及動手實驗可以增加課堂的趣味性，同時加強了學生的知識的掌握。學生對氣球原理的認識更加全面。課堂小結教師作課堂總結：本節課我們學習了1.物體的浮沉條件（1）浸沒在液體中的物體受到重力和液體