“物体的浮与沉”教学设计
2014-12-23王建新
王建新
一、教材分析
本节是江苏科学技术出版社出版的八年级物理下册的最后一节新课，是对前面力、力和运动、压强与浮力等知识的综合应用。教材从日常生活中常见的物体在液体中有的下沉、有的上浮这一现象出发，提问学生如何使沉下去的物体浮起来，如何使浮着的物体沉下去，通过探究引导学生思考浮力和重力的关系，并通过实验得到结论，然后用二力平衡条件对漂浮、悬浮两种状态进行分析。考虑到学生即将升入九年级，对他们进行数学推理方面的训练也纳入教学体系中，因此，要组织学生对生活物理社会栏目中的“潜水艇的浮与沉”展开讨论。
二、学情分析
学生在学习本节内容之前已学习了重力、二力平衡条件、力与运动关系、压强与浮力、阿基米德原理，掌握了物体的受力分析，认识了浮力的产生，能够运用一些方法求解简单的浮力，但多数学生害怕与浮力相关的物理问题。原因有：（1）学生很多来自生活的经验及认识其实是错误的，由于先入为主的干扰，会对正确结论产生影响；（2）在学习了浮力之后，要求学生有分析物理过程和原理的逻辑思维能力，而对于一个偏向于感性认识的八年级学生来说，确实有困难。学生已初步具备应用所学到的物理知识分析和解决物理问题的能力，而这节课就是要培养和强化学生的这一能力。
三、教学目标
（一）学习目标
通过实验观察，知道物体浸没在液体中可能出现的状态。
通过探究，了解控制物体浮沉的方法，用控制变量法对所提出的方法进行理性分析。
通过探究，了解物体浮沉的条件，并通过交流与合作得出结论。
通过阅读，了解物体浮沉条件在科学研究和生产实际中的应用，并激发爱国主义热情。
（二）重点、难点
重点：改变物体浮沉的方法，理解物体的浮沉条件。
难点：如何让学生运用力与运动的关系，理解物体的浮沉条件，区分物理过程和物理状态。能较灵活地利用物体浮沉条件解答实际问题。
（三）教具
演示：塑料袋，回形针，火柴，酒精灯，塑料瓶，玻璃瓶，水。
分组：塑料盆，抹布，大、中、小烧杯，水，塑料盖，鹌鹑蛋，食盐，金属勺，玻璃瓶，橡皮泥等。
四、教学过程
（一）新课导入
读图：出示图片，海面上一艘潜艇，这是我国自主研制的核潜艇，第一艘核潜艇于1974年8月交付海军正式使用，从而使我国成为世界上第五个拥有核潜艇的国家，为维护世界和平作出了重要贡献。
演示：塑料袋升空。点燃塑料袋下面的酒精灯，过一会，塑料袋能腾空而起，然后下落。
提问：为什么潜水艇可以时而露出水面、时而沉入水中，塑料袋可以升空，也可以降落？是什么力量让它们上浮或下沉？这节课就让我们一起走进神奇的物理世界，共同探讨物体的浮与沉。
（二）新课学习
板块1：怎样使物体上浮或下沉。
实验：请同学们把实验桌上一些物品，如玻璃瓶，鹌鹑蛋，茶杯盖轻轻放入水中，有何发现？
发现：有的物体浮在水面，有的物体沉在水底。
上浮的物体有：玻璃瓶、茶杯盖……
下沉的物体有：鹌鹑蛋……
思考：怎样使下沉的物体浮起来？怎样使漂浮的物体沉下去？
实验：请带着问题继续进行探究。
提问：你是怎样使茶杯盖、玻璃瓶下沉的？又是怎样使鹌鹑蛋上浮的？
从物体受力角度看，这些方法中分别改变了哪些力的大小，又是如何改变的？
归纳：把各组采取的措施，汇集起来，通过讨论，引导学生从重力和浮力的关系归纳出所采用的方法的实质。
结论：通过改变物体所受重力和浮力的大小可以控制物体的浮与沉。
板块2：探究物体浮沉的条件。
物体上浮和下沉时，它受到的重力与浮力有什么关系？
复习：当物体受平衡力作用时，运动状态是怎样的？不变的，有哪几种？静止或匀速直线运动，当物体受非平衡力作用时，运动状态是怎样的？改变的。有哪几种？加速，减速或变向。
播放动画：物体的浮沉条件。
信息快递：物体浸没在液体中处于静止或匀速直线运动状态称为悬浮。物体静止在液面上，有一部分体积露出液面，这种状态称为漂浮。
猜一猜：当物体悬浮时，所受重力和浮力有怎样的关系？
实际操作：选取不同的数据，进行尝试。
得出结论：当物体所受重力大于浮力时，物体下沉；当物体所受重力小于浮力时，物体上浮；当物体所受重力等于浮力时，物体悬浮或者漂浮。其中两个是运动状态不变的，即悬浮和漂浮，两个是运动状态改变的，即上浮和下沉。这就是物体浮沉的条件。
当我们知道了物体的浮沉条件，就能解答实际问题了。
板块3：物体浮沉条件的应用。
（1）潜水艇的浮与沉
改变浮力和物重，从而改变物体的浮与沉，避免出现探究的盲目性，节省学生讨论所需时间。探究物体的浮沉条件板块中，通过观察动画，提问学生，引导他们运用二力平衡条件，力与运动关系等知识进行分析，从而认识到物体在液体里浮沉的四种基本状态，即上浮、下沉、漂浮和悬浮，最终理解物体的浮沉条件。
（三）巩固应用方面，坚持以学生为学习主体，注意培养学生自主实验能力和学以致用的习惯。安排活动，先把圆柱体橡皮泥放入烧杯水中，再设法使沉底的橡皮泥漂浮在水面上，并讲解物理道理。
