《物体的浮沉条件及其应用》教学设计及反思

陈 红

(浙江省宁波市海曙区雅戈尔中学 315153)

一、教学目标

1.知识与技能

(1)知道物体的浮沉条件，会根据浮沉条件判断物体的浮沉.

(2)知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉.

(3)能应用浮沉条件解释简单的物理现象.

2.过程与方法

通过观察实验现象得出结论来培养学生的观察总结能力.

3.情感、态度与价值观

通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例，体验科学、技术与社会的密切联系.

二、教学重点

通过观察实验，认识浮沉现象及探究物体的浮沉条件.

三、教学难点

对浸没在液体中的物体的进行受力分析，比较浮力和重力的大小.

四、教学准备

水槽、橡皮泥、易拉罐、矿泉水瓶、小试管、胶头滴管、烧杯、抹布

五、教学过程

新课引入：演示实验：浮沉子.

设计意图：通过浮沉子能“自如浮沉”的展示，激发学生对本节课学习的兴趣.

活动一：

1.你能让橡皮泥浮在水面上吗？

2.你能让浮在水面上的易拉罐沉下去吗？

安排学生动手做一做，并完成“实验单”中的“活动一”

附：“实验单”的“活动一”

1.你能让橡皮泥浮在水面上吗？

你的方法：

科学原理：通过改变的方法来改变橡皮泥的大小和形状，从而改变物体的沉浮.

2、你能让浮在水面上的易拉罐沉下去吗？

你的方法：

科学原理：通过改变易拉罐的大小和形状改变物体的沉浮.

总结：

改变物体浮沉的方法：

设计意图：通过两个实验得出“物体的浮沉改变可以通过改变物体的大小和形状或自身重力和所受浮力来实现”.通过让学生亲手实验的方法加深对知识的理解.

温故知新：

1.仅在液体中的物体受到浮力的大小与那些因素有关？

2.小瓶子浸在水中的三种不同位置，比较它们受到浮力大小.

设计意图：帮助学生回忆浮力知识，强调物体在液体中的三种状态：漂浮、悬浮和沉底，引出浸没在水中的物体的受力情况，并对小瓶子进行受力分析.顺畅的过渡到浸没在液体中的物体浮沉的取决条件在“重力”和“浮力”的大小关系上.

活动二：

附：“实验单”中的“活动二”

探究问题：物体的“沉”、“浮”取决于什么条件？

我们的猜想：物体的沉浮与“浮力”、“重力”的大小有关.

“浮力”、“重力”的大小关系上浮悬浮下沉

实验过程：

1事先准备好一个小瓶子，调整好瓶子内液体的量，使这个瓶子在水中刚好处于悬浮状态，此时，F浮G物；

2要使浸没在水中的瓶子上浮，如何操作，即F浮G物；

3要使浸没在水中的瓶子下沉，如何操作，即F浮G物；

结论：实验结果(“是”或“否”)与猜想一致.

设计意图：“活动二”让学生先完成实验单，对活动所要探究的问题、及实验方案有更深层次的理解.然后通过演示实验验证了猜想.

根据活动总结物体的浮沉条件

板书设计：

物体的浮沉条件及其应用

1.根据浮力、重力大小比较判断浮沉：

漂浮F浮=G物

演示实验：拿出一些生活中常见物品：石头、不锈钢调羹、木头、泡沫塑料，在放入水中之前先让学生猜测物体在水中是“沉”是“浮”.

设计意图：在生活中，很多时候不需要通过比较物体所受浮力和重力的大小来判断浮沉.活动通过让学生先猜，再验证的方法，引导学生提出“我们还可以通过比较物体密度和液体密度的方法来判断物体的浮沉”.

推导演算：

附：“实验单”的“活动三”

阿基米德原理：F浮= 物体所受重力：G物=

浸没时，体积的大小关系：V排V物

密度的大小关系浮力、重力的大小关系浸没时，浮沉情况ρ液ρ物F浮G物ρ液ρ物F浮G物ρ液ρ物F浮G物

设计意图：学生已经掌握了一定的浮力知识，可以根据所学知识导出“浸没时，物体的浮沉可以通过比较物体和液体的密度大小判断”.培养学生的推导能力.

强调：根据密度大小判断物体浮沉只适用于实心物体在液体中的浮沉.

板书设计：

2.根据物体密度和液体密度的大小关系判断物体浮沉：ρ液>ρ物,F浮>G物,物体上浮；ρ液=ρ物,F浮=G物,物体悬浮；ρ液<ρ物,F浮

注：此处的物体是指实心的物体.

思考：轮船用铁制成，铁的密度远大于水的密度，为何能浮在水面上？

1.轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它做成什么形状的，这样虽然受到的重力，但体积大，受到的浮力也大，所以能浮在水面.

2.漂浮时，轮船受到的重力大小等于浮力.

设计意图：两个问题设计是对今天所学知识的一个巩固，强化学生对知识的应用.

学生实验：制作浮沉子

1.播放制作视频

2.小组合作制作浮沉子

设计意图：与新课导入时所设计的悬念呼应，通过学生亲手做一做加深对物体浮沉的理解.

教学反思：

1.反思教材的合理使用.活动一的学生实验，是对书本中活动“观察与物体浮沉有关系的因素”的改编.书中也是两个小活动，第一个活动是，在空塑料瓶中加入小石子，使矿泉水瓶下沉.我把“矿泉水瓶”改为“易拉罐”，并且不提供“小石子”.“易拉罐”的好处有既可以通过增加自身重力来使其下沉，又可以通过压扁易拉罐，减少排开液体的体积，减少浮力的方法使其下沉.不提供“小石子”的原因是我觉得可以就地取材加入任何东西改变其自身重力，例如灌水.

2、反思课堂活动提高学习效率.活动二把“物体的浮沉取决于浮力、重力的大小关系”这个结论的得出，设计成学生先猜想后实验验证的探究过程.一方面这比单纯的教师讲解更能吸引学生的注意力，另一方面，单纯的教师讲解，学生的思考时间比较短，一部分思维敏捷的学生能积极思考和回答，另一部分思维慢一点的学生可能会错失独立思考的机会，从而减弱学习科学的兴趣.活动三中“推导演算”让学生先自己独立思考，也是同样的道理.把教师灌输知识转化为学生主动学习.

3.反思实验价值的深层挖掘.最后浮沉子制作这个环节中，我的处理有点不足.在这个活动的设计上只是为了和开头的引入做呼应，满足学生自己制作“浮沉子”的乐趣中，而错过了一些很好的教学机会.若能让学生在制作好“浮沉子”后，仔细观察其“浮”和“沉”现象，并利用今天所学知识解开浮沉子浮沉之谜就更好了.

参考文献：

[1]杨蕾蕾，庞礼军.物体的浮沉条件多角度实验探究[J]. 无线互联科技，2014(7)：154+260；

[2]孙佩雄. 初中物理实验教学资源的开发[J].物理教学探讨，2014(3)：1-4.