“物體的浮與沉”教學(xué)設(shè)計(jì)

王建新

一、教材分析

本節(jié)是江蘇科學(xué)技術(shù)出版社出版的八年級(jí)物理下冊(cè)的最后一節(jié)新課，是對(duì)前面力、力和運(yùn)動(dòng)、壓強(qiáng)與浮力等知識(shí)的綜合應(yīng)用。教材從日常生活中常見的物體在液體中有的下沉、有的上浮這一現(xiàn)象出發(fā)，提問(wèn)學(xué)生如何使沉下去的物體浮起來(lái)，如何使浮著的物體沉下去，通過(guò)探究引導(dǎo)學(xué)生思考浮力和重力的關(guān)系，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論，然后用二力平衡條件對(duì)漂浮、懸浮兩種狀態(tài)進(jìn)行分析。考慮到學(xué)生即將升入九年級(jí)，對(duì)他們進(jìn)行數(shù)學(xué)推理方面的訓(xùn)練也納入教學(xué)體系中，因此，要組織學(xué)生對(duì)生活物理社會(huì)欄目中的“潛水艇的浮與沉”展開討論。

二、學(xué)情分析

學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前已學(xué)習(xí)了重力、二力平衡條件、力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系、壓強(qiáng)與浮力、阿基米德原理，掌握了物體的受力分析，認(rèn)識(shí)了浮力的產(chǎn)生，能夠運(yùn)用一些方法求解簡(jiǎn)單的浮力，但多數(shù)學(xué)生害怕與浮力相關(guān)的物理問(wèn)題。原因有：（1）學(xué)生很多來(lái)自生活的經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)識(shí)其實(shí)是錯(cuò)誤的，由于先入為主的干擾，會(huì)對(duì)正確結(jié)論產(chǎn)生影響；（2）在學(xué)習(xí)了浮力之后，要求學(xué)生有分析物理過(guò)程和原理的邏輯思維能力，而對(duì)于一個(gè)偏向于感性認(rèn)識(shí)的八年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，確實(shí)有困難。學(xué)生已初步具備應(yīng)用所學(xué)到的物理知識(shí)分析和解決物理問(wèn)題的能力，而這節(jié)課就是要培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的這一能力。

三、教學(xué)目標(biāo)

（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，知道物體浸沒在液體中可能出現(xiàn)的狀態(tài)。

通過(guò)探究，了解控制物體浮沉的方法，用控制變量法對(duì)所提出的方法進(jìn)行理性分析。

通過(guò)探究，了解物體浮沉的條件，并通過(guò)交流與合作得出結(jié)論。

通過(guò)閱讀，了解物體浮沉條件在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用，并激發(fā)愛國(guó)主義熱情。

（二）重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：改變物體浮沉的方法，理解物體的浮沉條件。

難點(diǎn)：如何讓學(xué)生運(yùn)用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，理解物體的浮沉條件，區(qū)分物理過(guò)程和物理狀態(tài)。能較靈活地利用物體浮沉條件解答實(shí)際問(wèn)題。

（三）教具

演示：塑料袋，回形針，火柴，酒精燈，塑料瓶，玻璃瓶，水。

分組：塑料盆，抹布，大、中、小燒杯，水，塑料蓋，鵪鶉蛋，食鹽，金屬勺，玻璃瓶，橡皮泥等。

四、教學(xué)過(guò)程

（一）新課導(dǎo)入

讀圖：出示圖片，海面上一艘潛艇，這是我國(guó)自主研制的核潛艇，第一艘核潛艇于1974年8月交付海軍正式使用，從而使我國(guó)成為世界上第五個(gè)擁有核潛艇的國(guó)家，為維護(hù)世界和平作出了重要貢獻(xiàn)。

演示：塑料袋升空。點(diǎn)燃塑料袋下面的酒精燈，過(guò)一會(huì)，塑料袋能騰空而起，然后下落。

提問(wèn)：為什么潛水艇可以時(shí)而露出水面、時(shí)而沉入水中，塑料袋可以升空，也可以降落？是什么力量讓它們上浮或下沉？這節(jié)課就讓我們一起走進(jìn)神奇的物理世界，共同探討物體的浮與沉。

（二）新課學(xué)習(xí)

板塊1：怎樣使物體上浮或下沉。

實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)同學(xué)們把實(shí)驗(yàn)桌上一些物品，如玻璃瓶，鵪鶉蛋，茶杯蓋輕輕放入水中，有何發(fā)現(xiàn)？

發(fā)現(xiàn)：有的物體浮在水面，有的物體沉在水底。

上浮的物體有：玻璃瓶、茶杯蓋……

下沉的物體有：鵪鶉蛋……

思考：怎樣使下沉的物體浮起來(lái)？怎樣使漂浮的物體沉下去？

實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)帶著問(wèn)題繼續(xù)進(jìn)行探究。

提問(wèn)：你是怎樣使茶杯蓋、玻璃瓶下沉的？又是怎樣使鵪鶉蛋上浮的？

從物體受力角度看，這些方法中分別改變了哪些力的大小，又是如何改變的？

歸納：把各組采取的措施，匯集起來(lái)，通過(guò)討論，引導(dǎo)學(xué)生從重力和浮力的關(guān)系歸納出所采用的方法的實(shí)質(zhì)。

結(jié)論：通過(guò)改變物體所受重力和浮力的大小可以控制物體的浮與沉。

板塊2：探究物體浮沉的條件。

物體上浮和下沉?xí)r，它受到的重力與浮力有什么關(guān)系？

復(fù)習(xí)：當(dāng)物體受平衡力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的？不變的，有哪幾種？靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體受非平衡力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的？改變的。有哪幾種？加速，減速或變向。

播放動(dòng)畫：物體的浮沉條件。

信息快遞：物體浸沒在液體中處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為懸浮。物體靜止在液面上，有一部分體積露出液面，這種狀態(tài)稱為漂浮。

猜一猜：當(dāng)物體懸浮時(shí)，所受重力和浮力有怎樣的關(guān)系？

實(shí)際操作：選取不同的數(shù)據(jù)，進(jìn)行嘗試。

得出結(jié)論：當(dāng)物體所受重力大于浮力時(shí)，物體下沉；當(dāng)物體所受重力小于浮力時(shí)，物體上浮；當(dāng)物體所受重力等于浮力時(shí)，物體懸浮或者漂浮。其中兩個(gè)是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的，即懸浮和漂浮，兩個(gè)是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的，即上浮和下沉。這就是物體浮沉的條件。

當(dāng)我們知道了物體的浮沉條件，就能解答實(shí)際問(wèn)題了。

板塊3：物體浮沉條件的應(yīng)用。

（1）潛水艇的浮與沉

改變浮力和物重，從而改變物體的浮與沉，避免出現(xiàn)探究的盲目性，節(jié)省學(xué)生討論所需時(shí)間。探究物體的浮沉條件板塊中，通過(guò)觀察動(dòng)畫，提問(wèn)學(xué)生，引導(dǎo)他們運(yùn)用二力平衡條件，力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系等知識(shí)進(jìn)行分析，從而認(rèn)識(shí)到物體在液體里浮沉的四種基本狀態(tài)，即上浮、下沉、漂浮和懸浮，最終理解物體的浮沉條件。

（三）鞏固應(yīng)用方面，堅(jiān)持以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，注意培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯W(xué)以致用的習(xí)慣。安排活動(dòng)，先把圓柱體橡皮泥放入燒杯水中，再設(shè)法使沉底的橡皮泥漂浮在水面上，并講解物理道理。