10.3 物体的浮沉条件及应用 教学设计 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

章节

人教版（2024）物理八年级下册第十章第三节

课题

物体的浮沉条件及应用

课时

1

课型

规律课

授课时间

教学内容分析

课标要求解读

《义务教育课程标准（2022年版）》对本节内容的要求为：2.2.9能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。例10了解潜水艇的浮沉原理。

（一）课程标准对本节学生需要掌握的知识要求有：

（1）物体浮沉的条件：

①物体在液体中，有漂浮、悬浮、沉底的三种状态和上浮、下沉的两种现象；

②从静力学的角度分析，当物体在液体中，浮力大于重力时，物体上浮；浮力大于重力时，物体受力平衡，可以悬浮在液体内；浮力小于重力时，物体下沉。

③从物质特性的角度分析，当物体在液体中，如果它的密度小于液体的密度，物体上浮；如果它的密度等于液体的密度，物体悬浮；如果它的密度大于液体的密度，物体下沉。

（2）生产生活中的浮沉现象

了解潜水艇、轮船、气球、飞艇、盐水选种子的原理。

（二）课程标准对本节学生掌握知识的程度要求为：

“说明”和“了解”属于认知性目标行为动词，了解水平，基本特征是复述，即把已经学过的知识，通过回忆按照问题的要求陈述出来。因此，本节要求学生能够判断出物体在液体中所处的状态，探究总结出物体的浮沉条件，且运用物体的浮沉条件解释生产生活中的一些浮沉现象。

教材分析

本节内容属于初中物理八年级下册第十章第三节，是在前两节浮力概念和阿基米德原理的学习基础上进一步探究物体的浮沉条件，与前两节内容构成完整的浮力知识体系。物体浮沉条件的探究将重力、质量和密度、二力平衡和浮力等知识联系起来，是力学知识的综合应用，且与生活实际应用联系密切，重在提升学生的分析能力，培养学生的社会责任核心素养。

为了达成课程标准要求中的“运用物体的浮沉条件说明生产生活中的一些现象”，教材设计了物体的浮沉条件和浮力的应用两部分内容。

物体的浮沉条件这部分内容，教材从学生生活经验提出问题：，引导学生受力分析、并运用运动和力的关系、二力平衡条件、整合归纳得出物体浮沉时，浮力和重力的大小关系，又利用阿基米德原理、重力、密度知识进行整合,从而得出物体浮沉时，液体密度和物体密度的大小关系。同时介绍了农业上盐水选种的例子和盐水浮鸡蛋的小实验，加深学生对物体浮沉条件的认识。

浮力的应用这部分，教材选取了3个实例来帮助学生利用浮沉条件解释生产、生活的一些现象。首先从学生熟悉的船引入教学，介绍船的发展历程，并利用能承载重物的橡皮泥船，认识到空心的作用，轮船是改变排开水的体积从而改变浮力实现浮沉的实例代表。潜水艇是改变重力实现浮沉的实例代表。气球和飞艇是改变密度从而改变重力实现升空的实例代表，学生通过学习轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理，了解物理知识在生产，生活中的应用。另外，教材的两个想想做做用日常用品进行实验，拉近物理与生活的距离，让学生深切体会到科学的真实性。教材最后对飞艇与能源进行了简单的介绍，反映了科技发展的新面貌，使学生除了学到科学知识外还能感受到时代的脉搏。

物理内容分析

（1）物体浮沉条件的文字表述：

浮力大于重力时，物体上浮；浮力等于重力时，物体受力平衡，可以悬浮在液体内；浮力小于重力时，物体下沉。或：浸没在液体中的物体，如果它的密度小于液体的密度，物体上浮；如果它的密度等于液体的密度，物体悬浮；如果它的密度大于液体的密度，物体下沉。

（2）物体的浮沉条件及应用的意义：

探究物体的浮沉条件可以解释物体在液体中的状态，在此过程中可以提升学生观察现象的能力和分析问题的能力。物体浮沉的条件又可以运用在生产生活中，了解物体浮沉的条件在生产生活中的应用可以培养学生的社会责任核心素养。

（3）物体浮沉条件的内涵：

从力学角度来看，物体在液体中的状态与物体所受浮力和重力的大小有关；从物质特性的角度来看, 物体在液体中的状态与物体和液体的密度有关。

（4）物体的浮沉条件及应用的外延：

教科书中讲述了物体在液体中的浮沉条件，但该浮沉条件也适用于气球、飞艇等在空中的漂浮。

（5）物体浮沉条件及应用的关联：

从力学的角度分析物体的浮沉现象运用了二力平衡等力学基础知识，即巩固了前面所学的知识，为后续解决物体较复杂的受力情况提供了思路，奠定了基础。

（6）物体浮沉规律应用的发展：

物体在液体中漂浮、悬浮、沉底的状态和上浮、下沉的现象是生产生活中的直观经验。了解其中的原理之后，又可以根据需要，把物理知识投入生产生活，如轮船、潜水艇、气球、飞艇等的设计。

学情分析

       本节课的教授对象为初二年级的学生，通过对浮力和阿基米德原理的学习，学生对浮力及其大小有了一定的认识，对物体的浮沉也有一些生活体验，并且学生已经掌握了运动和力的关系，简单受力分析、二力平衡条件等力学基础知识，但分析总结物体的浮沉条件能力不足，需要教师加以指导。此外，虽然学生通过电视或网络对轮船、潜水艇、气球和飞艇有些许了解，但是对于如何实现它们的浮沉，缺少理论指导。并且学生可能会认为在液体中重的物体会下沉，轻的物体会上浮，在教学中教师要引导学生从力的角度和密度的角度分析物体的浮沉。

教学目标

一、 物理观念

1.知道物体的浮沉是由物体在液体（气体）中所受浮力与重力的大小关系决定的，且与物质的密度有关

二、 科学思维

1.通过分析乒乓球的浮沉现象，掌握从受力分析入手分析物体运动的方法

2.通过物体浮沉条件的应用（如轮船、潜水艇等），能够应用对应物理模型解决实际问题

三、 科学探究

1.通过小组探究不同物体在水中的浮沉状态，培养学生的实验操作能力、合作能力、以及对结果的交流、评估、反思能力

四、 科学态度与责任

1.认识浮力对人类生活、生产的影响，学会分析生活中的浮沉现象

2.通过自制小船、热气球等，做到理论联系实际，学以致用，认识科学技术对社会发展的影响

教学重点

1. 从力的角度总结归纳物体的浮沉条件。
2. 如何改变物体的浮沉条件。
3. 物体浮沉条件的应用。

教学难点

运用物体的浮沉条件解释轮船、潜水艇、热气球其中的原理。