10.3 物体的浮沉条件及应用-【绿卡初中创新题】2025-2026学年八年级下册物理同步教案(人教版·新教材) 河北专版

该教案聚焦物体的浮沉条件及应用核心知识，通过“探海蛟龙”多媒体导入，联系潜水艇浮沉现象激发兴趣，基于二力平衡和阿基米德原理，构建从受力分析到实际应用的知识支架。 以实验驱动教学，通过乒乓球浮沉、金属箔空心化等实验培养科学探究能力，对比漂浮与悬浮、分析潜水艇原理体现科学思维，联系轮船等应用渗透科学态度与责任，助力学生提升探究与应用能力，为教师提供丰富教学资源。

山东绿卡凯尔文化传媒有限公司 课题 第十章 第3节 物体的浮沉条件及应用 1课时 授课教师 授课类型 新授课 教学目标 1.知道物体的浮沉条件。 2.知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理。 3.理解物体的浮沉条件是二力平衡知识的具体应用，结合阿基米德原理掌握浮力问题的解决方法。 教学重点、教学难点 重点：浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法。 难点：综合利用二力平衡的知识探究浮沉条件。 教学方法 本节课采用两学两教的主要模式,充分利用实验观察法来明确相关概念和原理,并利用问答法这一有效手段检测学生对知识的掌握情况,让学生充分利用分析法解决一些生活中的实际问题,增强学生的学习能力和变向思维能力,将知识连成体系。 教学准备 乒乓球、沙、装有水的水槽、金属箔、大烧杯、水、充有氢气的气球、没充气的气球、多媒体课件等。 教学过程 一、新课引入 多媒体展示：探海蛟龙 潜水艇这么一个庞然大物,却能自由地上浮与下沉,同学们想知道它的浮沉原理吗?下面我们就一起来学习物体的浮沉条件及应用。 二、讲授新课 知识点一 物体的浮沉条件 1．漂浮、悬浮和下沉 演示实验：将三个乒乓球浸没在水中(一个充满沙；一个中空；一个有部分沙，用蜡封住)，松手后出现什么现象？ 教师引导：首先指明这些现象可以描述为“漂浮”“下沉”“悬浮”，规范物理语言，然后要求学生进行受力分析，利用二力平衡的知识解决问题。 提出问题：浸入水中的物体受到哪几个力的作用？它们的施力物体分别是谁？ 交流讨论：一个物体在受到两个或两个以上力的作用时，它的运动状态由这些力共同决定。 (1)F浮=G时，它受到平衡力的作用，处于什么状态？ (2)F浮>G时，它受到非平衡力的作用，处于什么状态？ (3)F浮<G时，它受到非平衡力的作用，处于什么状态？ 思考问题：下沉的物体最终处于什么状态？为什么？上浮的物体最终处于什么状态？ 2．物体的浮沉条件 学生活动：分析讨论，得出浮沉条件。 将学生讨论的结果填入表格中： 状态 受力关系 合力 漂浮 F浮=G 为零 下沉 F浮<G 竖直向下 悬浮 F浮=G 为零 上浮 F浮>G 竖直向上 沉底 F浮+F支=G 为零 提出问题：物体漂浮和悬浮时，都有F浮=G，那这两种情况岂不是完全相同了吗？ 学生活动：比较分析。悬浮的物体完全进入液体中，可以静止在液体内部任一位置，其体积等于物体排开液体的体积；而漂浮则是物体静止在液体表面上，其体积大于物体排开液体的体积。 点拨：总结易混淆的几个词语 浸没：物体完全浸入液体中，整个物体在液面以下。 浸入：也就是“浸在”，包括完全浸入和部分浸入。 漂浮：物体漂在液面上，部分体积浸入。 悬浮：物体在液面以下，完全浸入，可以静止于液面下任何位置。 上浮：物体正在向上加速运动，可能完全浸入，也可能部分浸入，最终状态是漂浮。 下沉：物体正在向下加速运动，可能完全浸入，也可能部分浸入，最终状态是沉在液体底部。 知识点二 浮力的应用 1．轮船的浮沉原理 提出问题：怎样让铁块漂浮或悬浮在水中？ 学生活动：让铁块的密度变小，小到等于水的密度就能悬浮了，小于水的密度就能漂浮了。 提出问题：怎么才能使铁块的密度变小呢？ 学生活动：根据ρ=，可知有两种办法 (1)在质量不变的情况下增大体积。可将铁块压成薄片，包成铁盒，增大体积。 (2)在体积不变的情况下减小质量。可挖掉铁块内部的铁，减小质量。 其实这两种办法都是将铁块制成“空心”。 演示实验：将叠在一起的金属箔放在水面上，金属箔下沉。将金属箔伸展开，叠成盒状放在水面上，金属箔漂浮。 轮船就是利用这个原理制成的。 (1)轮船的原理：通过将密度大的钢铁制成空心，增大了体积，进而增大了排开液体的体积，从而增大了可以利用的浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。 (2)排水量：轮船排开水的重力越大，受到的浮力就越大，就可以承载更多的货物。我们把轮船满载货物时排开水的质量叫轮船的排水量。即排水量=m船+m货。 思考问题：轮船从河里驶入海里时， (1)它受到的浮力变大、变小还是不变？ (2)它排开的液体的质量变不变？ (3)它排开的液体的体积变不变？ (4)它是下沉一些，还是上浮一些？ 拓展延伸：同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，但它排开的河水和海水的体积不同。因此，它的吃水深度不同。 轮船漂浮，人们在船体与水面相平处用不同颜色画线作标记，表示轮船没入水中的深度，这条线叫吃水线，最高吃水线表示最大的安全载重量。 2．潜水艇的浮沉原理 提出问题：潜水艇受到的浮力和重力相等，所以可以悬浮在海水中，可是它如何才能浮出水面呢？ 教师讲解：潜水艇两侧有水舱，当水舱中充水时，潜水艇加重，就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同体积水重时，潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时，潜水艇变轻，就可以上浮了。 多媒体展示：潜水艇的浮沉 学生活动：经讨论发现，悬浮的潜水艇排开海水的体积不能变化，所受浮力不能改变，只能通过改变自身重力实现浮沉。 归纳总结： 潜水艇的原理：靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。 重点强调：潜水艇浸没在水下不同深度，所受浮力相同。 3．气球和飞艇的升降原理 情景设置：释放一个氢气球，气球上浮至天花板。现场吹一个气球，扎紧口并松手，气球降至地面。 提出问题：这两个气球都受浮力吗？为什么一个上浮，另一个下降呢？ 学生回答：因为充入的气体不同，密度不同造成浮沉不同的。 提出问题：如何才能让气球浮在空中？ 学生交流：利用浮沉条件的密度关系可知，向气球中充入密度比空气小的气体，比如氢气、氦气等。 介绍热气球和飞艇的发展历程：氢气球——氢气飞艇——氦气飞艇。 提出问题：热气球、飞艇带着人飞上了天，实现了人们升天的梦想，可是它们怎么着陆呢？ 学生活动：减小浮力，利用阿基米德原理可知，减小排开气体的体积，比如热气球停止加热、飞艇放出一部分气体等。 归纳总结： 气球和飞艇的升降原理：利用里面充的气体的密度小于空气的密度，空气产生的浮力大于自身的重力来升空；利用减小浮力来下降。 提出问题：生活中还有哪些现象可以利用浮力的知识来解释？ 学生交流：如腌鸡蛋时，开始鸡蛋漂浮，后来下沉；煮饺子时，饺子熟了后会浮出水面；吹出的肥皂泡先上升后下降等等。 4． 密度计 提出问题：密度计可以漂浮在不同液体中测量液体的密度，那么它有怎样的构造和原理？ 教师讲解：课本图10.3-9是一种密度计，在酿酒、石油、化工以及农业选种等方面有广泛应用。这种密度计通常中间有一个体积较大的玻璃泡。密度计下方装着金属颗粒作为配重，使密度计漂浮时能保持竖直姿态。密度计上方为细玻璃管，它的内部标有刻度，测量时可以根据液面所处的位置直接读出液体的密度值。 归纳总结：工作原理：利用浮力等于重力来测量液体的密度。 三、课堂小结 回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。 四、板书设计 第3节 物体的浮沉条件及应用 一、物体的浮沉条件 F浮>G物   上浮 最终漂浮 　ρ液>ρ物 F浮=G物   悬浮　　　　 　 ρ液=ρ物 F浮<G物   下沉   最终沉底 ρ液<ρ物 二、浮力的应用 1.轮船：利用“空心”法增大浮力，使浮力等于船和货物的总重力实现漂浮。 2．潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。 3.气球和飞艇：ρ气<ρ空气，使它受到的F浮>G物而升空。 4．密度计：利用浮力等于重力来测量液体的密度。 教学设计 反思 1.本节课以学生自主探究为主线展开教学,实验器材充分,目的明确,能让学生通过丰富多彩的探究活动，大胆实践、勇于创新,学生的创新精神和探究能力得到了锻炼,激发学生的学习积极性,能让学生在自主探究和合作交流中提升对知识的认识,真正发挥了学生的正常思维潜能,激发了学生对自然科学的探究,培养了学生的探究意识,动手能力和团结协作的精神,更重要的是培养了学生的创新意识。 2.由于对学生自主动手实验的能力、信心不足,仍不敢对学生全面放手,教师在学生自主探究实验活动中时不放心,这不利于学生自主探究能力和创新能力的培养。部分学生教学的参与度不够，学生的动手能力也比较弱,要多鼓励学生,对于学生的困难,给予及时的辅导。 3.活动和实验的目的是帮助学生更好地理解知识,所以活动和实验要注意其有效性和可参与性,还要注意留给学生足够的思考、讨论和交流的时间,这也是一堂课成功的关键。 学科网（北京）股份有限公司 $