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視頻標簽：物體的浮沉條件及應用
所屬欄目：初中物理優質課視頻
視頻課題：初中物理人教版八年級下冊第十章第3節《物體的浮沉條件及應用》河北省優課
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初中物理人教版八年級下冊第十章第3節《物體的浮沉條件及應用》河北省優課
《物體的浮沉條件及應用》教學設計
一、課題：《物體的浮沉條件及應用》 新授課 一課時
（一）在教材中的地位和作用
本節課的內容選自人教版八年級物理下冊第十章第三節《物體的浮沉條件及應用》。
本章主要講的是浮力的相關知識，教學內容設計主線是認識浮力、浮力產生原因——阿基米德原理——物體的浮沉條件及應用。本節不僅涉及到前面兩節的浮力知識，還是對受力分析、力和運動的關系的綜合應用。可見，物體的浮沉條件是本章乃至初中整個力學部分的重點。
本節內容與生活實際的聯系非常緊密，符合新課標的基本理念——“從生活走向物理，從物理走向社會”，對培養學生學以致用的意識非常重要。
（二）教材安排和突破
在教材安排中，本節是這樣安排的：先了解漂浮、懸浮和沉底三種浮沉狀態，再通過受力分析和理論推導得出物體的浮沉條件結論，最后了解生活中的相關應用。即直接分析并推導得出浮沉條件的結論。
我基于書上“想想做做”的“鹽水浮雞蛋”實驗做了一些改進。突破傳統，用直觀可見、可測的實驗，讓學生參與觀察幾個重力不同的乒乓球在水中的狀態；再進行實驗探究，不斷改變其中一個乒乓球的重力，用幾次記錄的小球所受重力與浮力、小球密度與液體密度作比較，從而得到物體的浮沉條件。
（三）重點、難點
本節重點是探究物體浮沉的條件。這是一個涉及到比較多的物理量的實驗探究過程，學生對科學實驗探究的全過程缺乏經驗，因而把它作為重點。
難點在對實驗數據的處理、分析歸納上，指導學生進行數據的排列和對比，通過數字找規律突破難點。 二、教學的改進與創新
我在本節課改進，特別是實驗改進共三點，一是將教材中“想想做做”的“鹽水浮雞蛋”實驗改成了兵乓球在水里的漂浮、懸浮和沉底，能夠形象直觀地展示懸浮狀態，便于計算和比較；二是將教材理論分析、推導得出浮沉條件的兩種判斷方法（比浮力、重力和比密度）改為學生自主探究，分析數據得出結論，激發了學習興趣，培養了學生動手動腦、分析歸納的科學實驗能力。
二是我將平時課本上以圖片形式出現的事例通過自制教具、動畫或實驗等方式呈現在學生面前，大大增加了直觀感受。還將伽利略彩球溫度計介紹給學生，并進行了工作過程的演示。
此外，本節課充分利用信息技術輔助教學。教師通過學生平時接觸過的EXCEL表格進行數據的排序和篩選，使分析實驗數據的過程更加直觀。此外還使用免費的在線問卷調查網站“問卷星”進行題目小測，并回收問卷，通過問卷星的分析統計功能，當場進行逐題的正確率分析，使教育更加高效，真正體現了學生主體作用。 三、教學目標
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本節課希望指導學生通過實驗的方法探究物體的浮沉條件，在科學研究過程中理解本節內容，解決本節知識綜合性強，難度較大的問題。具體教學目標如下： 1、知識與技能
（1）通過課堂實驗和探究活動，形象直觀的了解物體浮沉的幾種狀態，掌握各種狀態下浮力與重力的大小關系及分析方法，并深刻理解。
（2）知道物體的各種浮沉狀態下物體密度和液體密度的關系。 （3）能應用物體的浮沉條件解釋簡單的物理現象。 2、 過程與方法
（1）通過對實驗的操作和觀察，提高學生的動手能力和觀察能力。 （2）通過探究活動和分析實驗，培養學生的綜合分析能力及交流合作能力。
（3）通過聯系生活，運用物體的浮沉條件解釋生產、生活中的一些現象，認識浮力知識在生產生活中的應用價值，引導學生學以致用。 3、情感、態度與價值觀
（1）通過實驗培養學生對科學探究的濃厚興趣，對實驗現象認真觀察和對實驗操作的科學態度，形成尊重事實、善于質疑的科學態度。
（2）通過學生討論交流和探究活動，培養綜合分析能力及交流合作能力，激發學習興趣，并從中感受自主學習、合作學習的快樂。
（3）通過浮力應用實例培養學生聯系實際的良好習慣，激發學生學習興趣。 四、實驗教學方法
觀察法、探究法、實驗法、討論法。 五、教學程序設計及流程圖
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環節一 魔術引入 激發興趣
表演神奇的浮沉子，暫不揭秘，留下懸念，激發了學生學習興趣。 環節二 學生體驗 提出問題
體驗一：讓學生從自己的物品中選取一種可以浮在水邊上的物品，并放入水槽中驗證。引起學生關于物體浮沉狀態可能跟物重有關的猜想。
體驗二：讓學生拿起兩塊一樣大小的橡皮泥，一塊捏成船的形狀，另一塊不做任何處理，同時放入水槽中，觀察浮沉狀態。
由學生體驗，引起學生關于物體浮沉狀態可能跟物重或浮力有關的猜想。
教師演示：分別將大木梳、將大石塊放入水中，讓學生觀察現象，并提出問題（1）重的物體一定下沉，輕的物體一定上浮嗎？ （2）受浮力大的物體一定上浮，受浮力小的物體一定下沉嗎？
學生通過以上體驗，并討論分析得到“物體的自重和物體所受浮力的大小都不是決定物體浮沉的唯一因素” 提出探究的方向：重力與浮力的大小關系是物體的浮沉條件。
環節三 制定方案 分組實驗
實驗器材準備：乒乓球多個（含水或鹽水量各不相同）、注射器、彈簧測力計。
整個實驗的過程是：（1）首先，學生制作多個重力不同的乒乓球；（2）觀察并記錄每個乒乓球在水中靜止后的狀態；（3）彈簧測力計測出乒乓球所受重力，并計算出的浸沒時浮力進行比較；（4）計算乒乓球平均密度，并與液體密度比較；（5）收集多組數據，歸納出物體的浮沉條件。
這個實驗時以不同重力的乒乓球為研究對象，學生進行浮沉實驗，觀察現象，收集數據，老師巡視，輔導實驗。除了要測量出乒乓球的重力外，還要指導學生明確記錄當乒乓球在水中穩定之后它的浮沉狀態，一并記錄在表格中。在計算浮力是老師一定要跟學生解釋一下我們現在計算的乒乓球密度是其平均密度。）
實驗統一選擇國際乒聯規定的“大球（直徑40mm）”作為實驗器材，老師通過排水法及理論計算在課前得到體積值V=33.5cm3
，并提前告知學生。若在實驗中出現學生不會測浮力時啟發學生用上一節所學的阿基米德原理求出浸沒時受到的浮力大小。 乒乓球編號
A B C D E F G
體積 V=33.5cm3
浮力/N F=ρgV=0.335
浮沉狀態 重力/N 質量/g 密度/g·cm3
用乒乓球代替雞蛋，有如下考慮：
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（1）解決了因雞蛋大小不一，不能運用控制變量法進行實驗的問題。 （2）同時進行多個乒乓球的實驗，使得實驗現象更加直觀，便于橫向比較。
（3）（從節能環保角度上）在制作乒乓球時，根據需要可用注射器進行注入和抽取水的工作，因為注射器注水孔尺寸極小，不需使用粘膠，直接放入水中時水也不會流出或流入，操作方便、精確、環保，無污染，乒乓球還可循環使用。 說明：
（1）注射器針頭有潛在的危險性，在乒乓球制作完成后，老師先收上來，在后面實驗需要的時候在進行發放。并提醒學生注意安全。
（2）懸浮乒乓球制作技巧：將淡鹽水注入乒乓球接近注滿狀態，調整其重力，讓乒乓球在清水中接近懸浮，這時候再用注射器微調，乒乓球就能恰好懸浮。
環節四 分析數據 總結規律
教師選取兩組以上數據錄入同一個表格內，展示給學生，讓學生討論總結規律。在這個過程中，老師啟發學生把數據進行排序，再進行規律的探究。得到物體浮沉的條件：
狀態 漂浮 懸浮 沉底 上浮 下沉 力的關系 F浮=G物 F浮=G物 F浮<G物 F浮>G物 F浮<G物 密度關系
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
環節五 應用規律 解釋現象
討論輪船、潛水艇、氣球浮沉、伽利略球等的原理并展示有關的器材，鼓勵學生學以致用。 1、輪船：先介紹六百多年前鄭和下西洋時的巨大木船，并帶領學生回憶體驗二中橡皮泥的浮沉，學生通過分析并觀看視頻微課得出現代輪船浮在水面上的奧秘。
2、潛水艇：學生通過動畫微課自學潛水艇的浮沉過程，學生再用潛水艇浮沉演示儀，分組感受潛水艇工作過程。實驗可以看到抽水—--物體上浮，注水—-物體下沉，由學生解釋工作原理是：通過改變自身重力實現上浮和下沉的。
3、伽利略彩球溫度計：教師先展示，學生自學觀看視頻微課，了解工作原理。
4、了解熱氣球工作原理，使學生明確，物體浮沉條件的規律不僅適用于液體，同樣適用于浸沒在氣體中的情況。
環節六 歸納拓展 小結檢測
本節課的歸納沒有對物體的浮沉條件簡單回顧，而是結合分組實驗，再次對物體浮沉的兩個過程、三種狀態進行受力分析，再指導學生運用已學過的知識推導物體密度與液體密度的關系。讓學生認識到實驗現象及結論與理論推導是統一的，認識到物理是一門實驗學科，是在實驗的基礎上探究現象背后的規律的
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學科，激發并培養學生探究科學規律的熱情。
課堂檢測部分，教師通過免費的在線問卷調查網站“問卷星”，課前進行小測題目的錄入，錄入后既可得到問卷的公共網址。上課時教師通過局域網，利用本地命令，將公共網址發給同學們，開始答題，答題后點擊提交。最后，教師回收問卷，通過問卷星的分析統計功能，當場進行逐題的正確率分析，知識點點評。
最后揭密浮沉子的奧秘，引導學生課下自制浮沉子，回扣了本節課魔術引入留設的懸念。 六、教學反思
新課程的基本理念是“注重科學探究，提倡學習方式多樣化”。本節課除了生動有趣的演示實驗、學生體驗小實驗，精心設計了用乒乓球代替雞蛋的探究內容融入本節教學，運用分組實驗法、理論推導法、比較探究法，突出“做中學”，并引導學生采用EXCEL排序的科學方法處理實驗數據。盡可能地創造條件，讓學生自主探究，交流合作，總結歸納，從而構建“新”的物理規律。通過體驗活動引起學生思維碰撞，并在實驗過程中獲得成功的喜悅；通過實驗、模型演示，每位同學還通過電腦自學動畫演示應用，學生從觀察、比較、分析中去發現、去認識、去領悟物體浮沉的意義及用途，培養了學以致用的能力，取得了滿意的效果。
本節課努力做到課程的信息化改革。學生利用EXCEL進行數據分析，用信息技術構建信的物理規律。學生和老師利用局域網進行數據分享，使實驗過程高效有序。利用每個人面前的電腦進行課上的微課自學，還可以在自己不明白的地方反復觀看，使得課程面向全體學生的同時關注個性差異，利用信息技術的功能優勢調控教學活動，實驗促進學生能力的發展。此外，本節課的課堂檢測環節運用網絡進行。首先讓教師通過免費的在線問卷調查網站“問卷星”在課前進行小測題目的錄入，錄入后既可得到問卷的公共網址。
課上，教師通過局域網，利用本地命令，將公共網址發給同學們，開始答題，答題后點擊提交。 最后，教師回收問卷，即時通過問卷星的分析統計功能，當場進行逐題的正確率分析，分析形式多樣，包括表格、餅狀圖、圓環圖、柱狀圖和條形圖。并對正確率較低的題目進行知識分析。
技術可以改變教育，技術可以使教育更加高效，在上面的環節中就體現的淋漓盡致。學生們提交答卷之后能看到自己的答卷結果，真正體現了學生主體作用。而教師在接收答卷后，系統會自動生成分析圖表，直觀、高效的展現給學生每道題的正確率等結果，便于教師主導作用的發揮，有針對性的進行教學內容的講解與側重。即時的教學反饋使得學生和老師及時掌握本節課的教學目標達成，老師能在習題點評時有重點，有側重。
通過教育的信息化，本節物理課中學生思維活躍、積極參與，顯露出創新精神和實踐能力的提高，教學目標達成好。對以后的學習培養了學習能力，是一節成功的信息化教學的課。
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附件：10.3 物體的浮沉條件及應用 學案
第十章 第三節 物體浮沉的條件及應用
【學習目標】
1、通過課堂體驗和實驗活動，形象直觀的了解物體浮沉的幾種狀態，深刻理解物體的浮沉條件。 2、運用物體的浮沉條件解釋生產、生活中的一些現象，認識浮力知識在生產生活中的應用價值。 3、通過活動分析和討論過程，培養綜合分析能力及交流合作能力。 【自學·合作·探究】
一、體驗活動
1、體驗一，猜想 ； 2、體驗二，猜想 ； 3、體驗三，猜想 。 二 、實驗探究
三、物體浮沉的條件的應用
1、輪船原理：采用________的辦法，增大可以利用的________，使密度大于水的鋼鐵能漂浮在水面上。
2、潛水艇原理：浮力一定時， 通過改變 來實現浮或沉。
3、伽利略彩球溫度計的工作原理：
4、氣球和飛艇：因為浮力 重力而上升，到一定高度，浮力變小，等于重力時逐漸停止，不再上升。
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