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物理沉與浮的實(shí)驗(yàn)教案
物理沉與浮的實(shí)驗(yàn)教案
授課地點(diǎn)： 物理實(shí)驗(yàn)室
教學(xué)課題：沉與浮授課
教師：
授課時(shí)間：
�。闭n時(shí)儀器材料： 雞蛋、水杯、鹽水、注射器、試管、膠塞、膠管、玻璃管、鐵絲、水、輕紙帶、膠帶、酒精、棉花、火柴等，
教案：沉與浮。
【 教學(xué)目標(biāo) 】
1．知識(shí)與技能理解物體的沉浮條件；知道魚(yú)、潛水艇、飛艇和密度計(jì)的沉浮原理；能應(yīng)用沉浮條件解釋一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。
2．過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察雞蛋的下沉、上浮和懸浮，使學(xué)生建立起三種狀態(tài)的概念，并且通過(guò)邏輯推理得出產(chǎn)生三種狀態(tài)所需的條件；通過(guò)邏輯分析的方法，解釋魚(yú)、潛水艇的浮沉原理；通過(guò)動(dòng)手制作，讓學(xué)生自己制作“自制潛水艇”和“熱氣球”；通過(guò)在網(wǎng)上查閱，讓學(xué)生設(shè)計(jì)出打撈中山艦的方案。
3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)魚(yú)、潛水艇和熱氣球的沉浮原理這些與日常生活緊密聯(lián)系的現(xiàn)象的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的緊密聯(lián)系；通過(guò)制作“自制潛水艇”和“熱氣球”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；通過(guò)學(xué)習(xí)閱讀材料，培養(yǎng)學(xué)生的民族情感。
【 教學(xué)過(guò)程 】
一、物體的沉與浮
（ 1 ）演示實(shí)驗(yàn)：石塊和塑料空心球 把它們分別浸沒(méi)在水中，叫同學(xué)們觀察現(xiàn)象；
提問(wèn)：浸在水中的物體，有的上浮，有的下沉，這是為什么呢？ 學(xué)生提出各種解釋。
（ 2 ）今天的課上完以后，你們就能解決這個(gè)問(wèn)題了。 演示實(shí)驗(yàn)： 取一只新鮮雞蛋，放在清水中，觀察它在水中沉浮的情況，向水中慢慢加些鹽，并輕輕攪拌，觀察到雞蛋怎樣運(yùn)動(dòng)？如果再加些清水，觀察到什么現(xiàn)象？
a) 雞蛋放入清水后，它是上浮還是下沉？
b ）加鹽輕輕攪拌的目的是什么？（以下是一種引導(dǎo)方案以供參考） 鹽水溶于水后，變成鹽水，密度比水的密度大； 加鹽會(huì)導(dǎo)致液體的密度的增大；
c ）隨著不斷地往水里加鹽，有什么現(xiàn)象出現(xiàn)？
d ）為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)？（以下是一種引導(dǎo)方案以供參考） 可以對(duì)雞蛋做受力分析； 這里有兩個(gè)狀態(tài)，一個(gè)是雞蛋下沉的狀態(tài)，另一個(gè)是雞蛋上浮的狀態(tài)； 當(dāng)它下沉的時(shí)候，它只受到浮力和重力的作用； 當(dāng)它上浮的時(shí)候，它只受到浮力和重力的作用； 在兩個(gè)狀態(tài)過(guò)程中，雞蛋的重力沒(méi)有發(fā)生變化； 雞蛋只受到浮力和重力，重力沒(méi)有變，那么肯定是浮力的變化引起它下沉和上浮； 不斷加鹽，導(dǎo)致液體的密度增大，雞蛋所受浮力逐漸增大； 當(dāng)浮力小于重力時(shí)，雞蛋下沉；當(dāng)浮力大于重力時(shí)，雞蛋上浮。
(a)學(xué)生觀察回答。
(b)教師引導(dǎo)得出攪拌的目的，一步一步讓學(xué)生建立起加鹽水是改變液體密度的概念。
(c)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)，雞蛋上浮了，有的學(xué)生很吃驚。
(d)學(xué)生思考。一步一步引導(dǎo)學(xué)生，讓他們分析出這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。
�。� 3 ）整理自己的思路，用 “ => ” 符號(hào)描述你的思維過(guò)程。
�。� 4 ）學(xué)生用邏輯推理的符號(hào)闡述自己的思路。
二、認(rèn)識(shí)三種狀態(tài)
雞蛋所處的三種狀態(tài)： 下沉：浮力 < 重力 上�。焊×� > 重力 懸�。焊×� =重力（平衡）讓學(xué)生了解三種狀態(tài)
三、生活中的下沉與上浮
（ 1 ）對(duì)于海洋生物來(lái)說(shuō)，浮力非常重要，浩瀚的海洋中，許多生物用不同的方式創(chuàng)造沉與浮，這是一個(gè)精彩的世界！展示各種海洋生物圖片。
（ 2 ）我們來(lái)看看魚(yú)是怎樣使自己在水中自由地上浮、下沉和懸浮的？（以下是一種引導(dǎo)方案以供參考） 魚(yú)同上面的雞蛋一樣，重力沒(méi)有發(fā)生變化； 魚(yú)也只受到重力和浮力的作用； 重力沒(méi)有變化，而浮力變化了； 魚(yú)是通過(guò)魚(yú)鰾改變自己的體積來(lái)改變浮力的； 魚(yú)鰾較小時(shí)，魚(yú)所受的浮力小于重力，魚(yú)下沉； 魚(yú)鰾較大時(shí)，魚(yú)所受的浮力大于重力，魚(yú)上��； 魚(yú)所受的浮力等于重力時(shí)，魚(yú)將可以在水中任意的深度游動(dòng)。激發(fā)興趣，學(xué)生思考。一步一步讓學(xué)生自己解決問(wèn)題。
�。� 3 ）整理自己的思路，用 “ => ”符號(hào)描述你的思維過(guò)程，寫(xiě)出魚(yú)在哪種條件下處于下沉、上浮或懸浮三種狀態(tài)；讓學(xué)生寫(xiě)出自己的思維過(guò)程。
四、潛艇與熱氣球
�。� 1）最早的潛艇用于軍事偵察和襲擊，現(xiàn)在也用于深�？疾欤瑸殚_(kāi)發(fā)海洋，獲得新資源提供信息。 連接到凡爾納，加潛艇圖片； 另一個(gè)仿生學(xué)的例子——潛水艇（潛水艇的水艙相當(dāng)于魚(yú)鰾）。
�。� 2）潛水艇是怎樣實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的？（以下是一種引導(dǎo)方案以供參考） 潛水艇只受到兩個(gè)力的作用，重力和浮力； 注意潛水艇的水艙的體積是不變的（這一點(diǎn)與魚(yú)鰾不同）； 潛艇排開(kāi)水的體積不變，潛艇處于同一液體當(dāng)中（即排開(kāi)液體的重力相等），那么浮力是不變的； 浮力不變，只可能是重力的變化引起了潛艇的下沉、上浮和懸�。� 潛艇有兩個(gè)水艙，可以用人工的方法向水艙中壓入和排出水； 潛艇通過(guò)向水艙中壓入和排出水能改變潛艇的重力； 人工向水艙中壓入水，直到重力大于浮力的時(shí)候，潛艇下沉； 人工從水艙中排出水，直到重力小于浮力的時(shí)候，潛艇上��； 當(dāng)重力與浮力相等時(shí)，潛艇懸浮。引起學(xué)生思考。一步一步引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題。
�。� 3 ）整理自己的思路，用自己的語(yǔ)言來(lái)描述一下潛水艇下沉、上浮和懸浮的狀態(tài)，你可以用 “ => ”來(lái)表述你的思維過(guò)程。
五、分析比較
�。� 1 ）提問(wèn)：雞蛋、魚(yú)和潛水艇都會(huì)在液體中下沉、上浮和懸浮，那么它們都是用了同樣的方法處于這三種狀態(tài)的嗎？ 學(xué)生分析回答。 不是；雞蛋：是由于雞蛋浸沒(méi)的液體的密度發(fā)生了變化，引起浮力變化；魚(yú)：是通過(guò)它的體積發(fā)生了變化，引起浮力變化；潛水艇，是通過(guò)它的自身重力的改變引起了下沉和上浮，它的浮力并沒(méi)有變。
（ 2 ）同學(xué)們自己歸納一下，總結(jié)出他們有什么區(qū)別和共同點(diǎn)；學(xué)生自己思考；
�。� 3）介紹熱氣球，加圖片； 運(yùn)用我們學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋熱氣球的沉浮原理。 解釋熱氣球?yàn)槭裁磿?huì)升起來(lái)？假如由你來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)吊籃的熱氣球，為了使它能降回地面，你打算采用什么辦法？
�。�4）引起學(xué)生興趣； 學(xué)生討論，以小組為單位，每一個(gè)小組交一份報(bào)告，與同學(xué)分享；
六、打撈中山艦
介紹我國(guó)古代用浮船打撈沉落江中的萬(wàn)斤大鐵牛的故事。
學(xué)生思考。
簡(jiǎn)單介紹中山艦——濃縮了中國(guó)現(xiàn)代史的一代名艦， 1938 年在長(zhǎng)江被日軍擊中，沉入19m深的長(zhǎng)江；中山艦排水量達(dá)780噸，長(zhǎng)62.48m，寬8.99m。 與歷史結(jié)合，了解到物理學(xué)科和歷史的關(guān)系。讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)打撈中山艦的方案，填寫(xiě)到書(shū)上的表格中。 學(xué)生自行設(shè)計(jì)。
七、課堂小結(jié)
1．了解三種狀態(tài)：下沉、上浮和懸浮。
2．三種狀態(tài)產(chǎn)生的條件：下沉：重力大于浮力；上浮：重力小于浮力；懸�。褐亓Φ扔诟×�。
3．用學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋魚(yú)、潛艇和熱氣球的沉浮原理。作業(yè) 學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)內(nèi)容。
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