《物体的浮沉条件及应用》教学设计
【教学目标】
1．知识与技能
（1）知道物体的浮沉是由物体在液体中所受浮力与重力的大小关系决定的；
（2）能综合运用阿基米德原理、二力平衡等知识来讨论浮沉条件。
（3）知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
2．过程与方法
（1）通过实验探究和受力分析，得出物体的浮沉条件；
（2）通过对小组探究实验的观察和分析，了解轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
3．情感态度与价值观
（1）初步认识科学技术对社会发展的影响；
（2）初步建立应用物理知识解决实际问题的意识。
【教学重点】
1．物体浮沉条件的分析与判断。
2．知道轮船、密度计、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
【教学难点】
理解物体的浮沉条件并运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些
现象。
【教学准备】
教师：多媒体课件、水槽、密度计、浮沉子（矿泉水瓶和胶头滴管）、潜水艇模型、孔明灯等。
学生：烧杯、水、盐水、锡箔纸、小试管、密度计、矿泉水瓶、胶头
滴管等。
【新课教学】
引入新课
小组展示：
课前老师给同学们布置了一个作业：同学们采取小组合作的方式寻找
或制作一个物体，使它能悬浮在水中，同学们准备好了吗？快来展示展示。
（学生展示，并说明原理）
新课教学：
师生共同总结得出物体的浮沉条件：
物体下沉F浮<G
物体上浮F浮>G
物体悬浮F浮=G
物体漂浮F浮=G
ρ物<ρ液上浮至漂浮
ρ物=ρ液悬浮
ρ物>ρ液下沉
通过设计展示，我们了解了物体的浮沉条件，物体的浮沉条件在生产和生活中的应用非常广泛，接下来我们继续探讨物体的浮沉条件在生产生活中的应用。
（一）轮船
【师】同学们能不能想办法让密度大于水的锡箔纸漂浮在水面上呢？同学们现在就以小组为单位用准备好的锡箔纸试一试？想办法让它们漂浮在水面上。
（学生探究实验）
【师】很多小组已经让他们的锡箔纸漂浮在水面上了，我们来展示一下。
【师】看来各小组的想法不谋而合。
把锡箔纸做成小船的形状就能漂浮在水面上了，这是为什么呢？能不能利用浮力的知识解释解释。
（学生说明，教师补充）
【生】密度比水大的物质，做成空心，就可以浮在水面上。
这时，这个物体受到的重力虽然没变，但它排开水的体积增大了，受到的浮力增大了。
【师】还能从什么角度解释。
【生】橡皮泥做成空心后，平均密度变小，小于水的密度，所以能漂浮。
【师】可见，采用“空心”的方法，增大物体排开水的体积，就能增
大可利用的浮力。
轮船就是根据这个原理制成的。
板书：1.轮船（放映航母、客轮、巡洋舰的图片）
【师】轮船有大有小，轮船的大小通常用排水量来表示，排水量就是
轮船按设计的要求装满货物，满载时排开的水的质量。
“排水量”的单位
是吨．例如一艘轮船的排水量是1×103t，表示此船满载时，货物质量和
船身质量之和为1×103t。
思考：为什么m排水=m货+m船
辽宁舰排水量约6万吨以上，巡洋舰的排水量一般在0.8万吨—2万吨，普通客轮的排水量几百吨—几千吨左右，豪华客轮能达到万吨以上，
小渔船的排水量为几十吨—几百吨。
感兴趣的同学课后在上网查一查。
思考：轮船从河里驶入海里，它受到的浮力大小有无改变？它是上浮
一些还是下沉一些？
【师】我们拿一个小试管当作轮船来模拟这个过程，用水来代替河水，用盐水来代替海水，可是如何让小试管能竖直漂浮在水和盐水中呢？如何
能清楚的知道小试管从水中到盐水中是上浮一些还是下沉一些呢？同学们
能不能想想办法？同学们讨论讨论。
【生】在小试管中放点沙子，或者注入一些水，小试管就能竖直漂浮
在水中了
【生】在小试管的侧壁画上一些横线作为标记，分别把小试管放入水
和盐水中，观察液面所处的标记就能知道小试管从水中到盐水中是上浮一
些还是下沉一些了。
【师】同学们现在就动手做一做，找到答案之后再讨论讨论如何用我
们学过的知识解释这一现象。
（学生解释，教师补充）
【小结】轮船从河里到海里，两次都是漂浮状态，它受到的浮力都等
于它的自重，它两次受到的浮力不变，由于海水的密度大于河水的密度，
所以它排开海水体积小于它排开河水的体积，轮船要上浮一些．（利用公
式分析）
（二）密度计
【师】同学们能不能结合生活实际想一想刚才我们做的这个小试管在
生产和生活中有什么应用？
【生】可以利用小试管区分出液体密度的大小。
【师】很好，我们只要让小试管漂浮在不同液面上，观察小试管浸入
液体中的深度，如果浸入的深度深，液体的密度就小。
【师】用这个方法只能区分出液体密度的大小，我还想知道液体密度
的具体数值怎么办呢？
【生】只要把横线标记旁边标上具体的密度值就可以了。
【师】这样，我们就把小试管改进成一个测量液体密度的仪器，密度计。
实验室中确实有这样的测量液体密度的密度计。
板书：2.密度计【师】密度计的示数由下到上逐渐增大还是逐渐减小？能不能利用浮
力的知识解释？
【师】（密度计的示数由下到上逐渐减小，学生解释原因，教师补充）
【师】同学们拿出密度计观察观察，密度计的刻度是均匀的吗？（不均匀）课后讨论讨论为什么密度计的刻度是不均匀的。
（三）潜水艇
【师】同学们看，老师这里有一个“听话的”胶头滴管。
（浮沉子实验）
【师】同学们试一试，看看你们能不能让胶头滴管“听话的”上浮和下沉？然后互相讨论讨论，为什么胶头滴管会上浮和下沉？
（学生实验观察后解释胶头滴管如何实现上浮和下沉）
【师】胶头滴管是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
潜水艇就是应用这一原理实现上浮和下沉的。
板书：3.潜水艇
（播放Flash分析潜水艇上浮和下沉的过程）
【师】老师自制了一个潜水艇的模型，请一位同学来实际模拟一下潜水艇的上浮和下沉过程。
（要求学生边操作边讲解）
（四）气球和飞艇
【师】看来浮力的知识在生产和生活中的应用是非常广泛的。
除了利用液体的浮力，我们还经常要利用气体的浮力。
同学们看几张图片放映节日放飞的气球、气象勘测气球、飞艇、热气球图片。
【师】认识这些气球吗？他们为什么能升空呢？
【生】充入密度小于空气的气体（氢气、氦气或热空气）的办法使它
受到浮力大于重力而升空的．
【师】由于氢气和空气混合容易爆炸发生危险，所以现在升空的气球
和飞艇都是充入化学性质较为稳定的氦气。
而热气球是通过加热空气的方法，使热空气的密度小于冷空气的密度，从而使热气球升空的。
板书：4.气球和飞艇
【师】同学们听说过孔明灯吗？谁能给同学们介绍介绍？（放映孔明
灯图片和介绍孔明灯的材料。
）
【师】孔明灯的原理和热气球的原理是一样的。
老师也做了一个孔明灯，想不想看它放飞？
（演示实验，放飞孔明灯，向学生强调，课后不要做孔明灯随意放飞，容易发生火灾）
拓展延伸
讨论：2023年4月16日韩国载有459人的“岁月号”客轮，在从仁
川驶往济州途中触礁沉没，造成了重大人员伤亡。
同学们能不能利用浮力
知识分析造成沉船事故的原因？沉船上的人如何利用浮力知识进行自救？（师生讨论）
“岁月号”客轮发生沉船事故后，如何把沉船打捞上来呢？实际上，
人们也是利用与潜水艇相同的原理做成浮筒来打捞沉船的，同学们想不想
看看沉船是如何被打捞上来的？（播放利用浮筒打捞沉船的视频）
课堂小结：
通过这节课的学习，同学们有什么疑问可以提出来，我们共同探讨。
浮力的知识在生产和生活中的应用还有很多，只要你是一个有心人，物理知识无处不在。
【课后作业】
1．课后调查物体的浮沉条件在生产生活中还有哪些应用？
2．小组讨论密度计的刻度为什么是不均匀的？
3．小组合作制作一个孔明灯。