安全教育 第 5 课时：浮沉的奥秘 肥东六中 陈峰 “浮”与哪些因素有关？如果以为重东西容易沉，轻东西容易浮；体积越 大浮力越大；浮得越高浮力越大，那就错了。 【教学目标】 1．由学生孰知的现象入口，探索浮沉现象。 2．通过实验探究活动，学生初步理解物体的沉浮与物体轻重、大小的关系。 3．通过认识冲突，学生更多自主探究。 【教学准备】 浮沉现象及阿基米德定律有关资料，玻璃小水缸、气球、泡沫塑料、橡皮、木 块、小石头、玻璃珠子、铁钉子、铝硬币、彩色塑料蛋(彩蛋)。 【教学流程与活动设计】 一、设疑导入，引发兴趣（5 分钟） 1、想一想：如果选一些会浮的物体（如气球）放在水中，按一按，会发生什么 现象？ 结论：①会向上顶！ ② 物体还会向上浮起来！ 2、试一试：将一些会浮的物体（如气球）放在水中，按一按，看看结果是否跟 我们预测的一样。 浸在水里的物体就会受到一个向上托起的力把浸在里面的物体顶起来。现在就 让我们一起来探究一下有关浮沉的奥秘吧！ 小提示：这里只了解浮力的有或无的问题及浮力的方向。 二、实验探究 DIY（30 分钟） 附后 三、总结拓展延伸（5 分钟） 曹冲称象的故事 古时候有一个小朋友叫曹冲他就利用浮力解决了成人都解决不了的难题，听 听他的故事吧： 安全教育 曹冲的父亲曹操是个大官，外国人送给他一只大象，他想知道这只大象有 多重，就叫他手下的官员想办法把大象称一称。 这可真是个大难题。因为大象是陆地上最大的动物，那时候没有那么大的 秤，怎么称呢？官员们都围着大象发愁，谁也想不出秤象的办法。 正在这个时候，跑出来一个小孩子，站到大人面前说：“我有办法！我有 办法！”官员们一看，原来是曹操的小儿子曹冲，嘴里不说，心里在想：哼！ 大人都想不出办法来，一个五、六岁的小孩子，会有什么办法?！ 可是千万别瞧不起小孩子，这小小的曹冲就是有办法。他想的办法，就连 大人一时也想不出来。他父亲就说：“你有办法快说出来让大家听听。” 曹冲说：“我称给你们看，你们就明白了。” 我国发行的曹冲称象邮票邮票 曹冲称象雕塑 他叫人牵了大象，跟着他到河边去。他的父亲，还有那些官员们都想看看 他到底怎么个称法，一起跟着来到河边。河边正好有只空着的大船，曹冲说： “把大象牵到船上去。” 大象上了船，船就往下沉了一些。曹冲说：“齐水面 在船帮上划一道记号。”记号划好了以后，曹冲又叫人把大象牵上岸来。这时 候大船空着，大船就往上又浮了起来。接下来曹冲叫人挑了石块，装到大船上 去，挑了一担又一担，大船又慢慢地往下沉了。“行了，行了！”曹冲看见船 帮上的记号已到了水面，就叫人把石块又一担一担地挑下船来。这时候，大家 明白了：石头装上船和大象装上船，那船下沉到同一记号上，可见，石头和大 象是同样的重量；再把这些石块称一称，把所有石块的重量加起来，得到的总 和不就是大象的重量了吗？ 大家都说，曹冲真聪明！小朋友们我们该向曹冲学习点什么啊？ 阿基米德爷爷的故事 安全教育 国外也有一位聪明的爷爷叫阿基米德，他生于一千多年前意大利。 相传当时的国王让工匠替他做了一顶纯金的王冠，做好以后国王疑心工匠 在金冠中掺了假，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没 有捣鬼呢？既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也难 倒了大臣们。 后来，国王请阿基米德爷爷来检验。最初，阿基米德也是冥思苦想而不得 要领。一天，他去澡堂洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身 体被轻轻托起。他兴奋地跳出澡盆，大声喊着“我知道了!我知道了!”。 他经过了进一步的实验以后就来到了王宫，他把王冠和同等重量的纯金放 在盛满水的两个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比 另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，所以证明了王冠 里掺进了其他金属。 以上故事都说明科学是让人聪明的学问，我们一定要好好学习哦！ DIY 探究实验选项 实验一： 浮浮沉沉 DIY（10 分钟） 实验器材： 泡沫塑料、木块、小石头、玻璃珠子、铁钉子、铝硬币、玻璃小水缸一个。 实验步骤： 1．将玻璃小水缸中装入半缸水。 2.将泡沫塑料、木块、小石头、玻璃珠子、铁钉子、铝硬币分别放入小水 缸中。 3.观察以上物体在水槽中的状态，看哪个沉？哪个浮？ 安全教育 交流探究： 1、说一说：大家做了实验，现在来说说哪些物体浮？哪些物体沉？ 浮的有：泡沫塑料、木块。 沉的有：小石头、玻璃珠子、铁钉子、铝硬币。 2、谈一谈：一起来谈论一下：什么东西容易沉?什么东西容易浮? 3、思考：根据以上实验，你认为什么物体容易沉？什么物体容易浮？又什么物 体受到的浮力大？什么物体受到的浮力小？ 结论：重东西容易沉，轻东西容易浮！ 重东西受到的浮力小，轻东西受到的浮力大！ 4、疑问：①大轮船在河水里是沉的还是浮的？ 结论：浮的！ 1 那么是大轮船重还是铁钉子重？ 结论：大轮船 2 重的东西容易沉，为什么大轮船在水里却是浮的？ 3 小组交流思考把你们的原因写在纸上。 实验总结： 我们知道大轮船很重它在水里是浮的，玻璃珠子、铁钉子等远比大轮船要轻 但它们在水里却会沉下去。所以重东西易沉轻东西易浮的说法是完全错误的。 那么什么情况下才能说重东西容易沉，受到的浮力大；轻东西易浮，受到的浮 力小呢？现在再来做一个实验来回答这个问题吧！ 实验二：看那个浮力大？ 实验器材： 玻璃水槽一个、5 个体积一样大的彩色塑料蛋一个体积比彩蛋大的瓶子。 安全教育 实验步骤： 1．将 5 个彩色塑料蛋分别装入不同量的水，其中一个放入一些沙子。 2．将 5 个彩色塑料蛋放入水中，使任何一个在水中都能竖立，且呈现各种不同 状态。 交流探究： 1、仔细观察 5 个彩色塑料蛋放入水中后，它们在水中各有什么不同？ 结论：①有的浮得高， 2 有的沉得低， 3 有一个沉在水底。 2、小组交流讨论，想想它们的浮力各有什么不同？哪个浮力最大？哪个最小 结论：①有的浮力大，有的浮力小。 ② 浮得高的浮力大，沉得低的浮力小，沉在缸底的浮力最小。 3、请同学上台做实验，把浮得最高的那个彩蛋用手把它往下压，越往下按，用 的力怎么样？受到的浮力怎么样？并说说自己的感受与同学分享。 感受：越往下按，用的力越大，收到的浮力也越大。 4、想一想：那么沉在缸底的彩蛋受到的浮力该是 5 个彩蛋中最大还是最小？ 结论：最大的！ 5、说一说：小组交流思考，它们的重量有什么不同？哪个重？哪个轻？ 结论：①浮得高的轻，沉得低的重，沉在缸底的最重。 ② 只有对同样大小的物体来说，才是越重越会沉，越轻的越会浮。 6、思考：为什么瓶子的个子比彩蛋大但确是浮着的，它的浮力怎么样？重量怎 么样？ 安全教育 结论：①浮力大 ② 重量大 7、为什么：既然瓶子比彩蛋大并且重，为什么还是浮的呢！ 结论：别忘了我们说的重东西容易沉，轻东西容易浮前提是体积必须相同。 大个子跟彩蛋的体积完全不一样怎么能比呢？！ 那就让我们来看一看“大个子”水下的部分，体积比彩蛋们要大吗？这就 是它产生浮力的优势！ 实验总结： 以上实验告诉我们： 物体所受浮力的大小跟这个物体沉在水下的体积有关，越沉得多浮力越大； 体积一样大的物体，重的沉得多，轻的浮得多； 一样重的物体，体积小的沉得 多，大的浮得多。 实验三：鹌鹑蛋浮还是沉？DIY 学生实验（10 分钟） 实验器材： 盛水的一次性塑料杯、小勺、鹌鹑蛋、食盐。 实验步骤： 1.将鹌鹑蛋放进塑料杯中，看它会沉还是会浮？ 2.用小勺将盐一点点加到放有鹌鹑蛋的塑料杯中，看鹌鹑蛋又会怎么样？ 实验总结 鹌鹑蛋开始在塑料杯中会一直沉到底部，当我们逐步把盐加进去的时候， 加到一定程度时鹌鹑蛋就会浮起来了。盐水的浮力比白水大。（死海的秘密） 课堂小结： 这节课学习了浮力、重力、体积与重量之间的关系。知道了体积越大，浮 安全教育 力就越大；重量越大，重力也就越大。是浮还是沉不能光看物体的重轻，还要 看它的大小。大轮船很重，但是它很大；玻璃珠子很轻，但它很小。又重又小 的一定会在水中沉下去；又轻又大的一定会在水中浮上来。总之体积越大受到 的浮起来的力量也越大；重量越大沉下去的力量也越大。到底是浮还是沉，那 就要看物体受到的浮力大还是重力大了。大轮船重力比不上浮力，所以就浮着； 玻璃珠浮力比不上重力，所以就沉了。浮力还和水有关系。 1、 课后实验：与家长一同做沉浮实验，并记录在“上下沉浮表”中。 1 同样重量但不同大小的物体，看看哪个浮起来了，哪个沉下去了。 2 同样大小但不同重量的物体，看看哪个浮起来了，哪个沉下去了。 上下沉浮表 同样重量 同样大小 大 重 小 轻