【物理】《物體的浮沉條件及應(yīng)用》（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年人教版（2024）初中物理八年級(jí)下冊(cè)

《物體的浮沉條件及應(yīng)用》（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年人教版（2024）初中物理八年級(jí)下冊(cè)學(xué)校授課班級(jí)授課教師教材分析1.

地位和作用：《物體的浮沉條件及應(yīng)用》是人教版初中物理八年級(jí)下冊(cè)第十章《浮力》的第3節(jié)內(nèi)容。它在浮力知識(shí)體系中起著承上啟下的關(guān)鍵作用，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了浮力的概念、阿基米德原理之后，對(duì)浮力知識(shí)的進(jìn)一步深化和拓展。通過(guò)對(duì)物體浮沉條件的探究，學(xué)生能夠更加深入地理解浮力與重力的關(guān)系，掌握物體在液體或氣體中不同狀態(tài)的本質(zhì)原因。同時(shí)，這部分內(nèi)容也是后續(xù)學(xué)習(xí)浮力在實(shí)際生活中廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)，如船舶、潛水艇、氣球和飛艇等，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活的能力具有重要意義，有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)物理知識(shí)在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和改善人類(lèi)生活方面的重要作用。

2.

內(nèi)容結(jié)構(gòu)：教材首先通過(guò)展示生活中常見(jiàn)的物體浮沉現(xiàn)象，如木塊漂浮在水面、石塊沉入水底等，引發(fā)學(xué)生對(duì)物體浮沉原因的思考，從而自然地引出本節(jié)課的主題——物體的浮沉條件。接著，從理論上分析物體的浮沉條件，即通過(guò)比較物體所受浮力和重力的大小關(guān)系來(lái)判斷物體的浮沉狀態(tài)，同時(shí)介紹了物體的密度與液體密度的關(guān)系對(duì)浮沉狀態(tài)的影響。然后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方式，讓學(xué)生親身體驗(yàn)物體在不同條件下的浮沉情況，進(jìn)一步加深對(duì)浮沉條件的理解。最后，教材詳細(xì)闡述了物體浮沉條件在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如輪船、潛水艇、氣球和飛艇等，讓學(xué)生感受到物理知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性。

3.

與前后知識(shí)的聯(lián)系：與前面所學(xué)的浮力概念和阿基米德原理緊密相連，物體的浮沉條件是浮力知識(shí)的具體應(yīng)用和深化。學(xué)生需要運(yùn)用阿基米德原理來(lái)計(jì)算物體所受浮力的大小，進(jìn)而通過(guò)比較浮力和重力的大小關(guān)系來(lái)判斷物體的浮沉。同時(shí)，本節(jié)課的內(nèi)容也為后續(xù)學(xué)習(xí)物體在流體中的運(yùn)動(dòng)等知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。學(xué)情分析1.

知識(shí)基礎(chǔ)：八年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，已經(jīng)掌握了浮力、重力的基本概念，并了解了阿基米德原理，這為他們學(xué)習(xí)物體的浮沉條件提供了一定的知識(shí)儲(chǔ)備。他們能夠理解物體受到浮力和重力的作用，但對(duì)于如何通過(guò)這兩個(gè)力的關(guān)系來(lái)判斷物體的浮沉狀態(tài)，以及物體的密度與液體密度的關(guān)系對(duì)浮沉的影響，還需要進(jìn)一步的探究和學(xué)習(xí)。

2.

能力水平：學(xué)生具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察能力，能夠在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)探究，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。然而，他們的邏輯思維能力和分析問(wèn)題的能力還不夠成熟，在從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中總結(jié)歸納出物理規(guī)律，以及將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決方面，還存在一定的困難。例如，在理解潛水艇的工作原理時(shí)，學(xué)生可能難以將物體浮沉條件與潛水艇通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的過(guò)程建立有效的聯(lián)系。

3.

學(xué)習(xí)特點(diǎn)：八年級(jí)學(xué)生對(duì)新鮮事物充滿(mǎn)好奇心，具有較強(qiáng)的求知欲和探索精神，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)尤其感興趣。但部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能存在注意力不集中、缺乏耐心等問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)操作中可能會(huì)出現(xiàn)粗心大意、觀察不細(xì)致等情況，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往更傾向于直觀形象的知識(shí)，對(duì)于抽象的物理概念和原理，需要通過(guò)更多的實(shí)例和實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助他們理解。教學(xué)目標(biāo)1.

知識(shí)與技能目標(biāo)：

-理解物體的浮沉條件，能準(zhǔn)確通過(guò)比較物體所受浮力和重力的大小，以及物體密度與液體密度的關(guān)系來(lái)判斷物體的浮沉狀態(tài)。例如，能夠判斷出一個(gè)浸沒(méi)在水中的實(shí)心鐵球會(huì)下沉，因?yàn)殍F球的密度大于水的密度，且其所受浮力小于重力。

-了解物體浮沉條件在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如輪船、潛水艇、氣球和飛艇等的工作原理。

-會(huì)運(yùn)用物體的浮沉條件解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，如計(jì)算物體在不同液體中的浮沉情況，以及根據(jù)物體的浮沉狀態(tài)求解相關(guān)物理量。

2.

過(guò)程與方法目標(biāo)：

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物體的浮沉條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和分析歸納能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生能夠仔細(xì)觀察物體在不同液體中的浮沉現(xiàn)象，并準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析得出物體浮沉的條件。

-經(jīng)歷從生活現(xiàn)象中提出問(wèn)題、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、得出結(jié)論并應(yīng)用結(jié)論解釋生活現(xiàn)象的過(guò)程，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如，從觀察到的氣球在空中上升的現(xiàn)象提出問(wèn)題，通過(guò)探究了解氣球上升與浮力和重力的關(guān)系，進(jìn)而能夠解釋為什么節(jié)日里放飛的氫氣球會(huì)升空。

3.

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：

-通過(guò)對(duì)物體浮沉條件的探究和實(shí)際應(yīng)用的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、勇于探索的精神。

-讓學(xué)生體會(huì)物理知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系，認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用，增強(qiáng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活的意識(shí)。教學(xué)重難點(diǎn)1.

教學(xué)重點(diǎn)：

-物體的浮沉條件，即掌握通過(guò)比較浮力和重力的大小，以及物體密度與液體密度的關(guān)系來(lái)判斷物體浮沉的方法。這是本節(jié)課的核心知識(shí)，是后續(xù)學(xué)習(xí)物體浮沉條件應(yīng)用的基礎(chǔ)。

-物體浮沉條件在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如輪船、潛水艇、氣球和飛艇等工作原理的理解。通過(guò)對(duì)這些實(shí)際應(yīng)用的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生感受到物理知識(shí)的實(shí)用性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。

2.

教學(xué)難點(diǎn)：

-理解物體的浮沉條件與物體密度和液體密度的關(guān)系，以及物體在漂浮和懸浮狀態(tài)下浮力與重力的關(guān)系。這部分內(nèi)容較為抽象，學(xué)生容易混淆，需要通過(guò)具體的實(shí)例和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入講解。

-運(yùn)用物體的浮沉條件解決實(shí)際問(wèn)題，如分析輪船在不同水域的吃水深度變化、潛水艇的浮沉過(guò)程等。在解決這些實(shí)際問(wèn)題時(shí)，需要學(xué)生綜合運(yùn)用多個(gè)物理知識(shí)，對(duì)學(xué)生的思維能力和知識(shí)運(yùn)用能力要求較高。教學(xué)策略1.

講授法：系統(tǒng)地講解物體浮沉條件的理論知識(shí)，包括浮力與重力的大小關(guān)系、物體密度與液體密度的關(guān)系等，確保學(xué)生掌握基礎(chǔ)概念。在講解過(guò)程中，運(yùn)用簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言，結(jié)合板書(shū)和多媒體演示，使抽象的知識(shí)變得直觀易懂。

2.

實(shí)驗(yàn)法：設(shè)計(jì)并進(jìn)行物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)，如將不同密度的物體放入不同密度的液體中，讓學(xué)生親手操作，直觀感受物理規(guī)律。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力，同時(shí)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，加深對(duì)知識(shí)的理解。

3.

討論法：組織學(xué)生就物體浮沉條件的應(yīng)用進(jìn)行小組討論，如討論輪船為什么能漂浮在水面上、潛水艇是如何實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的等。通過(guò)討論，激發(fā)學(xué)生的思維碰撞，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新思維能力。

4.

多媒體輔助教學(xué)法：使用多媒體設(shè)備展示物體浮沉的動(dòng)態(tài)過(guò)程，如船舶在水中航行、潛水艇的浮沉過(guò)程、氣球和飛艇的升空等，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受，幫助學(xué)生更好地理解物體浮沉條件在實(shí)際生活中的應(yīng)用。同時(shí)，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)演示浮力與重力的關(guān)系，使抽象的物理概念更加形象化。教學(xué)過(guò)程1.

導(dǎo)入新課：

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教師活動(dòng)：展示一些生活中常見(jiàn)的物體浮沉現(xiàn)象的圖片或視頻，如木塊漂浮在水面、雞蛋在鹽水中懸浮、潛水艇在水中上浮和下沉等，然后提問(wèn)：“同學(xué)們，看到這些現(xiàn)象，你們能想到什么問(wèn)題呢？為什么有的物體會(huì)浮在水面上，而有的物體會(huì)沉入水底呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考物體浮沉的原因，從而引出本節(jié)課的主題——物體的浮沉條件及應(yīng)用。

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學(xué)生活動(dòng)：觀察圖片或視頻，思考教師提出的問(wèn)題，積極參與討論，發(fā)表自己的看法。

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設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)展示生活中熟悉的物體浮沉現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，引發(fā)學(xué)生的思考，使學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，同時(shí)讓學(xué)生感受到物理知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2.

講解物體浮沉條件：

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教師活動(dòng)：

-首先，在黑板上畫(huà)出一個(gè)浸沒(méi)在液體中的物體，分析物體受到的力，即豎直向下的重力G和豎直向上的浮力F浮。然后講解：當(dāng)物體所受浮力F浮大于重力G時(shí)，物體受到向上的合力，物體會(huì)上?。划?dāng)物體所受浮力F浮小于重力G時(shí)，物體受到向下的合力，物體會(huì)下沉；當(dāng)物體所受浮力F浮等于重力G時(shí)，物體受到的合力為零，物體將懸浮在液體中。

-接著，引入物體密度ρ物和液體密度ρ液的概念，講解當(dāng)ρ物＜ρ液時(shí)，物體上浮，最終漂浮在液面上，此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，浮力等于重力；當(dāng)ρ物＞ρ液時(shí)，物體下沉；當(dāng)ρ物=ρ液時(shí)，物體懸浮在液體中。

-舉例說(shuō)明，如一個(gè)實(shí)心木塊，它的密度小于水的密度，所以木塊在水中會(huì)上浮，最終漂浮在水面上；而一個(gè)實(shí)心鐵塊，它的密度大于水的密度，所以鐵塊在水中會(huì)下沉。

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學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真聽(tīng)講，觀察黑板上的受力分析圖，理解物體浮沉條件的原理。結(jié)合教師所舉的例子，思考物體密度與液體密度的關(guān)系對(duì)浮沉狀態(tài)的影響。

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設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)理論講解和受力分析，讓學(xué)生從本質(zhì)上理解物體浮沉的條件，建立清晰的物理概念。舉例說(shuō)明可以幫助學(xué)生將抽象的知識(shí)與實(shí)際生活中的物體聯(lián)系起來(lái)，加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。

3.

實(shí)驗(yàn)探究物體浮沉條件：

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教師活動(dòng)：

-準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：透明塑料瓶、水、鹽水、雞蛋、小石塊、木塊等。

-演示實(shí)驗(yàn)1：將雞蛋放入清水中，觀察雞蛋的浮沉情況，發(fā)現(xiàn)雞蛋下沉；然后向清水中慢慢加入鹽，攪拌均勻，使水變成鹽水，觀察雞蛋的浮沉情況，發(fā)現(xiàn)雞蛋逐漸上浮，最終漂浮在鹽水面上。提問(wèn)學(xué)生：“為什么雞蛋在清水中下沉，而在鹽水中會(huì)上浮呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考液體密度的變化對(duì)物體浮沉的影響。

-演示實(shí)驗(yàn)2：將小石塊和木塊分別放入水中，觀察它們的浮沉情況，發(fā)現(xiàn)小石塊下沉，木塊上浮。提問(wèn)學(xué)生：“為什么小石塊和木塊的浮沉情況不同呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考物體密度對(duì)浮沉的影響。

-組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，驗(yàn)證物體浮沉條件。每個(gè)小組發(fā)放實(shí)驗(yàn)器材，要求學(xué)生將不同的物體放入水和鹽水中，觀察并記錄物體的浮沉情況，分析物體浮沉的原因。

-在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，巡視各小組，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，解答學(xué)生遇到的問(wèn)題。

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學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真觀察教師的演示實(shí)驗(yàn)，思考教師提出的問(wèn)題，積極參與討論，發(fā)表自己的見(jiàn)解。在分組實(shí)驗(yàn)中，小組成員分工合作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出物體浮沉條件的結(jié)論。

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設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生親身體驗(yàn)物體在不同條件下的浮沉情況，直觀地感受物體浮沉條件的存在，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和分析歸納能力。分組實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，讓學(xué)生在交流與合作中共同進(jìn)步。

4.

分析物體浮沉條件的影響因素：

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教師活動(dòng)：

-引導(dǎo)學(xué)生回顧剛才的實(shí)驗(yàn)，提問(wèn)：“從實(shí)驗(yàn)中我們可以看出，影響物體浮沉的因素有哪些呢？”

-與學(xué)生一起總結(jié)歸納：影響物體浮沉的因素主要有物體所受的浮力和重力，而浮力的大小又與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)；另外，物體的密度與液體密度的關(guān)系也會(huì)影響物體的浮沉。

-進(jìn)一步講解：當(dāng)物體的重力不變時(shí)，增大液體的密度或增大物體排開(kāi)液體的體積，都可以增大物體所受的浮力，從而使物體上?。环粗?，減小液體的密度或減小物體排開(kāi)液體的體積，會(huì)減小物體所受的浮力，導(dǎo)致物體下沉。

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學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考教師提出的問(wèn)題，積極參與討論，與教師一起總結(jié)影響物體浮沉的因素。理解浮力和重力的變化以及物體密度與液體密度的關(guān)系對(duì)物體浮沉的影響。

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設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析和總結(jié)，幫助學(xué)生梳理影響物體浮沉的因素，使學(xué)生對(duì)物體浮沉條件有更全面、深入的理解。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力和邏輯思維能力。

5.

應(yīng)用物體浮沉條件解決實(shí)際問(wèn)題：

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教師活動(dòng)：

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輪船：展示輪船的圖片或模型，講解輪船是采用空心的方法來(lái)增大浮力的。輪船的排水量是指輪船滿(mǎn)載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量。由于輪船漂浮在水面上，浮力等于重力，根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=m排g，可知輪船的重力等于它排開(kāi)的水的重力。提問(wèn)學(xué)生：“輪船從河里駛?cè)牒＠铮艿降母×?huì)發(fā)生變化嗎？它的吃水深度會(huì)怎樣變化呢？”引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物體浮沉條件和阿基米德原理進(jìn)行分析。

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潛水艇：通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示潛水艇的浮沉過(guò)程，講解潛水艇是靠改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮或下潛的。潛水艇內(nèi)部有多個(gè)水艙，當(dāng)水艙注水時(shí)，潛水艇的重力增大，當(dāng)重力大于浮力時(shí)，潛水艇下沉；當(dāng)水艙排水時(shí)，潛水艇的重力減小，當(dāng)重力小于浮力時(shí)，潛水艇上浮。提問(wèn)學(xué)生：“潛水艇在水中懸浮時(shí)，它所受的浮力和重力有什么關(guān)系？”

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氣球和飛艇：展示氣球和飛艇的圖片，講解氣球和飛艇是靠充入密度小于空氣的氣體（如氫氣、氦氣等）來(lái)實(shí)現(xiàn)升空的。由于氣球和飛艇受到的浮力大于重力，所以它們能夠在空中上升。當(dāng)需要下降時(shí)，可以放出一部分氣體，使氣球和飛艇的體積減小，浮力減小，當(dāng)浮力小于重力時(shí)，它們就會(huì)下降。提問(wèn)學(xué)生：“如果氣球和飛艇在空中靜止不動(dòng)，它們處于什么狀態(tài)？此時(shí)浮力和重力的關(guān)系是怎樣的？”

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學(xué)生活動(dòng)：觀察輪船、潛水艇、氣球和飛艇的圖片、模型或動(dòng)畫(huà)，認(rèn)真聽(tīng)講，理解它們的工作原理。積極思考教師提出的問(wèn)題，運(yùn)用所學(xué)的物體浮沉條件知識(shí)進(jìn)行分析和解答，與同學(xué)進(jìn)行交流討論。

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設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)講解物體浮沉條件在實(shí)際生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生體會(huì)物理知識(shí)的實(shí)用性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性。同時(shí)，通過(guò)提問(wèn)和討論，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，加深學(xué)生對(duì)物體浮沉條件的理解和掌握。

6.

課堂小結(jié)：

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教師活動(dòng)：與學(xué)生一起回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括物體的浮沉條件（通過(guò)比較浮力和重力的大小，以及物體密度與液體密度的關(guān)系來(lái)判斷物體的浮沉）、影響物體浮沉的因素、物體浮沉條件在實(shí)際生活中的應(yīng)用（輪船、潛水艇、氣球和飛艇等）。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識(shí)和易錯(cuò)點(diǎn)，如物體在漂浮和懸浮狀態(tài)下浮力都等于重力，但排開(kāi)液體的體積不同；物體的浮沉條件與物體的密度和液體的密度密切相關(guān)等。

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學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真聽(tīng)講，跟隨教師的思路回顧本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，積極回答教師的提問(wèn)，補(bǔ)充自己遺漏的內(nèi)容。

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設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)課堂小