阅读材料．根据要求完成教学设计。
材料一《义务教育物理课程标准(2011年版)》关于“物体的浮沉条件”的内容标准为：“知道阿基米德原理，运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。”
材料二初中物理某教科书“物体的浮沉条件及应用”一节中的部分内容如下：
物体的沉浮条件
浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体所受浮力与重力大小的不同，物体的浮沉存在三种情况。你能画出图10．3-1中物体所处三种状况下的受力示意图吗?

通过分析可知，物体的浮沉条件如下：
浮力大于重力时，物体上浮。
浮力等于重力时，物体受力平衡，可以悬浮在液体内。
浮力小于重力时，物体下沉。
由于浸没在液体中的物体，其排开液体的体积跟物体自身的体积相等，因此，物体的浮沉情况也可以用物体的密度跟液体密度的大小来描述。
浸没在液体中的物体，如果它的密度小于液体的密度，物体上浮；如果它的密度等于液体的密度，物体可以悬浮在液体内；如果它的密度大于液体的密度，物体下沉。人们正是根据这个原理，在用盐水选种时，把漂浮的种子清除掉，保留下沉的饱满种子。
材料三教学对象为初中二年级学生．学生已经学习了浮力的概念和阿基米德原理。
任务：
(1)举例说明物体的浮沉条件在生产或生活中的应用。(4分)
(2)根据上述材料，完成“物体的沉浮条件”的完整教学设计，教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教学环节、教学活动、设计意图等)。(24分)

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参考答案

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答案解析

(1)潜水艇的上浮、下沉、悬浮过程就是根据物体的浮沉条件实现的，潜水艇浸没在水中时，体积是不变的，通过改变自身重力实现上浮和下沉的。
当F浑=G时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度。
当把压缩空气压入潜水艇的压力舱将海水排出时，潜水艇自重G减小，F浮>G时，潜水艇上浮。
当打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重G增大，F浮<G时，潜水艇下沉。
(2)教学设计如下：
(一)教学目标
1．知识与技能：掌握物体的浮沉条件，能运用物体的浮沉条件解释生产和生活实际现象。
2．过程与方法：经历探究物体上浮、下沉、悬浮的过程，学生具有动手实验、观察分析和归纳总结的能力。
3．情感态度与价值观：通过探究物体浮沉条件的过程，学生具有运用物理知识的能力，并体会了物理知识在人类社会发展中的重要作用．体验到学习物理的乐趣。
(二)教学方法
启发式与讨论式相结合。
(三)教学过程

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
导入新课	创设情境：多媒体展示潜水艇潜入水下进行军事侦察过程。师：潜水艇是通过什么方法实现上浮和下沉的呢?	学生观察思考学生思考中……	激发学生的学习兴趣和探究欲望
新课教学	师：同学们分析潜水艇在水中受到哪些力的作用? 师：(启发)生1回答非常正确。那么大家思考一下，潜水艇潜入水中的体积是否发生变化? 师：(追问)是的，那么潜水艇浸没状态所受浮力是否发生变化?为什么? 师：生3的分析非常正确。那么大家猜想一下，潜水艇是如何实现上浮和下沉的呢? 师：生4观察得非常细致，分析也非常严谨。潜水艇就是靠改变自身重力实现上浮和下沉的。那么大家思考，浸没在液体中的物体．在什么样的条件下，物体会上浮或下沉?具备什么条件物体会悬浮在液体中? 师：同学们，生5的猜想是非常有道理的，下面我们就通过实验来加以验证一下，大家看各组桌面上的物品，装有水的杯子、有盖的塑料小瓶子、细沙、小勺。大家尝试着看如何用这些仪器验证生5的猜想。 (教师巡视，个别指导) 师：大家说一下，你们是如何验证物体的浮沉条件呢? 师：老师刚才巡视中。看到大家都采用了生6小组的实验验证方法。大家操作过程都非常正确。在这里老师请大家注意：我们研究物体浮沉条件的前提是：物体必须处于“浸没”状态：其二，物体的上浮和下沉是一个变化的过程	生1：受到向上的浮力和向下的重力作用生2：没有发生变化生3：由阿基米德原理F浮=ρ水V排g 可知浸没状态V排=V潜，所以浮力不变。生4：刚才观看视频我发现上浮过程排水口有水流出，一定是通过吸入海水和排出海水的方法来改变潜水艇的重力，从而实现上浮和下沉的。生5：我猜想处于浸没状态的物体有这样三种情况：当重力大于浮力时，会下沉；当重力小于浮力时，会上浮；当重力等于浮力时，会悬浮。生：纷纷讨论如何操作进而验证猜想(动手实验) 生6：老师．我们小组用塑料瓶模拟潜水艇，开始我们向瓶子内加入适量细沙，直到瓶子能悬浮在液体中为止。这时细沙和瓶子总重力跟所受浮力刚好相等。然后倒出一些细沙，这时重力小于浮力，小瓶子浮在水面。最后我们多加入一些细沙，这时物体重力大于浮力，小瓶子就沉入水底了	创设问题情境，引发学生思考，循序渐进地进入主题分析师生互动，活跃课堂气氛学生猜想自主探究亲自检验

(续表)

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
课堂小结	师：通过实验我们验证了大家的猜想是正确的。谁来总结一下物体的浮沉条件? (教师同时配以板书) 师：生7总结得非常精准。大家掌声鼓励一下。师：(拓展提升)刚才我们是在浮力不变的情况下，通过改变物体重力来验证物体的浮沉条件，那么是否还有其他方式也可以验证物体的浮沉条件呢?(导入作业环节)	生7：物体的浮沉条件是：处于浸没状态的物体，当重力大于浮力时，物体下沉，直至沉底；当重力小于浮力时，物体上浮，直至漂浮：当重力等于浮力时，物体可停留在液体内部任意深度处，处于悬浮状态。生：(掌声响起)	由学生归纳总结，旨在提升学生综合分析和概括能力
布置作业	思考题：对于实心物体，怎样使其在液体中处于悬浮状态?又如何完成上浮、下沉这样的过程呢?请大家回到家里，自行选取家中常用物品亲自操作一下	学生课外操作	开辟第二课堂，让学生自主探究浮沉条件的第二种方式