10.3《物体的浮沉条件及应用》教学设计 2022-2023学年人教版八年级物理下册

北京市第八十中学教案 2022至 2023 学年度第 2 学期 八 年级 物理 学科，集体备课时间： 2023 年 4 月 课题 物体的浮沉条件及应用 上课教师 姜海洋 课型 专题课 教材分析 本节课是义务教育人教版初中物理八年级第十章《浮力》的一节专题课，其内容涉及到第七章《重力》、第十章《浮力》的相关知识内容。本课程内容采取项目式学习（PBL）的方式开展，学习总计时间为一周。 学情分析 本节课的内容是建立在学生在已经学习过第十章浮力内容的基础上设计的。由于采取项目式学习的方式开展本节课的内容，所以学生是本节课的中心，教师作为学生学习的引导者。学生在课前一周已经以小组为单位对本节课学案中的内容展开了讨论，结合所学的重力、浮力相关的知识，尝试针对教师创设的多个情景问题进行理论分析、实验设计与计算，感受用所学知识来设计实验，测量并计算浮力、体积、液体密度以及改变物体浮沉状态等多个项目的过程，并通过课堂展示与讨论，修改、实践和评估设计方案。课程内容量多，思维力度较大。 学习目标 1. 能设计出利用阿基米德原理测量密度小于水的物体浸没在水中时受到的浮力的方案。 2. 能尝试使用电子秤测量物体质量，使用溢水杯和电子秤来测量物体浸没在液体中时排开液体的质量。 3. 能使用实验室测浮力法测量物体浸没在液体中时受到的浮力。 4. 能科学评估现场器材对多种测量浮力方法的精度影响。 5. 能利用阿基米德原理的导出式计算未知液体的密度。 6. 能综合运用浮力知识计算打捞沉船所需浮筒数量。 7. 能用书写实验方案、绘制设计草图等方式梳理分析与推导的思路，培养严谨的逻辑分析能力、利用物理知识解决实际问题的能力。 教学重点 综合运用浮力知识进行实验设计、器材改造与数据计算。 教学难点 结合具体情境选择合适的浮力知识解决问题，科学评估不同方案、不同器材的优劣。 教学方法 项目式学习 教学用具 弹簧测力计、潜水艇演示器材套件（改进）、10g金属钩码、500ml溢水杯、250ml烧杯、金属棍、精确电子秤、支架、1L烧杯、水、酒精、100ml针筒、沉船模型套件、浮筒。 教 学 过 程 教学环节 活动与任务 设计意图 教 师 学 生 课前复习 【要求】请同学们回顾求浮力的四个公式。 以小组为单位回答复习题目。 活跃课堂气氛，提高学生专注度，通过问答简单介绍本节课的活动规则，回顾解决本节课挑战所需的浮力公式。 挑战一 小船装货 【讲解】教师说明挑战一的规则，展示学生设计方案 【要求】各小组同学按照方案进行实验。 【要求】各小组将5件/6件货物放入小船模型中，验证方案是否正确。 【小结】要求学生小结本环节使用的知识点。 小组介绍设计方案，各小组讨论评估。 各小组使用溢水杯和精确电子秤测量小船模型的质量m船、金属钩码质量m0、小船模型浸没在水中时时排开水的质量m排，并通过公式： G船=m船g F浮=G排=m排g m货=（F浮-G船）/g n=m货/m0 计算小船漂浮时最大载货量n 按要求动手实践，检验计算是否正确。 学生小结： 漂浮时F浮=G F浮=G排=m排g 通过攻克挑战一，锻炼学生设计实验，利用阿基米德原理测量密度小于水的物体浸没在水中时受到的浮力。 通过动手实践，掌握使用电子秤测量物体质量，使用溢水杯和电子秤来测量物体浸没在液体中时排开液体的质量的方法。 通过实践检验设计方案与测量、计算过程是否正确，培养通过科学实践检验理论推导的意识。 小结归纳，加深对知识的理解和应用能力。 挑战二 测量未知液体密度 【讲解】教师说明挑战二的规则，展示学生设计方案 【要求】请各小组评估各种方案的优劣，并按选定方案进行实验测量和计算。 【展示】教师公布未知液体为酒精，密度为0.8×103kg/m3 【小结】要求学生小结本环节使用的知识点。 小组介绍设计方案，各小组讨论评估。 各小组方案包括： 方案一：使用弹簧测力计测量装有6个金属钩码的球体的重力G物和其浸没在待测液体中时受到的拉力F拉，并通过公式： F浮=G物-F拉 V排= V物=m排/ρ水（挑战一获取） ρ液=F浮/V排g 计算待测液体密度ρ液 方案二：将潜水艇模型调至悬浮在待测液体中，用精确电子秤计算潜水艇模型的质量m潜水艇，并通过公式： 悬浮时F浮=G潜水艇 V排= V物=m排/ρ水（挑战一获取） ρ液=F浮/V排g 计算待测液体密度ρ液 方案三：使用精确电子秤测量装有6个金属钩码的球体的重力G物和其浸没在待测液体中时受到的拉力F拉，并通过公式： F浮=G排=m排g V排= V物=m排/ρ水（挑战一获取） ρ液=F浮/V排g 计算待测液体密度ρ液 方案四：用精确电子秤测量空针筒的质量m0，用针筒吸取适量未知