第4节 水的浮力 第1课时(表格式教学设计)科学浙教版2024八年级上册
2025-11-28
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精品
摘要:
该初中科学教学设计聚焦水的浮力,围绕浮力的存在、方向、计算方法及影响因素展开。通过山东舰漂浮与铁钉下沉现象对比导入,结合学生已有重力知识,以按压气球、弹簧测力计测铝块等实验为支架,突破“下沉物体不受浮力”的认知误区。
突出探究实践与科学思维融合,设计按压气球感受浮力、称重法测铝块浮力等实验,引导学生通过数据归纳影响因素,用称重法和平衡法解决问题。联系死海漂浮等生活实例激发兴趣,帮助学生建立科学观念,为教师提供清晰实验流程与学情应对策略,提升教学效率。
内容正文:
第4节 水的浮力(第1课时)(教学设计)
年级
八年级
授课时间
课题
4.4水的浮力(第1课时)
学情
分析
本节内容选自浙教版八上第四章第4节第1课时。学生已掌握重力、二力平衡、密度等基础知识点,能操作弹簧测力计完成简单的力的测量,且在生活中接触过游泳、轮船航行、冰块漂浮等与浮力相关的现象,具备一定的知识储备和生活经验,这些都为新知识的学习奠定了初步基础,有助于理解浮力的存在和基本作用。
但学生对浮力的认知存在明显不足,多数人会根据直观感受判断只有漂浮的物体受浮力,认为下沉的物体不受浮力,无法准确认识浮力的普遍性,对浸入包含部分浸入和浸没的概念也缺乏清晰区分。在科学思维方面,学生虽能对单一实验现象进行简单分析,比如通过弹簧测力计读数变化感知浮力,但面对多个影响因素时容易混乱,难以明确浸在液体中的体积、液体密度与浮力大小的具体关联,对两者共同作用于浮力的逻辑关系理解不深入。同时,学生运用称重法和平衡法解决实际问题的能力较弱,在分析物体受力时,常忽略静止状态这一受力平衡的前提,导致公式应用出现偏差。
此外,学生更愿意通过动手操作如按压气球、测量铝块在水中的拉力等活动获取知识,但对浮力本质的理解存在困难,难以将液体对物体上下表面的压力差与实际现象结合。这些都需要在教学中结合课件中的实验案例和练习进行针对性引导,帮助学生逐步突破认知难点,提升知识应用能力。
教学
目标
科学观念:认识浮力的存在、方向及影响因素,建立浮力与重力的受力平衡认知。
科学思维:通过实验分析归纳浮力计算方法,能运用称重法、平衡法解决简单浮力问题。
态度责任:感受浮力在生活和科技中的应用,激发探究液体力学现象的兴趣。
教学
重难点
重点:认识浮力的定义、方向及施力物体,明确浮力的普遍性;理解影响浮力大小的因素。
难点:结合受力分析,理解平衡法、称重法的适用条件及公式推导逻辑。
教学
准备
课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
我国第一艘自主设计、自主建造的航空母舰山东舰,舰长超过300米,甲板面积有3个足球场那么大。
这艘又大又重的航空母舰能够在大洋中破浪前行,还能承载多达36架的舰载机以及其他舰载武器和设备,而一枚铁钉放入水中却会下沉,这是什么原因?
观察山东舰航行与铁钉下沉现象,思考差异,激发探究兴趣,引发对“浮力是否普遍存在”的疑问。
新知讲授
思考与讨论:泳池中游泳的运动员、湖中游弋的游船、海洋中漂浮的冰山,都受到重力的作用,但它们并没有因此沉入水中,这是为什么?
因为水产生了向上托的力,托住了它们。
探索活动
1.我们可以通过一只气球来感受浮力的作用。将一只气球缓缓按入水中,你的手有什么感觉?说明什么?
可以感觉到水对气球的浮力,手往下用力也越大。
说明:①浮在水面的物体受到水的浮力;②气球浸入水中部分的体积越大,气球受到的浮力也越大。
2.在水中下沉的物体(如石块、铁钉)也受到水的浮力吗?
(1)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一块铝块,弹簧测力计的读数F1=0.8N,这就是铝块受到的重力。
(2)如图乙所示,将铝块浸没在水中,弹簧测力计的读数F2=0.5N。
(3)弹簧测力计两次测量的读数变化了0.3N,说明了什么?
说明在水中下沉的物体也受到水的浮力。
1、浮力
(1)定义:浸在液体中的物体受到液体对它向上的力,这个力叫作浮力。
(2)对浸入的理解浸入包括部分浸入和浸没,浸没指全部浸入。
(3)方向:竖直向上
思考与讨论:画出下列物体受到的浮力方向。
2、称重法求浮力
(1)仪器:弹簧测力计
(2)步骤
①测出物体在空气中的重力G;
②将物体浸在液体中的弹簧测力计读数F拉;
③计算:F浮=G-F拉
(3)适用条件:在水中下沉的物体,ρ物>ρ水
3、平衡法求浮力
当物体在液体中处于静止状态时(漂浮或悬浮),物体受到的浮力与重力平衡。
探索活动
1.如图所示,把铝块悬挂在弹簧测力计下,当铝块浸入水中的体积逐渐增大时,观察弹簧测力计读数的变化情况。实验结果说明了什么?
现象:弹簧测力计读数逐渐变小;
结论:物体浸在液体中的体积越大,物体在液体中所受的浮力越大。
2.铝块浸没在水中后,改变其浸没在水中的深度,观察弹簧测力计的读数是否变化。实验结果说明了什么?
现象:弹簧测力计的读数无变化;
结论:物体浸没在液体中,其所受的浮力保持不变,与浸没在水中的深度无关。
3.把这块铝块浸没在盐水中,观察弹簧测力计的读数,并与该铝块浸没在水中时的读数进行比较,你能得出什么结论?
现象:弹簧测力计的读数变小;
结论:物体在液体中所受的浮力大小,跟液体的密度有关。液体密度越大,物体在液体中所受的浮力越大。
4、影响浮力大小的因素
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。
思考与讨论:在中东地区的死海,人能漂浮在水面上看书。你能解释其原理吗?
死海的海水含盐量极高,其液体密度远大于普通海水。当人浸入死海时,人受到的浮力更大,且等于人体重力,因此人能漂浮在水面上看书。
针对泳池运动员、游船、冰山未下沉的现象,思考背后原因,初步认知 “液体向上托的力”。
亲手将气球缓缓按入水中,感受手的用力变化,思考现象本质,直观感知浮力,发现 “浸入水中体积与浮力大小的关联”。
读取弹簧测力计悬挂铝块在空气中的示数(F₁)、浸没水中的示数(F₂),计算两次示数差值,思考读数变化原因,验证下沉物体受浮力,理解称重法原理。
根据要求画出不同物体所受浮力方向,明确浮力 “竖直向上” 的方向特征。
运用控制变量法,依次完成三组实验操作与观察:①观察铝块浸入水中体积逐渐增大时弹簧测力计的读数变化;②改变铝块浸没在水中的深度,观察弹簧测力计读数是否变化;③将铝块分别浸没在水和盐水中,观察弹簧测力计读数差异。过程中思考数据变化规律与变量间的关系,归纳得出结论。
结合浮力影响因素知识,思考死海中人能漂浮的原理,运用所学知识解释实际现象,巩固知识点。
课
堂
小
结
一、浮力
1、定义:浸在液体中的物体受液体向上的力
2、方向:竖直向上
3、普遍性:漂浮、下沉物体均受浮力
二、计算方法
1、称重法:F浮=G-F拉(适用于下沉物体)
2、平衡法:F浮=G(适用于漂浮、悬浮物体)
三、影响因素
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。
板
书
设
计
作
业
设
计
(请老师按实际教学需求撰写)
教学反思
本节课围绕浮力的认知、计算及影响因素展开,通过按压气球、弹簧测力计测铝块等实验,帮助学生建立直观认知,突破“下沉物体不受浮力”的误区,多数学生能掌握称重法与平衡法的基本应用。但教学中存在不足:对“浸在液体中的体积”与“物体体积”的区分讲解不够深入,部分学生仍混淆二者概念;实验环节虽注重操作,却未给学生足够时间自主分析数据,导致部分学生对浮力与液体密度的关联理解不透彻。后续需优化实验探究流程,增加小组讨论时间,针对易混淆概念设计对比练习,强化知识应用能力。
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