第4节 水的浮力 第3课时（表格式教学设计）科学浙教版2024八年级上册

该初中科学教学设计聚焦物体浮沉条件核心知识点，通过水果浮沉现象导入，衔接学生已掌握的密度、重力及阿基米德原理，以鸡蛋在不同浓度盐水中的浮沉实验为支架，引导学生从受力分析推导浮力与重力关系，结合原理建立密度对比判断浮沉的认知。 资料特色在于“双路径探究”模式，通过实验观察与受力分析建构浮沉受力条件，结合阿基米德原理推理论证密度关系，融入盐水选种、煮汤圆等生活实例及浮力计算例题，强化科学观念与科学思维。视频辅助与阶梯式问题设计，帮助学生突破抽象思维难点，为教师提供清晰教学流程与实用案例，提升课堂效率。

第4节 水的浮力（第3课时）（教学设计） 年级 八年级 授课时间 课题 4.4 水的浮力（第3课时） 学情 分析 本节内容选自浙教版八上第四章第4节第3课时。学生已掌握密度、重力等基础物理概念，对阿基米德原理有初步认知，具备一定的实验观察和简单受力分析能力，这为理解物体浮沉条件奠定了知识基础。从思维特点来看，此阶段学生正处于从具象思维向抽象思维过渡的关键时期，对通过实验现象推导规律的学习方式较为适应，但在将受力分析与密度关系结合，以及运用公式解决实际问题时，可能存在逻辑衔接不畅的问题。 在生活经验方面，学生普遍接触过物体浮沉的现象，比如鸡蛋在清水与盐水中的不同状态、煮汤圆时的浮沉变化等，这些生活实例能帮助他们快速进入课堂情境，激发学习兴趣。不过，学生对现象背后的科学原理理解多停留在表面，难以主动将浮沉现象与浮力、重力的大小关系，以及物体密度与液体密度的对比建立关联，尤其在分析沉底物体的受力平衡时，容易出现认知漏洞。 整体而言，学生具备学习本节内容的基本条件，但需通过实验探究、实例分析和针对性练习，帮助他们突破抽象思维和知识应用的难点，深化对浮沉条件的理解。 教学 目标 科学观念：理解物体浮沉的条件，知晓密度、重力与浮力的关联，建立浮力应用的科学认知。 科学思维：能通过受力分析和密度对比判断物体浮沉，运用阿基米德原理解决简单计算问题。 态度责任：感受浮力知识在生产生活中的应用价值，培养运用科学知识解释现象的意识。 教学 重难点 重点：能综合运用密度、重力、浮力相关知识，分析同一物体在不同密度液体中的浮沉状态。 难点：能运用阿基米德原理，结合物体浮沉条件，进行简单的浮力大小计算，初步掌握原理在浮沉问题中的应用方法。 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 小明洗水果时发现：有些水果浮在水面上，而有些水果却沉在底部。 物体在液体中的浮或沉是由什么条件决定的？ 观察水果浮沉现象，引发对物体浮沉决定因素的思考，激发探究兴趣 新知讲授 将一颗鸡蛋放在盛有水的烧杯里，鸡蛋将沉入杯底。当把食盐逐渐溶解在水中后，鸡蛋将悬浮在盐水中。继续溶解食盐，鸡蛋会上浮到液面。 为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢？ 思考与讨论：在下图基础上，对三种情况下的鸡蛋进行受力分析，并比较浮力和重力的大小关系。 1、物体浮沉与受力情况 （1）当浮力小于重力时，物体下沉。 （2）下沉的物体最后会沉底，此时浮力和支持力之和等于重力。 （3）当浮力大于重力时，物体上浮。 （4）上浮的物体露出液面后，浮力会减小，当浮力减小到等于重力时，物体就会漂浮在液面上。 （5）当浮力等于重力时，物体受力平衡，可以悬浮在液体中。 思考与讨论：浸没在水中的实心物体，能否根据其密度与水密度的比较，来判断该物体的浮沉？如何判断？ 根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，物体受到的重力G=mg=ρ物gV物。因为物体浸没时V排=V物，可得F浮=ρ水gV物。所以比较ρ物和ρ水得出G和F浮的大小关系，即可判断该物体的浮沉。 2、物体浮沉与密度关系 （1）当物体密度大于液体密度，物体下沉，最终沉底。 （2）当物体密度小于液体密度，物体上沉，最终漂浮。 （3）当物体密度等于液体密度，物体悬浮。 【特别提醒】比较ρ物与ρ液判断物体浮沉时，仅限于实心物体。 思考与讨论： 1.盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选饱满种子的方法。盐水的浓度越大密度越大，把种子放在一定浓度的盐水里，有些种子沉在水底，有些漂浮在液面。用盐水选出的饱满种子是沉在水底（填“沉在水底”或“漂浮在液面”）。 2.你见过煮汤圆或饺子的情形吗？当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底；而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面。这是为什么？ 当汤圆刚放入水中时，汤圆的重力大于浮力，所以会沉入锅底；而当汤圆煮熟时，汤圆受热膨胀，排开水的体积变大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，汤圆受到的浮力变大，大于重力，所以浮出水面。 3.有甲、乙、丙三个物体，其密度分别为：ρ甲＝0.85g/cm³，ρ乙＝1.05g/cm³，ρ丙＝1.25g/cm³。现将它们放在密度为1.05g/cm³的液体中。下图是这三个物体在液体中的四个可能的位置。请为这三个物体选择合适的位置。 【例】如图所示，某同学在一杯密度为1.03×10³kg/m³的橙汁饮料中，加入柠檬片、奇异果块等水果。柠檬片、奇异果块大小、质量如表。 解：（1）已知ρ橙汁＝1.03×10³kg/m³，m柠檬＝4g，V柠檬＝5cm³，m奇异果＝11g，V奇异果＝10cm³。 柠檬片和奇异果块的密度分别为： ρ柠檬＝m柠檬/V柠檬＝4g/5cm³＝0.8g/cm³＝0.8×10³kg/m³，ρ柠檬＜ρ橙汁，所以柠檬片漂浮在橙汁饮料上； ρ奇异果＝m奇异果/V奇异果＝11g/10cm³＝1.1g/cm³＝1.1×10³kg/m³，ρ奇异果＞ρ橙汁，所以奇异果块沉没在橙汁饮料的底部。 （2）已知m柠檬＝4g，ρ奇异果＝1.1×10³kg/m³，V奇异果＝10cm³。 因为柠檬片漂浮在橙汁饮料上，其受到的浮力为F柠檬＝G柠檬＝m柠檬g＝4×10⁻³kg×9.8N/kg≈0.039N； 因为奇异果块沉没在橙汁饮料的底部，其受到的浮力为F奇异果＝ρ橙汁gV奇异果＝1.03×10³kg/m³×9.8N/kg×10×10-⁶m³≈0.1N。 答：柠檬片漂浮在橙汁饮料上，奇异果块沉没在橙汁饮料的底部。柠檬片受到的浮力约为0.039N，奇异果块受到的浮力约为0.1N。 观察鸡蛋在不同浓度盐水中的浮沉变化，感知液体密度对物体浮沉的影响。 对鸡蛋不同浮沉状态进行受力分析，比较浮力与重力大小关系，推导浮沉的受力条件。 分析浸没实心物体密度与液体密度的关系，结合阿基米德原理和重力公式，推导浮沉的密度关系。 分析盐水选种中种子浮沉情况，运用密度关系判断饱满种子状态，巩固密度对浮沉的影响。 分析汤圆 / 饺子煮制过程中的浮沉变化，结合阿基米德原理，理解体积变化对浮力的影响。 根据甲、乙、丙物体密度与液体密度的关系，选择物体在液体中的合适位置，强化密度关系的应用。 课 堂 小 结 1、浮沉的受力条件 （1）悬浮/漂浮：F浮=G （2）上浮：F浮＞G （3）下沉/沉底：F浮＜G 2、浮沉的密度关系（仅限实心物体） （1）上浮/漂浮：ρ物＜ρ液 （2）悬浮：ρ物=ρ液 （3）下沉/沉底：ρ物＞ρ液 板 书 设 计 作 业 设 计 （请老师按实际教学需求撰写） 教学反思 本节课通过鸡蛋在不同浓度盐水中的浮沉实验导入，能有效激发学生兴趣。课堂上结合受力分析和密度对比，帮助学生建立浮沉条件的认知，还通过盐水选种、煮汤圆等实例，让知识与生活联系更紧密。 但教学中也存在不足，部分学生对“悬浮与漂浮的密度差异”理解不透彻，受力分析时易混淆支持力的作用场景。后续可增加小组动手实验，让学生亲手操作观察，同时设计阶梯式问题，逐步引导学生突破难点，提升知识应用能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $