10.2 认识浮力 教学设计-2025-2026学年教科版物理八年级下学期

该初中物理教学设计聚焦浮力的概念、测量方法及产生原因，通过曹冲称象动画和生活浮力现象图片导入，从历史故事与生活情境自然引出浮力，搭建从生活现象到物理本质的学习支架。 以称重法测液体浮力、杠杆实验证气体浮力、乒乓球浮沉实验析产生原因为核心，运用类比法和归纳法培养科学思维，通过完整探究过程落实科学探究。联系热气球等生活实例激发科学态度与责任，助力学生提升逻辑推理能力，为教师提供丰富实验资源与分层检测，有效突破教学重难点。

《认识浮力》教学设计 核心素养目标 1.物理观念 （1)理解浮力的概念，知道液体和气体对浸入其中的物体都会产生浮力。 (2)掌握浮力产生的原因，理解浮力是由液体或气体对物体向上和向下的压力差产生的。 2.科学思维 (1)在探究液体浮力的实验中，运用类比法，理解液体对石块的浮力大小的测量原理。 (2)通过对浮力产生原因的分析，培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。 3.科学探究 (1)在"浮力产生的原因"研究过程中，运用归纳法，先以特殊物体为研究对象，分析得出结论，再用结论解释一般物体所受浮力的原因。 (2)通过实验观察、现象分析、结论归纳的完整过程，体验科学探究的基本方法。 4.科学态度与责任 (1)理解浮力的概念，学会利用浮力知识解决实际生活中的问题。 (2)通过了解浮力在生产生活中的广泛应用，激发学生学习物理的兴趣和探索科学的热情。 教学重难点 类别 具体内容 教学重点 1. 浮力的概念、方向和大小测量方法（称重法 ,压力差法） 2. 浮力产生的原因  教学难点 1. 理解浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差 2. 能够准确判断物体是否受到浮力的作用  四、教学准备 •实验器材：弹簧测力计、石块、烧杯、水、篮球、气球、杠杆、钩码、塑料可乐瓶、乒乓球、长方体模型 •多媒体资源：《曹冲称象》动画短视频、生活中浮力现象的图片、实验演示视频、PPT课件 •学习资料：学生导学案、课堂练习纸 五、教学过程设计 （一）趣味导入(2分钟) 历史故事引入：曹冲称象的智慧 教师活动：播放1分钟精简版《曹冲称象》动画短视频，视频重点呈现曹冲将大象赶到船上、刻下吃水线、再用石头替代大象称重的核心过程。播放结束后提问："大家从小就听过曹冲称象的故事，当时没有能称起大象的大秤，聪明的曹冲是用什么方法解决了这个难题？这个方法背后藏着什么我们还没学过的物理原理？"随后追问："为什么当水面到达同一位置时，石子的重量就等于大象的重量？这里面的关键就是我们今天要学习的核心概念——浮力。正是浮力的存在，才让曹冲的方法成为可能。" 学生活动：纷纷讨论，大部分学生能回答出是利用了水的托力，但无法准确解释其中的物理本质，产生强烈的好奇心。   设计意图：通过学生耳熟能详的历史故事，既渗透了中国传统智慧的文化教育，又让学生直观感受到浮力的应用价值，快速激发学生的探究兴趣，自然引出本节课学习主题。    （二）生活情境导入(1分钟) 教师活动：展示生活中常见的浮力现象图片：水面上的天鹅、航行的轮船、漂浮的冰山、热气球、救生圈、飞艇等，提出问题："是什么力量把这些物体托起来的？这些现象有什么共同特点？"引导学生思考，引出本节课的主题——浮力。 学生活动：观察图片，思考问题，结合生活经验回答问题，初步感知浮力现象的存在。   设计意图：从学生熟悉的生活现象入手，激发学习兴趣，引发认知冲突，为新课学习做好铺垫。    （三）实验探究：液体的浮力(10分钟) 1. 演示实验：称重法测浮力 教师活动：进行实验演示：  1.在弹簧测力计下悬挂石块，读出弹簧测力计的示数（即石块的重力G）。 2.把石块浸入水中，观察弹簧测力计的示数变化，记录此时的示数F拉。 3.用手托起石块，再次观察弹簧测力计的示数变化，与石块浸入水中的情况进行类比。 提出问题："为什么石块浸入水中和被手托起时，弹簧测力计示数都会变小？这说明了什么？"  学生活动：观察实验现象，思考问题，讨论回答：弹簧测力计示数变小，说明水对石块有类似于手对石块的竖直向上的托力，这个托力就是浮力。 2. 数据分析与结论 引导学生分析实验数据：  •石块在空气中的重力：G = F1 •石块浸入水中时弹簧测力计的示数：F拉 = F2 •石块在水中受到的浮力：F浮 = G - F拉   探究结论1：液体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力。  称重法测浮力公式：F浮 = G - F拉       设计意图：通过直观的实验演示，让学生亲身感受浮力的存在，理解称重法测浮力的原理，培养学生的观察能力和分析能力。    （四）实验探究：气体的浮力(10分钟) 教师活动：演示气体浮力实验：  1.将充足气的篮球和套有气针的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆平衡。 2.将气针头插入篮球的气门内，气球随即膨胀，观察杠杆的变化情况。 提出问题："为什么气球膨胀后杠杆不再平衡，挂钩码的一端下沉？这说明了什么？"  学生活动：观察实验现象，分组讨论，分析原因：气球膨胀后，排开空气的体积增大，受到空气的浮力增大，导致杠杆左端受到的向下的拉力减小，所以杠杆不再平衡。   探究结论2：气体对浸在其中的物体也有竖直向上的浮力。        设计意图：通过实验证明气体浮力的存在，完善浮力的概念，让学生理解浮力不仅存在于液体中，也存在于气体中，培养学生的实验分析能力和归纳能力。    （五）浮力概念归纳(5分钟) 引导学生归纳浮力的完整概念： 浮力核心要素 定义：液体或气体对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力，物理学中把这个作用力叫做浮力，常用字母F浮表示。 单位：牛顿（N） 施力物体：液体或气体  方向：竖直向上（播放视频） 即时练习：把一重为10N的铁块用细线系在弹簧测力计下浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数为8N，则铁块所受的浮力为多少？（答案：2N）   设计意图：通过归纳总结，形成完整的浮力概念，通过即时练习巩固所学知识，及时反馈学习效果。    （六）浮力产生的原因(10分钟) 1. 演示实验：乒乓球浮沉实验 教师活动：进行实验演示：  1.将塑料可乐瓶剪去底部，把乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出，但乒乓球并不上浮。 2.用手堵住瓶口，观察到乒乓球逐渐浮起。 提出问题："为什么两种情况下乒乓球的浮沉情况不同？浮力产生的原因是什么？"  2. 理论分析：压力差法 以浸没在液体中的长方体为例，结合液体压强公式p=ρgh和压力公式F=pS进行分析： 位置 前、后两个面 左、右两个面 上、下两个面 深度 相等 相等 上浅下深 压强 相等 相等 上小下大 压力 F前、F后是一对平衡力，合力为0 F左、F右是一对平衡力，合力为0 F向下 < F向上，压力差F差 = F向上 - F向下   核心结论：浮力是因液体对浸在其中的物体有压力差而产生的。  压力差法测浮力公式：F浮 = F向上 - F向下   3. 两种特殊情况 •部分浸入：当物体部分浸入液体中时，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮 = F向上。 •底部紧密接触：若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触，则液体对物体向上的压力为零，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力，如水中的桥墩、拦河坝等。   设计意图：通过实验现象和理论分析相结合，让学生深入理解浮力产生的本质原因，突破教学难点，培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。    （七）课堂小结(2分钟) 引导学生构建本节课的知识体系： •浮力的概念：液体或气体对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力，叫做浮力，方向竖直向上，施力物体是液体或气体。 •浮力的测量：称重法F浮 = G - F拉。 •浮力产生的原因：液体对浸在其中的物体有向上和向下的压力差，即F浮 = F向上 - F向下。 （八）课堂检测(5分钟) 1.下列所示的四种情景，没有受到浮力的物体是（ ） 答案：A（解析：太空中没有空气，所以天宫二号不受浮力作用。）  A、遨游太空的天宫二号 B、海试中的山东舰 C、下潜中的"蛟龙"号 D、飘在空中的热气球 2.一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做"研究浮力产生原因"的实验，将一只塑料可乐瓶剪去底部，把乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出（甲图），但乒乓球并不上浮，这是因为______。若用手堵住瓶口（乙图），可观察到乒乓球浮起，这是因为______。 答案：乒乓球不受浮力；乒乓球受到浮力的作用 3.浸没在湖水中的物体，随着浸没深度的增加，下列说法中不正确的是（ ） 答案：C（解析：物体浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变，上下表面的压力差也不变。）  A、物体受到的压强增大 B、物体上、下表面受到的压力增大 C、物体上、下表面受到的压力差增大 D、物体受到的浮力不变 4.人赤脚越水过河，水越深则脚对石头的压力越小，这是由于水对人有一个方向______的______力。 答案：竖直向上；浮 5.将重为1.9N的铁块挂在弹簧测力计下并将其浸没在酒精中，此时测力计的示数为1.5N，则铁块受到的浮力为______N。铁块受到的重力与浮力的合力大小为______N。 答案：0.4；1.5 6.将长方体物块A浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为10 N，若物块上、下表面所受水的压力分别为18 N和23 N，则物块A的质量是多少千克？（g取10 N/kg） 7. 解：物块A所受的浮力F浮 = F下表面 - F上表面 = 23N - 18N = 5N 物块A的重力G = F浮 + F拉 = 5N + 10N = 15N 据G = mg得m = G/g = 15N / 10N/kg = 1.5kg 答：物块A的质量是1.5千克。   设计意图：通过分层的课堂检测，全面考查学生对本节课知识的掌握情况，及时发现问题，进行针对性辅导，巩固教学效果。    （九）课后作业 1.基础作业：完成课本配套练习中"认识浮力"相关习题。 2.实践作业：观察生活中的3种浮力现象，尝试用本节课所学知识解释其原理，下节课进行分享交流。 3.拓展作业：查阅资料，了解曹冲称象的故事，分析其中用到的浮力原理。 六、板书设计 知识区 原理区 演示与练习区 认识浮力 一、浮力的概念 1. 定义：液体或气体对浸入其中的物体有竖直向上的托力 2. 方向：竖直向上 3. 施力物体：液体或气体 4. 测量：称重法 F浮 = G - F拉 二、浮力产生的原因 1. 原因：液体对物体上下表面的压力差 2. 公式：F浮 = F向上 - F向下 3. 特殊情况： - 部分浸入：F浮 = F向上 - 底部紧密接触：不受浮力  三、实验演示 1. 称重法测浮力实验 2. 气体浮力实验 3. 乒乓球浮沉实验 四、练习区 学生板演、习题讲解  七、教学反思 以曹冲称象故事导入，结合三个直观演示实验，设计递进式问题链，符合八年级学生认知规律，有效激发探究兴趣。通过"实验观察-数据分析-概念归纳"的完整探究过程，培养科学思维；用生活场景习题引导解决实际问题，落实"从生活走向物理"的理念。采用"实验演示+理论分析+特例验证"三维策略突破浮力产生原因难点，知识点掌握率达88%。 但是后排学生难以清晰观察实验细节，基础薄弱学生参与讨论机会较少。以教师演示为主，学生动手操作机会少，对浮力与浸入体积的关系缺乏直观感受。   学科网（北京）股份有限公司 $