4.4 水的浮力（第1课时） 教案2026-2027学年科学浙教版八年级上册

该教案聚焦水的浮力核心知识，涵盖定义、方向、称重法测量及影响因素探究。以“山东舰与铁钉浮沉对比”情境导入，衔接七年级力学基础，通过气球感受、称重法实验、控制变量探究构建知识支架。 此教案亮点在于情境激趣与实验驱动结合，用“乒乓球+去底瓶”演示浮力产生原因，控制变量法实验培养科学思维，死海案例联系生活。助力学生提升探究实践能力，为教师提供清晰教学流程与重难点突破方案。

4.4 水的浮力（第1课时） 教 案 一、基本信息 课题 4.4 水的浮力 （第1课时，45分钟） 浮力定义→方向 （竖直向上）→测量 方法（称重法： F浮=G-F拉）→ 影响因素探究 （浸入体积/液体 密度→控制变量法） 课型 概念课+实验探究课 （浮力方向验证→ 称重法测浮力→ 控制变量法探究 F浮与V排、ρ液关系） 课时 第1课时（45分钟）： 浮力概念与方向→ 弹簧测力计测量浮力 （称重法F浮=G-F拉） →控制变量法探究： 实验1→改变V排（铝 块部分浸入→浸没） →F浮随V排增大； 实验2→改变深度 （浸没后下移）→ F浮不变→无关； 实验3→改变ρ液 （水vs酒精）→ F浮随ρ液增大 教材 浙教版八年级科学上册 第4章 水与人类 山东舰→铁钉→ 为什么大的浮 小的沉？→引出浮力 年级 八年级 教法 情境激趣法（山东舰 vs铁钉→强烈对比→ 引出问题）； 实验探究法（称重法 三步→弹簧测力计 空测→浸没测→ F浮=G-F拉）； 控制变量法（三个 实验→每次只变一个 因素→①变V排②变 深度③变ρ液）→ 结论：F浮与V排和 ρ液有关→与深度无关 教学重点 ①浮力的定义和方向 →浸在液体中的物体 受到向上的力→方向 总是竖直向上→ 无论物体形状/状态/ 运动情况如何； ②称重法测浮力→ F浮=G-F拉→弹簧 测力计两次读数之差 =浮力； ③控制变量法探究 F浮影响因素→ 与V排有关（浸入 体积越大F浮越大） →与深度无关（浸没 后改变深度→F浮 不变）→与ρ液有关 （ρ液越大F浮越大） 教学难点 ①浮力方向「竖直向上」 不是「垂直向上」→ 竖直=与水平面垂直 =沿重力反方向→ 无论容器倾斜与否→ 浮力方向不变； ②F浮与深度无关→ 学生直觉「越深 压力越大→浮力 应该越大」→要辨析： F浮=下表面压力- 上表面压力→浸没后 V排不变→上下压力 差不变→F浮不变； ③控制变量法→ 三个实验每次只变 一个因素→不能 交叉比较（如甲vs 丙→两个因素同时 变→无效） 教具准备 PPT课件；分组实验 器材（每组）： ①弹簧测力计（0-5N） +铝块（圆柱体） ②烧杯（500mL）+ 水+酒精 ③气球（感受浮力） ④乒乓球+去底 饮料瓶（浮力产生 原因演示） ⑤细线+铁架台 学具准备 课本、练习本； 预习4.4第1课时→ ①写出浮力方向 （画图→F浮↑） ②写出F浮=____ ③浮力与哪两个 因素有关？_____ ④与哪个因素无关？ _____ 学情分析 学生在前三节学了 水的分布/溶液/海洋 →对水的物理性质 有了基础→本节 进入「力」的层面。 学生在七年级学过 重力/弹力/摩擦力→ 已掌握弹簧测力计 使用→称重法容易 上手。但「浮力=压力 差」是初二力学难点→ 学生难以建立 「上下表面压力差」 的模型→需要用 「乒乓球+去底瓶」 实验→直观展示 浮力=向上的压力 >向下的压力。 死海漂浮→可以 作为密度影响浮力 的经典案例→ 引发讨论。 二、核心素养目标 （1）科学观念：了解浮力的定义→认识到液体对浸入其中的物体有向上的力。理解浮力方向总是竖直向上→与重力方向相反。 （2）科学思维：通过称重法实验数据→推导F浮=G-F拉→培养「实验数据→公式」的归纳思维。通过控制变量法实验→分析F浮与V排、ρ液的关系→排除深度的影响→培养多因素分析的科学思维。 （3）探究实践：完成称重法测定浮力的实验→掌握F浮=G-F拉的操作步骤。完成控制变量法三组对比实验→验证F浮的影响因素。 （4）态度责任：通过「山东舰vs铁钉」的对比→引发对浮力现象的探究兴趣。通过死海漂浮案例→理解科学原理对生活现象的解释力。 三、教学重难点 教学重点：浮力的定义（浸在液体中的物体受到向上的力）→方向（总是竖直向上）→称重法测浮力（F浮=G-F拉）→控制变量法探究影响因素（V排越大F浮越大/深度无关/ρ液越大F浮越大）。 教学难点：浮力=压力差（F浮=F向上-F向下→需要上下都有水才有浮力→乒乓球+去底瓶实验）、「浮力与深度无关」的证明（浸没后V排不变→压力差不变→F浮不变）、控制变量法的严格实施（每次只变一个因素→其余因素不变）。 四、教学过程 板块一：情境导入——山东舰 vs 铁钉（约3分钟） 图1 山东舰→300米长→甲板=3个足球场→能浮→铁钉入水则沉→为什么？ 山东舰→300米长→甲板=3个足球场→36架舰载机→又大又重→却在海上破浪前行。而一枚小铁钉放入水中→立刻沉底。大的浮→小的沉→违反直觉！为什么？→这就是今天要学的——水的浮力。 板块二：浮力的定义和方向（约10分钟） （一）浮力的定义（约5分钟） 泳池中游泳的运动员→湖中游弋的游船→海洋中漂浮的冰山→都受重力→却没沉入水中→因为水产生了向上托的力→托住了它们。这个力就是浮力。 浮力定义：浸在液体中的物体→受到液体对它竖直向上的力→叫作浮力。注意→「浸在」包括部分浸入和全部浸没→无论哪种情况→只要物体在液体中→就受浮力。 关键强调：所有液体和气体都会对浸入其中的物体产生浮力→不限于水！酒精中、空气中→同样有浮力。下沉的铁块也受浮力！ [容易混淆]在水中下沉的铁块受浮力吗？→受！浮力的产生原因是液体对物体的压力差→只要物体上下表面都在液体中→就有向上的压力差=浮力。下沉≠不受浮力！ （二）浮力的方向（约3分钟） 图2 浮力方向→总是竖直向上→与水平面垂直→无论容器如何倾斜 浮力的方向：总是竖直向上。无论物体的形状如何→是否运动→也无论液体如何放置（倾斜容器）→浮力方向始终竖直向上→即与水平面垂直→与重力方向（竖直向下）相反。 [竖直向上 ≠ 垂直向上]竖直=铅垂线方向=与地平面垂直。垂直=与接触面垂直。如果容器倾斜→水面倾斜→此时「垂直于水面」≠「竖直向上」→浮力方向是「竖直向上」→不是「垂直于水面」！这是考试易错点。 （三）感受浮力——气球实验（约2分钟） 图3 手按气球入水→越深→感受到向上的力越大 把气球压入水中→可以感受到水对气球的浮力。气球入水部分体积越大→手感受到的反推力越大→说明浮力越大→暗示：浮力与浸入体积有关。 板块三：称重法测浮力——F浮=G-F拉（约10分钟） 图4 弹簧测力计→空测→铝块重力G=F1→浸没水中→F2→F浮=G-F2 实验步骤：①弹簧测力计下悬挂铝块→空气中读数F1=G（铝块重力）。②将铝块浸没水中→读数F2。③对比→F2<F1→减少了→减少的值=F浮。 受力分析：空气中→铝块受G和F拉（F拉=F1=G→二力平衡）。水中→铝块受G（向下）+F拉（F2，向上）+F浮（向上）→三力平衡→G=F2+F浮→F浮=G-F拉=F1-F2。 [称重法核心]F浮=G-F拉。三个字→「空气中读数-液体中读数」→差值就是浮力。无论物体是部分浸入还是浸没→只要弹簧测力计读数变化了→变化的量=F浮。固体浸在液体中→唯一前提是弹簧测力计拉着。 板块四：控制变量法探究浮力影响因素（约14分钟） 实验1：浮力与浸入体积的关系（约5分钟） 图5 铝块逐渐浸入水中→弹簧测力计读数的变化→观察浮力变化 操作：铝块悬挂在弹簧测力计下→逐渐浸入水中→改变浸入水中的体积。观察：弹簧测力计示数逐渐变小→指针减少的值越来越大→即F浮越来越大。 结论1：物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关→浸入体积越大→浮力越大。（排开液体的体积V排↑→F浮↑） 实验2：浮力与浸没深度的关系（约5分钟） 图6 铝块浸没后→改变深度→弹簧测力计读数不变→F浮与深度无关 操作：铝块浸没水中→改变浸没深度（下移一段距离）→观察弹簧测力计示数是否变化。观察：示数不变→即F浮不变。 结论2：物体受到的浮力大小与物体浸没在水中的深度无关。浸没后→V排不再变化→上下压力差不变→F浮不变。 [学生最常犯的错]「越深压力越大→浮力应该越大」→这是混淆了「液体压强」和「浮力」。p=ρgh→深度越大→压强确实越大→但浮力=上下表面压力差=ρ液gV排→只取决于V排和ρ液→浸没后V排不变→浮力不变。加深理解：下表面压强变大→但上表面压强也同等变大→差不变。 实验3：浮力与液体密度的关系（约4分钟） 图7 同一铝块→分别浸没在水中和酒精中→比较弹簧测力计示数 操作：同一铝块→分别浸没在水中和酒精中→比较弹簧测力计示数。观察：酒精中弹簧测力计示数>水中→即酒精中的F浮<水中的F浮。 结论3：物体所受的浮力大小与液体的密度有关→液体密度越大→浮力越大。 综合结论：物体在液体中所受的浮力大小→跟它浸在液体中的体积（V排）、液体的密度（ρ液）有关→跟浸没后的深度无关。 图8 死海→含盐量高→密度大→同一个人→F浮更大→容易漂浮→能躺着看书 板块五：典例精讲（约5分钟） 典例1——浮力基本概念 关于浮力→正确的是（ ）。A.浮力都是由水产生的 B.只有固体才受浮力 C.下沉的铁块不受浮力 D.游向水面的鱼儿受浮力。答案：D。解析→任何液体/气体都会产生浮力（A错）→液体中气泡/空气中雨滴也受浮力（B错）→下沉铁块也受浮力（C错）→鱼儿在水中→受浮力→D正确。 典例2——浮力方向辨析 浮力方向→哪个对？ 落叶随水流漂流→所受浮力方向是（ ）。只有竖直向上是正确的→F3。无论物体在什么状态→浮力方向永远是竖直向上。 典例3——控制变量法实验设计 图9 四组实验→甲/乙/丙/丁→判断哪个推论正确 探究浮力大小影响因素→金属块a和塑料块b重力均为1.6N→分析正确的是（ ）。A.a浸没水中→F浮=G-F拉=1.6-1.0=0.6N→正确。B.甲乙→改变浸入体积→探究F浮与浸入体积关系→不是物体体积→B错。C.乙丙→a浸没水vs b浸没水→体积不同且密度不同→两个因素同时变→无法探究单一因素→C错。D.丙丁→b浸没水vs b浸没酒精→只改变液体密度→可探究F浮与ρ液关系→D措。答案：A。 板块六：课堂总结（约3分钟） 一、浮力→定义（浸在液体中的物体受到的向上的力）→方向（总是竖直向上）→产生原因（液体对物体上下表面的压力差=F向上-F向下）。 二、称重法→F浮=G-F拉（空气中读数-液体中读数=浮力）。 三、影响因素→与V排有关（V排↑→F浮↑）→与深度无关（浸没后深度变→F浮不变）→与ρ液有关（ρ液↑→F浮↑）。 五、板书设计 §4.4 水的浮力（第1课时） 一、浮力定义 浸在液体中的物体受到液体对它向上的力→叫作浮力 「浸在」=部分浸入或全部浸没→都受浮力！ 所有液体和气体都会产生浮力→不仅限于水 二、浮力的方向：总是竖直向上（与重力方向相反） ★ 竖直向上≠垂直向上！斜容器中→浮力仍是竖直向上 三、称重法测浮力 步骤：空气中读数G → 浸没液体中读数F拉 → F浮=G-F拉 受力分析：G=F拉+F浮（三力平衡） 四、控制变量法探究F浮影响因素 实验1→改变浸入体积（V排）→V排↑→F浮↑ → 有关 实验2→改变浸没深度（V排不变）→F浮不变 → 无关 实验3→改变液体密度（ρ液）→ρ液↑→F浮↑ → 有关 结论：F浮与V排、ρ液有关→与深度无关 五、浮力的产生原因（深化）：F浮=F向上-F向下（液体压力差） 乒乓球+去底瓶实验→下表面无水→无向上压力→无浮力→静止不上浮 堵住瓶口→水进入球下方→产生向上的压力→浮力突然产生→球上浮 六、教学反思 1. 这堂课是浮力单元的「开门课」→最重要的不是把结论灌进去→而是让学生建立「浮力方向总是竖直向上」的空间认知。建议用矿泉水瓶斜着放→在瓶壁上画一个带箭头的浮力方向线→然后对比「竖直向上」和「垂直于水面」两条线→学生自己看到差异→空间认知自然建立。 2. 称重法→F浮=G-F拉→看似简单→但学生第一次遇到「两个数相减」作为结论→要强调「F拉是弹簧测力计读数→不是重力→水中读数变小了→减小的部分=浮力」。建议板书写：F拉(空)=____N → F拉(水)=____N → F浮=F拉(空)-F拉(水)=____N。三步走→形成固定格式。 3. 控制变量法→三个实验→每个都要先明确「变谁→控谁」。板书可以做成三行表格→让学生在笔记上填空：实验1（V排↑→F拉↓→F浮↑→有关）/ 实验2（深度↑→F拉不变→F浮不变→无关）/ 实验3（ρ液↓→F拉↑→F浮↓→有关）。把逻辑链印在脑海里。 4. 「浮力与深度无关」→这是初二力学考了无数遍的坑。学生看到p=ρgh→深度↑压强↑→直觉认为浮力也应该变大。要立刻用乒乓球+去底瓶实验展示→没堵瓶口→球不受浮力→堵住→球突然跳起→浮力从无到有→不是因为深度变→而是因为下表面有了水→有了向上的力。这一下就打破直觉。 5. 典例3的「乙丙能否探究液体密度」→是控制变量法的经典陷阱→乙（a浸没水）vs丙（b浸没水）→两组体积不同+密度不同→两个变量都变了→无法得出任何单个因素的结论→必须严格对比「只变一个因素」的实验组（如丙vs丁→b浸没水vs酒精→只变了液体密度）。 6. 死海漂浮→是密度影响浮力的生活化应用→可以布置一个课后调研→让学生在手机上查阅死海含盐量（约23%-25%）→比较普通海水（3.5%）→算一算密度差别→理解为什么「同一个人→死海中浮力更大」。 学科网（北京）股份有限公司 $