4.4 水的浮力（第3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中物体浮沉条件这一核心，通过鸡蛋在不同浓度盐水中的浮沉实验导入，衔接前两课时浮力定义与阿基米德原理，构建从力与密度关系到五大状态再到应用的学习支架。 特色在于情境激趣引发探究，对比辨析悬浮与漂浮的本质区别，应用分析结合轮船、密度计等案例推导原理，体现科学观念建立与科学思维培养，实验探究提升学生实践能力，助力教师结构化教学，帮助学生直观理解抽象概念。

4.4 水的浮力（第3课时） 教 案 一、基本信息 课题 4.4 水的浮力 （第3课时，45分钟） 物体浮沉的条件→ 五大状态（上浮/悬浮 /下沉/漂浮/沉底） →密度判断法→ 浮力的应用 （轮船/密度计/ 潜艇/气球飞艇） 课型 概念辨析课+ 应用分析课+ 综合训练课 （鸡蛋盐水实验→ 浮沉五态对比→ 密度判断法→ 轮船排水量/密度计 刻度反直觉/潜艇 改变自重→综合对比表） 课时 第3课时（45分钟）： 鸡蛋盐水情境导入→ 浮沉条件（F浮vs G） →五态受力分析→ 密度判断法 （ρ液 vs ρ物）→ 悬浮与漂浮异同 （核心辨析）→ 浮力应用四例 （轮船→空心法 排开水体积↑ 密度计→刻度 上小下大→潜艇 →改变自重→ 气球飞艇→ ρ气<ρ空气） →5道典例综合 教材 浙教版八上科学 第4章 水与人类 鸡蛋→加盐→ 沉→悬浮→漂浮→ 物体浮沉条件→ 浮力应用案例 年级 八年级 教法 情境激趣法（鸡蛋 在不同浓度盐水中 →沉沉浮浮→引发 「什么决定了 浮沉」→一人一杯 盐水→在实验中 观察五态变化）； 对比辨析法 （悬浮vs漂浮→同为 F浮=G→但V排不同 /密度不同/位置不同 →制作对比表→ 一次性梳理清楚）； 应用分析法（轮船 →一块铁沉vs铁碗 浮→空心法→排水量 =总质量；密度计→ 由上往下刻→上小下大 →上疏下密→为何 如此？推导刻度 排列规律→从公式 到刻度的倒推思考） 教学重点 ①物体浮沉的五种状态 →上浮（F浮>G）/ 下沉（F浮<G）/ 悬浮（F浮=G→ V排=V物→可静止 任意深度）/漂浮 （F浮=G→V排<V物） /沉底（F浮+F支=G） →受力分析图→ 每种状态的力矢量。 ②密度判断法→ 实心物体→ρ液>ρ物 →上浮/漂浮→ρ液=ρ物 →悬浮→ρ液<ρ物 →下沉/沉底。 ③浮力应用→ 轮船（空心增大 V排→排水量=满载 排开水质量=船+货） →密度计（始终 漂浮→刻度上小下大 上疏下密）→潜艇 （改变自重→注水 G>F浮下沉→排水 G<F浮上浮）→ 气球/飞艇 （ρ气<ρ空气） 教学难点 ①悬浮与漂浮的辨析 →都是F浮=G→但 悬浮V排=V物且 ρ液=ρ物→漂浮 V排<V物且ρ液>ρ物 →「同一物体能否 既悬浮又漂浮？」 →不能！因为ρ物 固定→ρ液要么等于 （悬浮）要么大于 （漂浮）→不可能 同时满足。 ②密度计刻度→ 上小下大且上疏下密 →为什么？F浮=G 不变→ρ液gV排=G →ρ液越大→V排 越小→浸入越浅→ 刻度在下（浸入深） 反而读数是小密度 →反直觉！刻度 上疏下密→因为 V排与ρ液反比→ ρ液均匀变化时 V排不均匀变化→ 越往下越密。 ③浮力综合题→ 橘子（漂浮）→ 剥皮橘子（沉底） →不能只看浮沉→ 要看重力是否相同→ 剥皮后G减小→ F浮与G比较要重新算 教具准备 PPT课件；演示实验： ①鸡蛋+水+食盐+ 烧杯（鸡蛋浮沉 对比→边加盐边 搅拌→观察鸡蛋 从沉到悬到浮的全 过程。②铁块+ 铁皮碗→水槽→ 演示轮船原理→ 同一质量→块状 铁块沉→碗状铁皮 →漂浮→对比。 ③密度计+水+ 盐水+酒精→ 演示刻度变化。 ④「小潜水艇」→ 矿泉水瓶+玻璃 小瓶→吸气改变 瓶内气压→调整 小瓶排水量→ 改变总重大小→ 沉浮变化演示 学具准备 课本、练习本； 预习4.4第3课时→ ①写出物体浮沉 的五种状态及对应 的F浮与G的关系→ ②密度判断法： ρ液____ρ物→上浮 ρ液____ρ物→悬浮 ρ液____ρ物→下沉 ③轮船排水量= ____→满载排开水 的____。④密度计 刻度→上面____（大/小） →下面____（大/小） =上疏下____（密/疏） 学情分析 学生第1+2课时→ 已掌握浮力定义+ 方向+称重法+ 阿基米德原理→ F浮=ρ液gV排已 熟练→具备进入 浮沉条件判断的 基础。本节最大 挑战→状态多（5种） →关系多（力+密度+ 体积→三种判断线） →容易记混。需用 一张总表统一→ 把五个状态的 力/密度/体积/运动 =>一次性理清。 应用部分→轮船 最容易→空心法 直观→密度计最 反直觉→刻度上小 下大→需要从 F浮=G不变推导→ ρ液↑V排↓浸入浅 →但浸入浅代表 密度大→为什么？ →需要让学生从 公式一步步推→ 不能只记忆结论。 二、核心素养目标 （1）科学观念：理解物体在液体中的浮沉取决于F浮与G的大小关系→建立「浮沉=力的大小比较→不是看物体轻重」的科学观念。 （2）科学思维：通过分析鸡蛋在不同浓度盐水中的浮沉→推导力关系→培养「现象→受力分析→力比较→结论」的逻辑推理链。通过悬浮与漂浮的对比→培养辨析思维。 （3）探究实践：完成鸡蛋在盐水中浮沉变化的探究实验→观察并记录鸡蛋从沉底→悬浮→漂浮的全过程→总结加盐对浮沉的影响。 （4）态度责任：通过轮船/潜艇/密度计等工程应用案例→理解科学原理在技术中的转化→建立「科学→技术→工程」的认知链。 三、教学重难点 教学重点：浮沉五态的力/密度/体积/运动状态辨析→总表统一→悬浮vs漂浮对比→浮力应用（轮船排水量/密度计刻度/潜艇自重调整/气球ρ气<ρ空）。 教学难点：悬浮vs漂浮→同为F浮=G但V排不同/密度不同→同一物体不能既悬又漂→密度计刻度上小下大且上疏下密→从公式推导刻度的排列规律→橘子/剥皮橘子综合题→重力不同→不能直接用浮沉判断。 四、教学过程 板块一：情境导入——鸡蛋的「三生三世」（约4分钟） 图1 鸡蛋→清水沉底→加盐悬浮→再加水漂浮→同一鸡蛋→三态变化 同一颗鸡蛋→放入清水→沉底。向水中加盐→搅拌→鸡蛋慢慢升到水中悬浮。再多加盐→鸡蛋浮出液面→漂浮。同一颗鸡蛋→只是液体密度变了→为什么浮沉状态全变了？→今天学「物体浮沉的条件」→答案在其中。 板块二：物体浮沉的五种状态——受力分析（约12分钟） （一）三大基本状态→F浮与G的关系（约6分钟） 图2 鸡蛋三种状态→F浮>G（上浮）/F浮=G（悬浮）/F浮<G（下沉）→受力示意图 浸没在液体中的物体→受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮→根据两者的关系→物体出现三种情况： ①上浮→F浮>G→合力方向向上→物体向上运动。注意：上浮是不稳定状态→最终会浮出液面→变成漂浮。→②下沉→F浮<G→合力方向向下→物体向下运动。同样不稳定→最终沉底→容器底部给支持力→F浮+F支=G→变为平衡状态（沉底）。→③悬浮→F浮=G→二力平衡→物体可以静止在液体中任何深度→不上升也不下沉。 [浮沉的根本决定因素]物体浮沉不取决于「物体有多重」→也不取决于「F浮有多大」→只看F浮和G的大小关系。F浮从第1+2课时已知→F浮=ρ液gV排→由ρ液和V排决定。G=mg=ρ物gV物→由ρ物和V物决定。两力做比较→就是ρ液和ρ物的比较。 （二）五大状态完整辨析——总表（约6分钟） 将以上三种基本状态+两个终态→列出完整浮沉条件总表： 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 状态 受力条件 合力方向 密度条件 (实心) V排与V物 运动 最终 上浮 F浮>G ↑向上 ρ液>ρ物 V排=V物 (浸没中) 向上运动 (非平衡) 漂浮 下沉 F浮<G ↓向下 ρ液<ρ物 V排=V物 (浸没中) 向下运动 (非平衡) 沉底 悬浮 F浮=G 0 ρ液=ρ物 V排=V物 静止 (任意深度) — 漂浮 F浮=G 0 ρ液>ρ物 V排<V物 静止 (液面) — 沉底 F浮+F支=G 0 ρ液<ρ物 V排=V物 静止 (底部) — （三）悬浮 vs 漂浮——最核心的一对辨析（约3分钟） 悬浮和漂浮都是F浮=G→都是平衡状态→但本质区别： 位置 V排关系 密度关系 ρ液条件 悬浮 任意深度 V排=V物 ρ液=ρ物 密度必须精确相等→同种液体→只有一种深度→却可以停在任意位置 漂浮 液面 V排<V物 ρ液>ρ物 ρ液只要大于ρ物即可→任意大于都能漂→排开水体积自动调整→使F浮=G [同一物体→能否既悬又漂]不能！因为ρ物固定→ρ液要么等于ρ物（悬浮）→要么大于ρ物（漂浮）→不可能同时满足等和大于。同一物体在一种液体中只有一个确定的浮沉状态。鸡蛋在盐水中→随着加盐→液体密度逐渐变大→从小于ρ蛋到等于ρ蛋到大于ρ蛋→经历了「沉→悬→漂」→不是同时！ 板块三：密度判断法——另一种判断路径（约5分钟） 对于浸没在液体中密度均匀的实心物体→F浮=ρ液gV排=ρ液gV物→G=ρ物gV物。比较F浮和G→等价于比较ρ液和ρ物： ρ液>ρ物→F浮>G→上浮（或漂浮）/ρ液=ρ物→F浮=G→悬浮/ρ液<ρ物→F浮<G→下沉（或沉底）。 应用1→盐水选种→ρ盐水约1.10~1.15g/cm3→饱满种子ρ>盐水→下沉→取饱满的→瘪的ρ<盐水→漂浮→清除→只留沉底的。 应用2→汤圆/饺子→刚下锅→内部有空隙→ρ<水→漂浮→加热后→内部空气膨胀→ρ更小→继续漂→熟了自动浮到水面。 [密度判断法的前提]物体必须是实心的→密度均匀！空心物体→即使ρ材料>ρ液→如果空心足够大→平均密度<ρ液→仍然可以上浮。轮船→钢铁ρ=7.9g/cm3>ρ水→但做成空心→平均密度<ρ水→漂浮！ 板块四：浮力的应用——从原理到工程（约14分钟） （一）轮船——空心法增大V排（约4分钟） 图3 铁块→沉底；铁做成碗状→漂浮→空心→V排增大→F浮增大→F浮=G 钢铁块放入水中→下沉（ρ铁>ρ水）。同一块铁做成碗状→放入水中→漂浮！重力没变→为什么？→做成碗状→排开水的体积比块状大得多→F浮=ρ液gV排→V排↑→F浮↑→当F浮增大到等于G时→碗状铁皮漂浮。轮船就是把这个原理放大。 排水量→轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船排水量1.8×10⁴t→表示满载时→船自身+货物总质量=1.8×10⁴t=排水量。注意：排水量=m排=ρ水V排→而不是m船！ 关键公式→排水量m排=m船+m货（满载）。载货量=m排-m船。 轮船从江河驶入大海→始终漂浮→F浮=G不变→但ρ海水>ρ河水→由F浮=ρ液gV排→V排变小→吃水线变浅（船身稍微「浮上来」一些）。 （二）密度计——刻度为什么上小下大（约4分钟） 密度计→玻璃管+金属颗粒→始终漂浮→刻度的秘密 密度计是测量液体密度的仪器→始终漂浮在液面上→F浮=G不变。根据F浮=ρ液gV排→G不变→ρ液越大→V排越小→密度计浸入液体越浅。 刻度分布→浸入越浅→表示液体密度越大→但浸入越浅→对应的刻度位置越往下→所以：下面的刻度是小数（对应浸入浅→ρ液大）→不对！重新推导： [密度计刻度→推导关键]密度计上部→浸入浅（只浸一点）→V排小→ρ液大→上部刻度大。密度计下部→浸入深（几乎全泡进去）→V排大→ρ液小→下部刻度小。结论→密度计刻度→上大下小（反直觉！）。且刻度不均匀→上疏下密→因为V排与ρ液成反比→ρ液均匀增大时→V排减小得越来越慢→所以间隔越来越大→上部越疏→下部越密。 （三）潜艇——改变自重（约3分钟） 图4 潜艇水舱→注水→G增大→G>F浮→下沉→排水→G减小→G<F浮→上浮 潜艇原理→改变自身重力而非F浮。水舱充满水→G增大→G>F浮→下沉。用压缩空气排水→G减小→G<F浮→上浮。适当水量→G=F浮→悬浮在任意深度。 关键区分→潜艇改变G（自身重力）→轮船改变V排（排开体积）→鱼改变鱼鳔→改变自身体积（V排变→F浮变→不是改变G！）→滑翔机改变油囊→改变V排→改变F浮→不是改变G！ （四）气球和飞艇——气体中的浮力（约3分钟） 热气球→充入被加热的空气→ρ热<ρ冷→F浮=ρ冷gV排>G→上升 空气中的物体同样受空气的浮力→F浮=ρ空gV排。气球中充入密度小于空气的气体（氦气/热空气）→F浮>G→上升。飞艇→巨大的气囊中充入氦气→艇体流线型→有推进器→可控制飞行。 板块五：典例精讲（约7分钟） 典例1——橘子/剥皮橘子→浮沉综合判断 橘子→漂浮→F浮=G橘子→ρ橘子<ρ水。剥皮后→剥皮的橘子→沉底→ρ剥>ρ水。橘子皮→漂浮。A→橘子皮漂浮→F浮=G→正确。B→整个橘子漂浮→ρ橘子<ρ水→正确。C→剥皮的橘子沉底→ρ剥>ρ水→正确。D→橘子F浮=G橘子（大重力）→剥皮橘子F浮<G剥（小重力）→且G橘子>G剥→无法直接比F浮→但橘子F浮=G橘子>G剥>F浮剥→所以橘子F浮>剥皮橘子F浮→D错误。答案：D。 典例2——橡皮泥→块状沉vs碗状漂 图5 A→橡皮泥块沉底/B→同一橡皮泥捏成碗→漂浮 同一块橡皮泥→A沉底→ρ>ρ水→F浮<G。B做成碗→漂浮→F浮=G。同一重力→因为碗状V排更大→F浮更大。A→ρ>ρ水→正确。B→F浮=G→正确。C→B碗F浮=G>A块F浮<G→B排开水体积更大→正确。D→B排开水质量=F浮/g=G/g=m橡皮泥=A的质量→不是大于A的质量→B排开水质量=A质量→m排B=mA→D错误。答案：D。 典例3——海燕滑翔机→改变V排 水下滑翔机→油囊收缩→V排↓→F浮↓→下沉→油囊膨胀→V排↑→F浮↑→上浮 A→改变油囊=改变V排=改变F浮→错误（不是改变重力）。B→油囊收缩→V排↓→F浮↓→正确。C→膨胀→上浮→F浮>G→错误（膨胀时F浮>G不是<）。D→下潜时V排小→F浮小→G排水<上浮时→错误→上浮时V排大→G排水>下潜时。答案：B。 典例4——Argo浮标→改变V排 油囊膨胀→V排↑→F浮↑→F浮>G→上浮。收缩→V排↓→F浮↓→下沉。改变的始终是V排→即排开液体的体积→不是重力→因为质量没有变化。答案：C（排开液体的体积）。 典例5——小潜水艇→改变G（气压排水） 吸气→瓶内气压↓→瓶内水被排出→小玻璃瓶总重↓→G<F浮→上浮。这是改变重力→不是改变V排→V排始终浸没不变→F浮不变→总重变小→合力向上。和潜艇原理相同。 板块六：课堂总结（约3分钟） 物体浮沉→看F浮与G→不是看物体轻重。五态：上浮（F浮>G）/下沉（F浮<G）/悬浮（F浮=G=V排V物）/漂浮（F浮=G>V排V物）/沉底（F浮+F支=G）→密度判断法（实心→ρ液vsρ物）→悬浮vs漂浮→同为F浮=G但V排/ρ液不同→应用→轮船=改变V排/潜艇=改变G/鱼鳔=改变V排放变F浮/密度计=刻度上大下小上疏下密。 一句口诀：浮沉看力不看重→上浮F大沉F小→悬浮全浸漂浮半→空心大排轮船漂→注水增重潜艇潜→鳔胀排多鱼儿浮→气球充轻往上升。 五、板书设计 §4.4 水的浮力（第3课时）——物体浮沉条件与浮力应用 一、浮沉五态（F浮 vs G→决定浮沉！不看物重） 上浮→F浮>G→ρ液>ρ物→最终漂浮 下沉→F浮<G→ρ液<ρ物→最终沉底 悬浮→F浮=G→ρ液=ρ物→V排=V物→任意深度 漂浮→F浮=G→ρ液>ρ物→V排<V物→液面 沉底→F浮+F支=G→ρ液<ρ物→V排=V物→底部 二、核心辨析：悬浮 vs 漂浮 | | 悬浮 | 漂浮 | | F浮与G | F浮=G | F浮=G | | V排 | V排=V物 | V排<V物 | | ρ条件 | ρ液=ρ物 | ρ液>ρ物 | | 同一物体 | 一种液体中只有一种状态！不能既悬又漂 | 三、浮力应用四大案例 轮船→空心增大V排→F浮↑→漂浮→排水量=m船+m货 →从河入海→F浮不变→V排↓→吃水浅 密度计→始终漂浮→F浮=G不变→ρ液↑V排↓→上大下小→上疏下密 潜艇→水舱注排水→改变G（自重）→G>F浮沉→G<F浮升 气球→ρ气<ρ空→F浮>G→上升→热空气/氦气 四、各物体浮沉的控制方式对比 轮船→改变V排（空心）→增F浮→重力不变→F浮=G漂浮 潜艇→改变G（注排水）→F浮不变→增重下沉/减重上浮 鱼/滑翔机→改变V排（鳔/油囊）→变F浮→重力不变→排多上浮 密度计→不改变→F浮恒=G→V排自动匹配ρ液→指示密度 气球→改变ρ气（加热/充氦）→ρ气<ρ空→F浮>G上浮 六、教学反思 1. 这堂课是浮力单元的「收口课」→第1课时建立概念→第2课时转化定量→第3课时进入状态判断和应用。五态一次性给学生→表1要写得满满的→五列七行→可以让学生抄在笔记本上→每次做浮沉题都对照→刻入肌肉记忆。效果远好于零散讲解。 2. 悬浮vs漂浮→学生到初二下学期仍然有人搞混→这两者都是F浮=G→都是平衡→区别仅在于位置和密度关系。可以用一句话锁死：「悬浮是全泡进去→漂浮是露了一半→同一物体不能又全泡又半露→所以同一物体在一个液体中只有一个状态。」反复刻→反复考→反复答→三遍后不会再错。 3. 密度计刻度→上大下小+上疏下密→这个结论是八年级科学高频考点→建议在黑板画一个密度计→从上到下标几个刻度位置→推导每一步→F浮=G→ρ液gV排=G→ρ液=G/(gV排)→当V排从小到大→ρ液从大到小→刻度从大到小→推理结束→学生自己动手推一遍→记忆永久。 4. 轮船/潜艇/滑翔机→改变的是什么→三者横向对比→轮船→改变V排（空心让V排变大）→潜艇→改变G（注排水改变重量）→滑翔机/鱼→改变V排（油囊/鱼鳔改变排开体积→改变F浮）→总表横向→一目了然。这个表是解答浮力应用选择题的万能钥匙。 5. 橘子题→是综合题的典型范式→看似是浮沉判断→实则需要把先后两个状态的G/F浮/V排都算一遍→因为剥皮改变了物体的质量和密度→不能直接用浮沉沉底的密度条件比较橘子整体和剥皮橘子→必须注意「质量变了」。这道题要细讲→每个选项逐一排除→训练「不跳步→不遗漏」的分析习惯。 6. 「小潜水艇」题→吸气→排水的机制→瓶内气压减小→水被排出一部分→G总减小→F浮不变→G<F浮→上浮。可以让学生试着解释「吹气为什么也能上浮」→因为流速大压强小→瓶口形成低压区→同样排水→探索多种途径→同一种原理→培养学生灵活应用。 学科网（北京）股份有限公司 $