人教版（2024）八年级下册物理第十章《浮力》教案（共4课时）

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人教版（2024）八年级下册物理第十章《浮力》教案（共4课时）第1节 浮力教学目标物理观念:认识浮力,了解浮力的方向和产生原因;通过实验探究知道影响浮力大小的因素。科学思维:通过观察,认识浮力的存在;经历推理过程,了解浮力产生的原因。科学探究:通过实验探究知道影响浮力大小的因素;学会使用弹簧测力计测量浮力;经历通过实验收集证据,形成合理的解释,并与其他同学相互交流、完善结论的科学探究过程,系统地培养学生的科学探究能力。科学态度与责任:认识浮力,体会物理概念之间的联系,建立科学的世界观;根据实验现象提出猜想、表达观点,并通过探究收集证据、加以论证,培养学生科学论证的科学思维。教学重难点教学重点:探究影响浮力大小的因素,“称重法”测浮力。教学难点:运用实验和分析的方法得出浮力产生的原因。教学准备教师准备:教学课件、大量筒、乒乓球、大水槽、弹簧测力计、剪掉底的透明塑料瓶、粘着红线的乒乓球、烧杯。学生准备:弹簧测力计、细线、铁块、拴着细线的石块、大水槽、空矿泉水瓶、水、盐水。教学过程板书设计第1节　浮力1.方向:竖直向上(与重力方向相反)。2.测量:弹簧测力计F浮=G-F(称重法)。3.产生原因:物体上下表面受到液体的压力差,F浮=F向上-F向下。4.影响因素:(1)浸在液体中的体积(排开液体的体积);(2)液体的密度。作业设计利用弹簧测力计、橡皮泥等探究浮力大小是否与物体的形状、质量有关,请设计实验进行验证。参考答案:(1)探究浮力大小是否与物体的质量有关器材:烧杯、水、细线、弹簧测力计、体积相同但质量不同的两小球A和B。步骤:①用细线分别拴上小球A和小球B,悬挂在弹簧测力计下,分别测出二者的重力G1和G2。②将小球A和小球B分别缓慢地浸没在水中,分别读出弹簧测力计的示数F1和F2。③比较G1-F1和G2-F2的大小,若不相等,说明所受浮力与物体的质量有关;反之,则证明有关。(2)探究浮力大小与物体的形状是否有关器材:烧杯、水、细线、弹簧测力计、橡皮泥。步骤:①用细线拴上橡皮泥,悬挂在弹簧测力计下,使橡皮泥缓慢地浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F1。②改变橡皮泥的形状,重复上述步骤,读出弹簧测力计的示数F2。③比较F1和F2的大小,若不相等,说明所受浮力与物体的形状有关;反之,则证明无关。教学反思本课的教学设计,从我们生活中所熟悉的场景引入,密切联系生活实际,教学中从学生身边的例子入手,进行演示实验和学生实验,学生体验了科学探究的全过程,又让学生学习了科学探究的方法,还加深了对浮力概念的理解。新的课程改革对物理教育提出了新的理念,将“培养学生的科学素养”作为物理教学的根本目的,将“从生活走向物理,从物理走向社会”,“注重科学探究,提倡学习方式的多样化”作为课程的基本理念。因此,在课堂教学中要落实物理教育的基本目的,突出新的课程理念。第2节 阿基米德原理教学目标物理观念:能说出阿基米德原理并会书写其公式;会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。科学思维:通过科学探究活动,经历观察物理现象的过程,培养学生观察、实验能力,分析、概括、思维能力。科学探究:经历探究阿基米德原理的过程,学习科学探究的有关方法。科学态度与责任:养成观察思考、勇于发现、乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。教学重难点教学重点:理解阿基米德原理,应用阿基米德进行相关计算。教学难点:应用阿基米德原理进行计算。教学准备教师准备:阿基米德原理演示器、弹簧测力计、空饮料瓶、烧杯、水、木块、小石块等。学生准备:阿基米德原理演示器、弹簧测力计、小石块、水、细线、空饮料瓶、烧杯等。教学过程板书设计第2节　阿基米德原理1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。2.表达式:F浮=G排。3.导出式:F浮= G排= m排g=ρ液gV排。4.适用范围:液体和气体。作业设计提供弹簧测力计,设计实验测量盐水的密度,简述实验的主要步骤(用相应的字母表示所测的物理量),并写出数学表达式。参考答案:实验器材:水、盐水、水杯、细线、石块。步骤:①将石块用细线拴住,用弹簧测力计测出石块的重力G;②用弹簧测力计挂着石块,使其浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F1;③将石块擦干,用弹簧测力计挂着石块,使其浸没在盐水中,读出弹簧测力计的示数F2。④石块在水、盐水中受到的浮力分别为F水=G-F1、F盐水=G-F2,石块的体积为V,则有F水=ρ水gV=G-F1,F盐水=ρ盐水gV=G-F2,然后即可解得:ρ盐水=G-F2G-F1ρ水。教学反思教学的开展以阿基米德在浴缸中思考皇冠之谜的引入,根据观察到的现象提出猜测“浮力大小可能与排开液体的多少有关”,继而进一步猜想“浮力大小可能等于排开液体所受的重力”,学生分小组合作学习进行实验设计和验证。学生通过讨论并在动手实验的基础上去验证猜想,然后引导学生通过分析、归纳的方法提出物体所受的浮力跟它所排开液体的重力相等的假设。不仅加深了学生对知识的理解,更培养了学生学习本学科的兴趣,在教学的各个环节中,有意识地引导学生主动地思考并给学生讨论、交流的机会,达到了理论联系实际的目的,起到了良好的效果。第3节 物体的浮沉条件及应用教学目标物理观念:知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物体的浮沉;能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件;能应用沉浮条件解释简单的物理现象。科学思维:通过分析物体在液体或气体中的受力情况,推导出物体的浮沉条件;通过物体的浮沉条件和阿基米德原理,推导物体密度和液体密度的关系。科学探究:通过观察鸡蛋在不同液体中的浮沉现象,探究物体的浮沉条件;通过实验,了解轮船、航空母舰、潜水艇、气球和浮空艇的原理。科学态度与责任:通过观察和实验,树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想;经历交流浮沉条件在技术上的应用事例,体会科学、技术与社会密切联系。教学重难点教学重点:根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件。教学难点:根据阿基米德原理比较物体密度与液体密度的关系;利用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。教学准备教师准备:教学课件、玻璃杯、鸡蛋、水、盐、玻璃棒、潜水艇模型、铁架台、酒精灯、薄塑料袋、密度计。学生准备:橡皮泥、大水槽、水。教学过程板书设计第3节　物体的沉浮条件及应用1.物体的浮沉条件(1)当F浮ρ液时,物体下沉至沉底。(2)当F浮= G物或ρ物=ρ液时,物体悬浮。(3)当F浮>G物或ρ物h1,因此,液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。长方体上、下表面的受力面积相同,所以,液体对长方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1。归纳:浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力不同(压力差)。三、归纳概括　课堂小结学生总结本节所学知识,教师课件展示。培养学生归纳总结的意识和能力教学环节设计意图一、创设情境　导入新课阿基米德是古希腊著名的哲学家、数学家、物理学家,享有“力学之父”的美称,叙拉古国王让工匠做了一顶纯金的王冠,但是在做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,于是请阿基米德来检验。阿基米德冥思苦想而不得要领,让我们重温阿基米德验皇冠的故事。播放视频“阿基米德鉴别王冠的故事”。提出问题:阿基米德是怎样解决这个难题的呢?学习了今天的知识后,你会找到答案。激发学生学习的兴趣,同时学习科学家勇于探究科学真理的精神二、新课讲解　探究新知学生准备:在烧杯中装满水,往下按空饮料瓶,水会溢出。要求:1.你的手有什么感受,这说明了什么?2.这个力有变化吗,这又说明了什么?3.你还观察到什么现象?4.根据刚才实验中你的感受结合观察到的实验现象,你觉得浮力的大小可能和什么有关?四人一组,按要求完成实验。感知浮力的大小变化。交流:1.手受到向上顶的力,说明瓶子浸入水中的过程中,受到水的浮力。2.在瓶子浸入水中的过程中,向上顶的力越来越大,受到的浮力在增大。3.溢出来的水越来越多,受到的浮力越大,浮力大小可能与溢出来水的多少有关。教师引导:这个“多少”指的是什么?是指排开水的质量、密度、体积还是重力?通过学生的亲自体验,教师的步步引导,让学生把感受和实验现象联系起来,较为顺利地提出浮力大小可能与排开液体的重力有关学生:排开液体受到的重力。教师:要验证猜想是否正确,我们要怎么做?学生:实验。学生自主阅读课本,结合给出的实验器材,思考下列问题,思考后小组讨论:1.怎样测浮力?2.怎样收集排开的液体?3.怎样测出排开液体的重力?4.需要的实验器材有哪些?5.如何进行实验、设计表格?6.如何进行多次实验?学生讨论交流后,小组进行展示,其他小组进行补充,教师点评。1.用弹簧测力计测出浮力大小:先测出物体所受的重力G,再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F拉,则F 浮=G-F拉。2.物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出:溢水杯中盛满液体,再把物体浸在液体中,让排开的液体流入一个小桶中,桶中的液体就是被物体排开的液体,用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。实验器材:弹簧测力计、细线、水、小石块、小桶、溢水杯。学生分小组进行实验,小组内做好分工,记录实验数据,分析数据得出结论。实验步骤:①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶;②用弹簧测力计测出小石块的重力G物;③将小石块浸入盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的示数F拉;④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G总;⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排开水的重力G排。实验数据记录在表格中。次数小桶的所受的重力G桶/N物体所受的重力G物/N物体在水中时弹簧测力的示数F/N小桶和排开水所受的总重力G总/N浮力F浮/N排开水所受的重力G排/N1234学生交流后引导学生归纳出浮力大小与排开液体重力的关系后,组织学生评估并反思实验过程,从而改进实验方案。归纳:阿基米德原理的内容,并用课件展示。1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。学生回答问题,经历实验的设计过程,思考问题,得出结论;教师通过提问引导学生思考并设计实验小组合作实验,培养团队合作意识2.公式:F浮=G排。3.用于计算的导出式:F浮= G排= m排g=ρ液gV排。4.阿基米德原理适用范围:任何液体和气体、任何情况(漂浮体、下沉物、部分浸入、浸没)。交流与评估:(1)若溢水杯中水没有加满,会对实验造成什么影响?导致G排的测量值偏小。(2)实验中,如何保证实验时溢水杯中水已加满?向溢水杯中缓慢加水,直到溢水口有水滴流出,就表示水已经加满。(3)实验中,若先测出小桶和水的总重,再将水倒出后测出空桶的重力,测量结果会因为桶壁沾有部分水,所以G桶测量值偏大,导致 G排测量值偏小。例题1　将金属块浸入水中,排开0.6 kg的水,金属块受到的浮力是　6　N(g取10 N/kg)。 例题2　一个体积为300 cm3的物体浮在水面上,它的23体积露出水面,它受的浮力大小为　1　N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3) 例题3　在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠受到的重力为4.9 N,浸没在水中称时,弹簧测力计示数为4.5 N。ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:(1)王冠浸没在水中时受到的浮力是多少?(2)王冠体积为多大?(3)王冠的密度是多少?王冠是否是纯金的?(金的密度是17.3×103 kg/m3)课件展示答案评估有利于发展学生的批判性思维,使学生有可能发现新的问题,从而养成严谨的科学态度首尾呼应,加深对阿基米德原理的理解,同时学会利用阿基米德原理解决问题三、归纳概括　课堂小结学生总结本节所学知识,教师课件展示。总结本节课的学习收获,增加学生的自信心和获得感教学环节设计意图一、创设情境　导入新课播放视频“中国航母编队霸气出场”和“中国核潜艇航行”。提出问题:航母和核潜艇是海上钢铁巨兽,是移动的国土,航母作为现代海军的标配,核潜艇以其独特的战略威慑能力和战略反击能力,象征着一个国家的海洋力量和综合国力。为什么钢铁做成的航母能浮在水面上?钢铁做成的潜水艇能在水中上浮和下潜呢?引出课题:今天我们一起学习“第3节　物体的浮沉条件及应用”。激发学生的学习兴趣和爱国情怀二、新课讲解　探究新知探究点一　 物体的浮沉条件在水里,许多东西能浮在水面,比如乒乓球、木块、石蜡等;也有许多东西沉到水底,比如石头、硬币、橡皮等;那么物体的浮沉取决于什么呢?演示实验:“水”中的鸡蛋。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底;逐渐将食盐溶解在水中鸡蛋恰好悬浮;继续溶解食盐最终鸡蛋漂浮。通过鸡蛋在不同的“水”中的状态,让学生认识下沉、沉底、悬浮、上浮和漂浮这五种浮沉状态。总结易混淆的几个词语(课件展示):浸没:物体完全没入了液体中,整个物体在液面以下。浸入:也就是“浸在”,包括浸没和部分浸入。漂浮:物体在液面处,部分浸入。悬浮:物体在液面以下,浸没,可以存在于液面下任何位置。上浮:物体正在向上加速运动,可能浸没,也可能部分浸入,最终状态是漂浮。下沉:物体正在向下加速运动,可能浸没,也可能部分浸入,最终状态是沉在液体底部。通过演示实验,认识物体在液体中的不同状态梳理易混概念,为学习扫清障碍小组合作学习:1.上述几种状态,哪些状态是平衡状态,哪些是非平衡状态?2.分析上述几种状态下鸡蛋受到的浮力与重力的关系,分别画出上述几种状态下鸡蛋受力示意图。师生共同总结物体的浮沉条件:(1)比较浮力和物体重力的关系上浮:F浮>G。漂浮:F浮=G。悬浮:F浮=G。下沉:F浮ρ物,物体上浮(最终漂浮);②当F浮=G时,得出ρ液=ρ物,物体悬浮;③当F浮