八年级物理下册 10.3 科学探究：浮力的大小（二）教学设计 教科版

八年级物理下册10.3科学探究：浮力的大小（二）教学设计教科版主备人备课成员教学内容八年级物理下册10.3科学探究：浮力的大小（二）

1.浮力的测量

2.浮力与液体密度、物体排开液体体积的关系

3.浮力计算公式的推导及应用

4.浮力在生活中的应用实例核心素养目标分析培养学生通过实验探究浮力规律的能力，提升学生的科学探究素养；通过分析浮力与液体密度、物体体积的关系，强化学生的科学思维能力；结合实际生活情境，提高学生将物理知识应用于实践的能力，增强学生的科学应用素养。教学难点与重点1.教学重点

①理解浮力产生的原理，掌握阿基米德原理的应用。

②掌握浮力计算公式F浮=ρ液gV排的推导过程。

③能够运用浮力公式解决实际问题，如计算物体在液体中的浮沉条件。

2.教学难点

①正确测量物体排开液体的体积，理解排开体积与物体实际体积的区别。

②理解浮力与液体密度、物体形状和浸入深度的关系，并能够将这些关系应用于复杂问题的解决。

③将浮力知识应用于实际生活情境，如船舶浮力、潜水艇原理等，培养学生的问题解决能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有《八年级物理下册》教科书和《科学探究活动手册》。

2.辅助材料：准备浮力相关的图片、浮沉条件的示意图、阿基米德原理动画视频等多媒体资源。

3.实验器材：准备不同密度的液体、物体、弹簧测力计、溢水杯、量筒等实验器材，确保其完好且安全。

4.教室布置：布置教室，划分实验操作区、讨论区和展示区，以便学生分组实验和讨论交流。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台发布预习PPT，介绍浮力的基本概念和实验原理，明确预习目标为理解浮力的定义和初步掌握浮力公式。

设计预习问题：围绕“如何测量浮力”设计问题，如“如何选择合适的液体？”“如何测量物体排开的液体体积？”

监控预习进度：通过班级微信群收集预习反馈，确保学生预习到位。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读预习资料，初步了解浮力的概念和测量方法。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记和疑问提交至平台。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过预习培养学生的自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解浮力的基本概念，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示潜水艇浮沉的图片，引出浮力课题，激发学生兴趣。

讲解知识点：讲解浮力公式F浮=ρ液gV排的推导过程，结合实例说明公式的应用。

组织课堂活动：进行分组实验，让学生测量不同物体的浮力，验证浮力公式。

解答疑问：针对学生在实验中遇到的问题进行解答。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，思考浮力公式的推导和应用。

参与课堂活动：学生积极参与实验，记录实验数据。

提问与讨论：学生在实验过程中提出问题，与其他同学讨论解决。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解帮助学生理解浮力公式的推导和应用。

实践活动法：通过实验活动让学生亲身体验浮力的测量和计算。

合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队协作能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解浮力公式，掌握浮力的计算方法。

通过实验活动，提高学生的动手能力和科学探究能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置计算不同物体在液体中浮力的作业，巩固公式应用。

提供拓展资源：推荐与浮力相关的科普书籍和在线资源。

反馈作业情况：批改作业，针对学生的错误进行个别指导。

学生活动：

完成作业：学生独立完成作业，巩固所学知识。

拓展学习：利用拓展资源进行自主学习，加深对浮力的理解。

反思总结：学生反思自己的学习过程，总结学习心得。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过作业和拓展学习，培养学生的自主学习能力。

反思总结法：通过反思总结，帮助学生提高学习效果。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的浮力知识，提高学生的计算能力。

通过拓展学习，激发学生对物理学习的兴趣，拓宽知识面。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.拓展阅读材料

1.1浮力在古代工程中的应用

介绍古代船工如何利用浮力原理设计船舶，如古埃及法老时期的船只和古代中国的帆船，探讨浮力在古代文明发展中的作用。

1.2浮力在航空航天领域的应用

讲述浮力原理在航空器设计中的重要性，如飞机的机翼如何利用浮力原理产生升力，以及浮力在热气球和飞艇中的应用。

1.3浮力在现代科技中的应用

分析浮力原理在现代科技领域的应用，如海洋工程中的水下机器人、浮标系统以及深海探测器的浮力设计。

1.4浮力在日常生活中的应用

举例说明浮力在日常生活中的应用，如救生衣、游泳圈、潜水艇的浮力控制等。

1.5浮力与生物学的联系

探讨浮力在生物学中的体现，如水生动物的浮力调节机制，以及浮力对生物分布和生态系统的影响。

2.课后自主学习和探究

2.1课题研究：浮力与物体形状的关系

学生可以自主研究不同形状的物体在液体中的浮力变化，分析形状与浮力的关系，并通过实验验证结论。

2.2案例分析：浮力在工程中的应用

选择具体的工程案例，如船舶设计、水下建筑等，分析浮力在工程中的应用，探讨浮力如何影响工程效果。

2.3创新设计：设计一种利用浮力的日常用品

学生发挥想象力，设计一种能够利用浮力的日常用品，如一种新型游泳辅助工具、可调节浮力的水上玩具等。

2.4实践探究：制作简易浮力计

利用家中的常见物品，如塑料瓶、橡皮筋、重物等，制作一个简易的浮力计，并通过实验观察浮力的变化。

2.5跨学科探究：浮力与其他物理现象的关系

将浮力与其他物理现象如压力、密度等进行比较，探究它们之间的联系和区别，撰写探究报告。课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了浮力的概念、产生原理以及浮力与物体排开液体体积的关系。通过实验探究，我们掌握了浮力计算公式F浮=ρ液gV排的推导过程，并了解了浮力在生活中的广泛应用。

1.浮力的定义：物体在液体中受到的向上的力，大小等于物体排开的液体所受的重力。

2.浮力产生的原理：液体对物体的压力作用在物体下表面产生的向上合力，即浮力。

3.浮力与物体排开液体体积的关系：浮力的大小与物体排开的液体体积成正比。

4.浮力计算公式：F浮=ρ液gV排，其中ρ液为液体的密度，g为重力加速度，V排为物体排开的液体体积。

5.浮力在生活中的应用：救生衣、游泳圈、潜水艇、船舶等。

当堂检测：

一、选择题

1.下列哪个选项不属于浮力的产生原因？（）

A.液体对物体的压力差

B.物体的重力

C.液体的重力

D.液体对物体的排斥力

2.物体在液体中受到的浮力大小取决于以下哪个因素？（）

A.物体的密度

B.液体的密度

C.物体的重力

D.液体的重力

3.一个实心球放入水中，如果它在水中悬浮，那么这个实心球的密度与水的密度之间的关系是？（）

A.物体的密度大于水的密度

B.物体的密度等于水的密度

C.物体的密度小于水的密度

D.无法确定

4.下列哪个现象是由于物体受到浮力而产生的？（）

A.船只漂浮在水面上

B.水滴从空中下落

C.地球围绕太阳公转

D.水滴在空中静止不动

二、填空题

1.浮力的计算公式为：_________。

2.浮力的大小与_________和_________成正比。

3.当物体在液体中悬浮时，物体的密度与液体的密度_________。

三、简答题

1.简述浮力的产生原理。

2.解释为什么船只可以漂浮在水面上。

3.列举两个浮力在生活中的应用实例，并说明其原理。

四、实验探究题

1.设计一个实验，验证浮力的大小与物体排开液体体积的关系。

2.分析一个实际生活中的浮力应用实例，并解释其原理。重点题型整理1.计算题

题型：已知物体在液体中的浮力大小和液体密度，求物体的体积或重力。

例题：一个物体在水中受到的浮力为5N，水的密度为1.0×10^3kg/m^3，求该物体的体积。

答案：根据浮力公式F浮=ρ液gV排，可以计算出物体的体积V排。将已知数值代入公式：

V排=F浮/(ρ液g)=5N/(1.0×10^3kg/m^3×9.8m/s^2)≈5.1×10^-4m^3。

2.应用题

题型：根据浮力公式和已知条件，分析物体在液体中的浮沉情况。

例题：一个密度为0.8×10^3kg/m^3的物体，放入密度为1.2×10^3kg/m^3的液体中，物体将如何浮沉？

答案：由于物体的密度小于液体的密度，根据浮力原理，物体将上浮并漂浮在液体表面。

3.推理题

题型：根据浮力公式和实验数据，推断出液体的密度。

例题：一个物体在水中受到的浮力为10N，物体排开水的体积为0.5×10^-3m^3，求水的密度。

答案：根据浮力公式F浮=ρ液gV排，可以计算出水的密度ρ液。将已知数值代入公式：

ρ液=F浮/(gV排)=10N/(9.8m/s^2×0.5×10^-3m^3)≈1.02×10^3kg/m^3。

4.分析题

题型：分析不同形状物体在液体中的浮沉情况。

例题：比较一个实心球和一个空心球在密度相同的液体中的浮沉情况。

答案：实心球和空心球的密度相同，但由于空心球排开