物理第九章 浮力 第一节 认识浮力教学设计-2024-2025学年沪科版八年级物理下册VIP

第九章第一节《认识浮力》教学设计一、课标分析依据2022年义务教育物理课程标准，本节要求学生通过观察、实验等活动，认识浮力的存在，理解浮力产生的原因，掌握测量浮力大小的方法。课程标准着重培养学生的科学探究能力与物理观念，强调学生要经历从生活现象中发现问题、提出猜想、设计实验、收集证据、解释与交流的科学探究过程，体会物理知识与生活实际的紧密联系，提升学生运用物理知识解释生活现象、解决实际问题的能力，激发学生对科学的兴趣和探索精神。二、教材分析（2024年沪科版八年级物理）知识体系地位：“认识浮力”是沪科版八年级物理第八章“浮力”的开篇内容，是后续学习阿基米德原理、物体浮沉条件等知识的基石。它承接了之前所学的力、压强等知识，为深入探究浮力相关知识搭建起桥梁，在整个力学知识体系中占据关键地位。教材内容编排：教材先从生活中常见的浮力现象入手，如船在水面航行、气球在空中上升等，引导学生感知浮力的存在，激发学生的学习兴趣。接着通过实验探究，让学生逐步认识浮力的方向、大小及产生原因，由浅入深、循序渐进地引导学生构建浮力的知识框架，符合学生的认知发展规律。与生活实际联系：教材大量引入生活实例，如潜水艇的浮沉、盐水选种等，将抽象的浮力知识与实际生活紧密结合，帮助学生更好地理解浮力概念，同时让学生体会到物理知识在日常生活和生产中的广泛应用，增强学生学习物理的实用性和积极性。三、学情分析认知特点：八年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期，对生活中的物理现象充满好奇，具有较强的观察力和动手操作欲望，但抽象思维能力和逻辑推理能力仍有待提高。他们喜欢通过亲身体验来获取知识，对实验探究充满热情。已有知识基础：学生在之前已经学习了力的基本概念、重力、弹力以及液体压强等知识，掌握了力的三要素、二力平衡条件等内容，这为学习浮力知识奠定了一定的基础。但对于浮力这种较为抽象且与生活联系紧密的概念，学生在理解上可能存在一定困难，需要教师加以引导。可能遇到的困难：在学习过程中，学生可能难以准确理解浮力产生的原因，对浮力大小的测量方法（称重法）在实际操作中可能出现误差。此外，将浮力知识与生活实际中的复杂现象建立联系，运用浮力知识解释实际问题，对学生来说也具有一定挑战性，需要教师在教学过程中通过实验、实例分析等方式给予帮助。四、教学目标物理观念深刻认识浮力的概念，清晰知晓浸在液体或气体中的物体受到向上的浮力作用。准确理解浮力的方向始终竖直向上，掌握用弹簧测力计测量浮力大小的方法（称重法），理解浮力产生的原因是液体或气体对物体上下表面的压力差。能够运用浮力的相关知识，合理解释生活中常见的浮力现象，如物体的浮沉、轮船的工作原理等。科学思维通过对浮力现象的观察、分析和实验探究，培养学生的观察能力、逻辑思维能力和归纳总结能力。经历从生活现象中提出问题、做出猜想、设计实验、收集证据、得出结论的科学探究过程，体会科学研究方法，提升科学思维水平。学会运用控制变量法、转换法等科学方法研究物理问题，如在探究浮力大小与哪些因素有关时，学会控制其他因素不变，研究某一个因素对浮力大小的影响。科学探究完整经历探究浮力存在、方向、大小及产生原因的实验过程，学会制定实验计划，选择合适的实验器材，进行规范的实验操作，准确收集和处理实验数据。培养学生在实验过程中的合作交流能力、创新能力和问题解决能力，提高学生的科学探究素养。能够在实验探究中发现问题、提出问题，并尝试通过查阅资料、与同学交流等方式解决问题，培养学生自主探究的意识和能力。科学态度与责任培养学生实事求是的科学态度，尊重实验事实和数据，敢于质疑和创新，在实验探究中严谨认真，不弄虚作假。认识到物理知识与生活实际的紧密联系，增强学生对科学技术的热爱，培养学生将科学知识应用于生活实际的意识和责任感，激发学生对科学的探索精神。五、教学重点深入理解浮力的概念，明确浮力的方向和大小的测量方法（称重法）。探究浮力产生的原因，掌握运用压力差法解释浮力的产生。能够运用浮力知识解释生活中常见的浮力现象。六、教学难点理解浮力产生的原因是液体或气体对物体上下表面的压力差，从压力差的角度深入理解浮力的本质。引导学生在实验探究中准确运用控制变量法等科学方法，分析实验数据，得出正确结论。培养学生运用浮力知识解决实际问题的能力，将抽象的物理知识与复杂的生活现象建立联系。七、教学方法讲授法，实验探究法，问题引导法，小组合作学习法：八、教学准备实验器材：大量弹簧测力计、不同形状的金属块（如正方体、圆柱体）、塑料块、木块、细线、大烧杯、水、盐水、酒精、乒乓球、饮料瓶（去底）、水槽、薄塑料片、自制简易压力差演示器等。九、教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图情景导入（5分钟）播放一段“深海探测机器人在海底作业”的高清视频，视频中机器人在深海中灵活移动，周围有许多奇特的海洋生物。播放结束后，提问：“同学们，在视频中我们看到深海探测机器人在海底能够自由活动，它受到了哪些力的作用呢？大家仔细观察机器人周围海水的流动情况，思考一下是什么力支撑着它在水中不会下沉？”引出本节课的主题项目——设计一个能在水中稳定漂浮的简易装置。全神贯注地观看视频，被精彩的深海景象吸引，积极思考教师提出的问题，结合生活经验，纷纷举手发言，分享自己对于机器人在水中受力情况的初步想法，对浮力产生浓厚兴趣。以新颖且富有吸引力的深海探测机器人视频作为情景导入，迅速抓住学生的注意力，激发学生的学习兴趣和探究欲望，自然引出主题项目，让学生带着目标开展学习。知识回顾（3分钟）提问学生：“力的三要素是什么？”“二力平衡的条件是什么？”引导学生回顾之前学过的力学知识。展示一个用细线悬挂在弹簧测力计下的物体，提问：“此时物体受到哪些力的作用？它们的大小和方向分别是怎样的？”回忆并准确回答力的三要素和二力平衡的条件。分析得出物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，且这两个力大小相等。巩固已学的力学知识，为学习浮力知识做好铺垫，通过对物体受力分析，引导学生运用已有知识思考新问题，培养学生知识迁移的能力。认识浮力的存在（8分钟）展示一些生活中常见的物体，如木块、乒乓球、金属块等，提问：“如果将这些物体放入水中，会出现什么现象？”引导学生进行猜想。让学生分组进行实验，将上述物体依次放入水中，观察物体的浮沉情况，并思考物体为什么会出现这样的现象。教师巡视各小组实验情况，适时引导学生观察物体在水中的状态变化。3.实验结束后，组织学生讨论：“漂浮在水面上的物体受到浮力吗？下沉的物体是否也受到浮力呢？”引导学生结合实验现象进行分析。1.观察教师展示的物体，结合生活经验，对物体放入水中后的浮沉情况进行大胆猜想。小组内成员分工合作，认真进行实验操作。3.积极参与讨论，根据实验现象，通过生活实例和实验探究，让学生直观地感受浮力的存在，培养学生的观察能力和实验操作能力。引导学生对实验现象进行分析讨论，培养学生的逻辑思维能力和归纳总结能力，使学生对浮力的存在有更深刻的认识。探究浮力的方向（5分钟）演示实验：将一个用细线系住的乒乓球放入盛有水的烧杯中，乒乓球漂浮在水面上，此时细线处于竖直状态。提问学生：“细线为什么会处于竖直状态？乒乓球受到的浮力方向是怎样的？”再将烧杯倾斜，观察乒乓球和细线的状态变化（受力分析），再次提问：“此时浮力的方向有没有改变？这说明了什么？”得出浮力方向始终竖直向上，与物体的位置和容器的倾斜程度无关的结论引导学生总结浮力的方向特点。认真观察演示实验，思考教师提出的问题，根据生活经验和实验现象，回答细线处于竖直状态是因为乒乓球受到竖直向上的浮力，与重力平衡，所以浮力方向竖直向上。2.观察烧杯倾斜后的实验现象，发现乒乓球始终漂浮在水面上，细线仍然沿竖直方向。3.积极发言，总结浮力方向的特点：浮力方向总是竖直向上。通过简单直观的演示实验，引导学生观察和思考，让学生自己得出浮力方向的结论，培养学生的观察能力和分析问题的能力。同时，让学生在实验中感受物理知识的直观性和趣味性，增强学生学习物理的兴趣。测量浮力的大小（8分钟）介绍弹簧测力计的使用方法，强调使用前要调零、读数时视线要与刻度线垂直等注意事项。演示实验：用弹簧测力计测出一个金属块在空气中的重力G，记录示数；然后将金属块缓慢浸入水中，观察弹簧测力计示数的变化，当金属块完全浸没在水中时，读出此时弹簧测力计的示数F。提问学生：“弹簧测力计示数为什么会变小？减小的那部分力去哪里了？”引导学生分析实验数据，得出浮力大小的计算公式F浮=G-F，并介绍这种测量浮力大小的方法叫称重法。4.让学生分组进行实验，用称重法测量不同物体在水中受到的浮力大小，并将实验数据记录在导学案的表格中。1.认真倾听教师对弹簧测力计使用方法的介绍，仔细观察教师的演示操作，记住使用要点。2.观察演示实验现象，思考弹簧测力计示数变化的原因，3.理解浮力大小计算公式的推导过程，明确称重法的原理。通过教师演示和学生分组实验，让学生亲身体验用称重法测量浮力大小的过程，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。引导学生分析实验数据，得出浮力大小的计算公式，培养学生的逻辑思维能力和归纳总结能力。探究浮力产生的原因（8分钟）展示一个上下开口的圆筒，用一个薄塑料片盖住圆筒口，将其浸入水中，观察薄塑料片的状态，提问：“薄塑料片为什么不会掉落？它受到了哪些力的作用？”向饮料瓶内缓慢倒水，当瓶内水面与圆筒外水面相平时，观察薄塑料片的变化，再次提问：“此时薄塑料片的受力情况发生了怎样的变化？”利用自制简易压力差演示器，演示液体对物体上下表面压力差的形成过程，结合实验现象，讲解浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。引导学生从压力差的角度分析浮力的产生，组织学生讨论：“如果物体的下表面没有受到液体的压力，还会受到浮力吗？”结论：根据浮力产生的原因，分析得出如果物体的下表面没有受到液体的压力，观察实验现象，思考教师提出的问题，回答薄塑料片不会掉落是因为受到了水向上的压力，同时也受到自身重力的作用。2.继续观察实验，发现当瓶内水面与瓶外水面相平时，薄塑料片会掉落，分析得出此时薄塑料片上下表面受到的压力相等，合力为零，所以会掉落。3.认真观察压力差演示器的实验过程，结合教师的讲解，理解浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。4.积极参与讨论。通过一系列实验演示和问题引导，将抽象的浮力产生原因直观地呈现给学生，帮助学生理解浮力产生的本质。组织学生讨论，培养学生的思维能力和对知识的理解应用能力，让学生在思考和讨论中深化对浮力产生原因的认识。知识应用与主题升华（7分钟）展示一些生活中与浮力相关的图片和实例，如轮船在江河湖海中航行、潜水艇在水中执行任务、热气球在空中载人飞行等，提问：“同学们，现在我们已经学习了浮力的相关知识，大家运用所学知识分析一下，这些物体是如何利用浮力工作的？它们在不同情况下受到的浮力大小是如何变化的？”引导学生进行分析和解释。引导学生结合本节课的主题项目——设计一个能在水中稳定漂浮的简易装置，运用所学的浮力知识，思考设计装置时需要考虑哪些因素，如物体的密度、体积、形状等对浮力的影响。组织学生进行小组讨论，分享自己的设计思路和想法。1.仔细观察图片和实例，结合浮力的概念、方向、大小及产生原因等知识，积极思考并回答问题。2.以小组为单位，围绕主题项目进行讨论，将物理知识与生活实际紧密联系起来，让学生体会物理知识的应用价值，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。通过主题项目的讨论，引导学生将所学知识应用到实际设计中，培养学生的创新能力和实践能力十、课堂小结（1分钟）1.引导学生回顾本节课所学的核心内容，包括浮力的定义，即浸在液体或气体中的物体受到向上的托力；浮力的方向始终竖直向上；测量浮力大小的称重法（F浮=G-F，其中G为物体在空气中重力，F为物体浸在液体中时弹簧测力计示数）；浮力产生的原因是液体或气体对物体上下表面的压力差。2.强调从生活实例出发进行观察、实验探究以及运用科学思维方法得出结论的过程，鼓励学生在课后继续关注生活中的浮力现象，尝试用所学知识进行解释。十一、板书设计主板书副板书认识浮力浮力定义：浸在液体或气体中的物体受到向上的托力浮力方向：竖直向上3.测量方法-称重法：F_{浮}=G-F4.产生原因：液体或气体对物体上下表面压力差1.实验数据记录示例2.生活实例中浮力分析要点3.重点实验操作注意事项十二、作业布置1.书面作业：完成教材课后与浮力概念、方向、测量及产生原因相关的练习题，巩固课堂所学基础知识，如分析不同物体在液体中所受浮力情况、利用称重法进行简单计算等。2.实践作业：利用生活中的材料，如塑料瓶、泡沫板、橡皮筋等，制作一个能在水中漂浮且可承载一定重量的简易装置，并记录制作过程、装置特点以及对浮力知识的应用。下节课与同学分享交流。十三、教学反思1.教学目标达成情况：从课堂学生的参与度、回答问题的准确性以及作业完成情况来看，多数学生能够理解浮力的基本概念、掌握测量方法及明白产生原因，达成了教学目标。但在解释一些复杂生活浮力现象