浙教版科學八上1.3水的浮力教學設計（第一課時）學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內容浙教版科學八上1.3水的浮力教學設計（第一課時）

1.浮力的概念及產生原因

2.浮力的計算公式

3.浮力的應用實例

4.浮力與物體沉浮的關系核心素養目標1.培養學生的科學探究能力，通過實驗探究浮力的產生和大小，提高觀察、分析、推理和實驗操作能力。

2.增強學生的科學思維，引導學生理解浮力與物體沉浮的關系，發展邏輯思維和辯證思維。

3.提升學生的科學態度與責任，讓學生認識到浮力在生活中的應用，激發對科學現象的好奇心和求知欲。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

學生在之前的學習中已經接觸過物體在液體中的沉浮現象，對物體的浮力和重力有初步的認識。他們可能了解到物體沉浮與物體的密度和液體密度的關系，但可能缺乏對浮力產生原因的深入理解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

學生對生活中的科學現象普遍感興趣，尤其是與日常生活緊密相關的物理現象。他們在觀察和實驗操作方面表現出一定的能力，但可能缺乏系統性思考和抽象思維的能力。學習風格上，有的學生偏好通過實驗和觀察來學習，有的則更傾向于理論學習和邏輯推理。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

學生在理解浮力的產生原因時可能遇到困難，因為浮力是流體力學的一個概念，涉及抽象的物理原理。此外，學生在使用浮力公式計算時可能遇到計算誤差和公式的應用困難。此外，學生可能對浮力在實際生活中的應用缺乏直觀感受，這可能會影響他們對浮力概念的理解和記憶。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《浙教版科學八上》教材，以便跟隨課程內容進行學習。

2.輔助材料：準備與浮力相關的圖片、圖表和視頻，以增強學生對浮力概念的理解。

3.實驗器材：準備水、不同密度的物體、彈簧測力計、量筒等實驗器材，確保實驗的順利進行。

4.教室布置：設置分組討論區，方便學生合作學習；在實驗操作臺布置好實驗器材，確保安全使用。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發布預習任務：通過在線平臺發布《水的浮力》預習PPT，要求學生觀看相關視頻，了解浮力的基本概念。

設計預習問題：提出“如何判斷一個物體是否會浮在水面上？”等問題，引導學生思考浮力的條件。

監控預習進度：通過班級微信群了解學生的預習情況，確保大部分學生能夠完成預習任務。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生閱讀PPT和視頻，初步了解浮力的概念。

思考預習問題：學生根據預習內容，思考并記錄自己對浮力條件的理解。

提交預習成果：學生將預習筆記和問題提交至微信群，與同學和老師交流。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：通過預習PPT和視頻，培養學生自主學習能力。

信息技術手段：利用在線平臺和微信群，實現預習資源的共享和交流。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示不同物體在水中沉浮的圖片，引出浮力概念，激發學生興趣。

講解知識點：詳細講解阿基米德原理，結合實例說明浮力的計算方法。

組織課堂活動：設計“浮力挑戰”實驗，讓學生分組操作，觀察不同物體在水中的浮沉情況。

解答疑問：針對學生實驗中的疑問，及時解答并引導學生思考。

學生活動：

聽講并思考：學生認真聽講，積極思考浮力的原理。

參與課堂活動：學生積極參與實驗，觀察并記錄實驗數據。

提問與討論：學生在實驗過程中提出問題，與同學和老師進行討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過講解，幫助學生理解浮力的原理。

實踐活動法：通過實驗，讓學生在實踐中掌握浮力的應用。

合作學習法：通過小組實驗，培養學生的合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業：要求學生完成浮力計算題，鞏固所學知識。

提供拓展資源：推薦與浮力相關的科普書籍和網站，鼓勵學生自主探索。

反饋作業情況：批改作業，給予學生個別指導，指出不足之處。

學生活動：

完成作業：學生認真完成作業，鞏固課堂所學。

拓展學習：學生利用拓展資源，進一步了解浮力的應用和原理。

反思總結：學生反思自己的學習過程，總結學習經驗，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：通過作業和拓展學習，培養學生獨立解決問題的能力。

反思總結法：通過反思，幫助學生提高自我認知和學習效果。教學資源拓展1.拓展資源：

-浮力原理的物理背景：介紹阿基米德原理的歷史淵源，以及浮力在古代工程中的應用實例，如古希臘的阿基米德如何通過浮力原理幫助埃及時解決王冠純度的問題。

-浮力在自然界中的應用：探討浮力在自然界中的表現，如船只、飛艇、魚類的浮沉原理，以及鳥類翅膀形狀對浮力的適應性。

-浮力在工程和生活中的應用：介紹浮力在現代工程中的應用，如潛水艇、船舶的設計原理，以及救生衣、氣墊船等生活中的浮力應用。

-浮力與流體力學的關系：探討浮力與流體力學中其他概念的聯系，如壓力、流速和壓強之間的關系。

-國際單位制中浮力的單位：介紹國際單位制中浮力的單位“牛頓”（N），以及如何通過實驗測量物體所受的浮力。

2.拓展建議：

-學生可以閱讀有關阿基米德原理的歷史故事，了解浮力原理的起源和發展。

-觀看科普視頻，如“浮力的秘密”等，以直觀的方式理解浮力的概念和原理。

-進行家庭小實驗，如使用氣球、塑料瓶等制作簡易的浮力模型，觀察不同形狀和密度物體的浮沉情況。

-利用網絡資源查找浮力在船舶設計和海洋工程中的應用案例，了解浮力在現代科技中的重要性。

-閱讀相關的科普書籍，如《浮力探秘》、《流體力學的魅力》等，深入理解流體力學的基本原理。

-參與學校或社區的科學展覽，參觀相關展品，如船舶模型、潛水艇模型等，直觀感受浮力的應用。

-通過小組合作，設計一個浮力實驗，如測量不同形狀物體的浮力，分析浮力與物體形狀、密度之間的關系。

-在教師的指導下，嘗試使用計算機軟件進行流體動力學模擬，觀察不同條件下流體的流動和物體的浮沉情況。

-通過閱讀科技雜志或參加科學講座，了解浮力在航空航天、生物醫學等領域的應用研究。

-結合教材內容，撰寫一篇關于浮力原理及其應用的論文，展示對浮力知識的深入理解和研究。板書設計①本文重點知識點：

-浮力的概念

-阿基米德原理

-浮力的計算公式

-物體沉浮的條件

②關鍵詞：

-浮力

-浸入

-排開

-重力

-密度

③重點句子：

-浮力是液體對浸入其中的物體產生的向上托的力。

-阿基米德原理：浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開的液體的重力。

-物體浮沉的條件：物體所受的浮力與重力的關系。典型例題講解例題1：

一個物體在水中完全浸沒時，所受的浮力為F1，在空氣中完全浸沒時，所受的浮力為F2。已知水的密度為ρ水，空氣的密度為ρ空氣，物體的體積為V，求物體的密度ρ。

解題步驟：

1.根據阿基米德原理，物體在水中所受的浮力F1=ρ水*g*V，其中g為重力加速度。

2.同理，物體在空氣中所受的浮力F2=ρ空氣*g*V。

3.由于物體在空氣中的重力等于其在水中的重力，即F1=F2。

4.將F1和F2的表達式代入F1=F2，得到ρ水*g*V=ρ空氣*g*V。

5.簡化表達式，得到ρ水=ρ空氣。

6.由此可知，物體的密度ρ=ρ水=ρ空氣。

答案：物體的密度ρ等于水的密度ρ水，也等于空氣的密度ρ空氣。

例題2：

一個物體在水中下沉，已知物體的體積為V，水的密度為ρ水，重力加速度為g，物體的密度為ρ物。求物體下沉時的加速度a。

解題步驟：

1.根據阿基米德原理，物體在水中下沉時所受的浮力F浮=ρ水*g*V。

2.物體下沉時受到的重力F重=ρ物*g*V。

3.物體下沉時的凈力F凈=F重-F浮。

4.根據牛頓第二定律，F凈=m*a，其中m為物體的質量。

5.物體的質量m=ρ物*V。

6.將F凈的表達式代入牛頓第二定律，得到ρ物*g*V-ρ水*g*V=ρ物*V*a。

7.簡化表達式，得到a=(ρ物-ρ水)*g。

答案：物體下沉時的加速度a=(ρ物-ρ水)*g。

例題3：

一個密度為ρ物的小球，半徑為r，從靜止開始放入水中，不計空氣阻力。求小球上升的最大速度v。

解題步驟：

1.小球上升過程中，受到的浮力F浮=ρ水*g*πr^3，其中g為重力加速度。

2.小球上升時的重力F重=ρ物*g*(4/3)πr^3。

3.當小球達到最大速度時，浮力等于重力，即F浮=F重。

4.將F浮和F重的表達式代入上述等式，得到ρ水*g*πr^3=ρ物*g*(4/3)πr^3。

5.簡化表達式，得到ρ水=4/3*ρ物。

6.小球上升的最大速度v=(F浮-F重)/m，其中m為小球的質量。

7.小球的質量m=ρ物*(4/3)πr^3。

8.將F浮和F重的表達式代入最大速度公式，得到v=(ρ水*g*πr^3-ρ物*g*(4/3)πr^3)/(ρ物*(4/3)πr^3)。

9.簡化表達式，得到v=(3/4)*(ρ水-ρ物)*g。

答案：小球上升的最大速度v=(3/4)*(ρ水-ρ物)*g。

例題4：

一個密度為ρ物的小塊鉛，體積為V，從靜止開始放入水中，不計空氣阻力。求小塊鉛下沉的時間t。

解題步驟：

1.小塊鉛下沉時所受的浮力F浮=ρ水*g*V。

2.小塊鉛下沉時的重力F重=ρ物*g*V。

3.小塊鉛下沉時的凈力F凈=F重-F浮。

4.根據牛頓第二定律，F凈=m*a，其中m為小塊鉛的質量。

5.小塊鉛的質量m=ρ物*V。

6.將F凈的表達式代入牛頓第二定律，得到ρ物*g*V-ρ水*g*V=ρ物*V*a。

7.簡化表達式，得到a=(ρ物-ρ水)*g。

8.小塊鉛下沉的時間t=V/a。

9.將a的表達式代入時間公式，得到t=V/((ρ物-ρ水)*g)。

答案：小塊鉛下沉的時間t=V/((ρ物-ρ水)*g)。

例題5：

一個密度為ρ物的小船，空載時浮在水面上，載重后仍然浮在水面上。已知空載時船的排水體積為V1，載重后船的排水體積為V2，水的密度為ρ水，求船的載重能力Q。

解題步驟：

1.空載時，船的浮力F浮1=ρ水*g*V1。

2.載重時，船的浮力F浮2=ρ水*g*V2。

3.由于船在空載和載重時都浮在水面上，所以F浮1=F重1，F浮2=F重2，其中F重1和F重2分別為船的空載和載重時的重力。

4.船的空載重力F重1=ρ物*g*V船，其中V船為船的體積。

5.船的載重重力F重2=ρ物*g*(V船+Q)，其中Q為船的載重能力。

6.將F浮1和F重1的表達式代入F浮1=F重1，得到ρ水*g*V1=ρ物*g*V船。

7.將F浮2和F重2的表達式代入F浮2=F重2