資源簡介

《水的浮力》第2課時
一、教材分析
本節課是浙教版八年級科學上冊《水的浮力》的第三課時，本課承接了上一課時對浮力概念的初步認識，進一步深入探討浮力的大小與哪些因素有關以及阿基米德原理的驗證和應用。教材通過阿基米德鑒定王冠的故事引入，激發學生的學習興趣，然后通過實驗探究和理論推導，引導學生理解阿基米德原理的內容和表達式。同時，教材還安排了一些例題和練習，幫助學生鞏固所學知識，提高應用能力。
二、學情分析
學生在之前的學習中已經對浮力有了一定的感性認識，但對于浮力的大小與哪些因素有關以及阿基米德原理的理解還比較膚淺。八年級的學生具備了一定的觀察能力、動手能力和邏輯思維能力，但在實驗設計和數據分析方面還需要進一步培養。此外，學生在學習過程中可能會遇到一些困難，如對浮力產生的原因理解不夠透徹，對阿基米德原理的應用不夠熟練等，需要教師給予適當的引導和幫助。
三、素養目標
1.科學觀念：理解阿基米德原理，認識到浮力的大小與排開液體的重力相等，建立正確的浮力概念。
2.科學思維：通過實驗探究和數據分析，培養邏輯思維能力和推理能力，能夠運用阿基米德原理解決實際問題。
3.科學探究：經歷阿基米德原理的驗證過程，學習科學探究的方法，提高實驗設計和操作能力，培養創新精神和實踐能力。
4.態度與責任：培養實事求是的科學態度和勇于探索的精神，激發對科學的興趣和熱愛，增強社會責任感。
四、教學重難點
1.教學重點
① 阿基米德原理的內容和表達式。
②運用阿基米德原理進行浮力的計算。
2.教學難點
① 阿基米德原理的驗證實驗。
②理解浮力產生的原因。
五、教學方法
講授法、實驗探究法、討論法。
六、教學過程
1.導入新課（3 分鐘）
①講述阿基米德鑒定王冠的故事：相傳有這樣一個故事，古希臘國王艾希羅交給金匠一塊黃金，讓他做一頂王冠。王冠做成后，國王拿在手里覺得有點輕。他懷疑金匠摻了假，可是金匠以腦袋擔保說沒有，并當面拿秤來稱，結果與原來的金塊一樣重。國王還是有些懷疑，可他又拿不出證據，于是把阿基米德叫來，要他來解決這個難題。
②提問引導：阿基米德苦思冥想，終于在一次泡澡的時候想到了辦法。同學們，你們知道他是怎么想到辦法的嗎？
③引出主題：今天我們就來學習阿基米德是如何發現浮力原理的，一起探究水的浮力。
2.新課講授（25 分鐘）
①阿基米德原理的驗證（15 分鐘）
A提出問題：如何驗證 F 浮 = G 排？
B分解問題：測什么物理量？（物體所受浮力 F 浮、物體排開液體的重力 G 排）
C如何測量？（F 浮 = G 物 - F 拉，G 排 = G 總 - G 空杯）
D實驗步驟：簡要表示實驗步驟，如在溢水杯中盛滿水，將小燒杯放 在溢水杯的出水口下方；將物體懸掛在彈簧測力計上，測量出 G 物；將物體浸沒在溢水杯的水中，讀出水中的拉力 F 拉；將溢水杯溢出的水注入量筒內，測出它的體積 V 排水；將上述數據填入實驗記錄表中。
強調溢水杯中裝水的要求（杯內液面與溢水杯口相平）。
學生分組實驗，教師巡視指導。
實驗結束后，學生匯報實驗數據，教師引導學生分析數據，得出結論：F 浮 = G 排 = ρ 液 gV 排。
②探究浮力的大小與哪些因素有關（10 分鐘）
A回顧引導：上節課我們學習了浮力的概念，知道了浮力的方向是豎直向上的。那么，浮力的大小跟哪些因素有關呢？
B學生回答后，教師總結：物體受到的浮力跟排開液體的體積和液體的密度有關。物體 V 排越大，液體的密度越大，浮力越大。
C深入提問：要定量研究水的浮力大小與物體排開水的多少的關系，需要做什么？
D學生討論后，教師總結：需要測量浮力的大小和物體排開水的多少。
E介紹作用：接下來，我們來了解一下量筒和溢杯在研究中的作用。量筒用于測量排開水的體積，溢水杯用于把被物體排開的那一部分水單獨取出。
3.課堂練習（10 分鐘）
①出示例題：在抗洪搶險中，某村民自制了一個總體積 0.7 米 的竹筏，放入河水中時有 1/5 體積浸入水中。
提問：此時竹筏受到的浮力有多大
追問：要使水對竹筏產生 4500 牛的浮力，竹筏應有多大的體積浸入水中
②出示變式：小剛自制了一個泡沫救生圈，其重為 80N，體積為 0.06m ，求：救生圈浮在水面上時，排開水的體積多大 當小剛躺到救生圈上面時，救生圈剛好完全浸沒在水中，所受浮力為多少 （g 取 10N/kg）
學生練習，教師巡視指導。
學生匯報答案，教師講解點評。
4.課堂小結（5 分鐘）
總結回顧：通過本節課的學習，我們驗證了阿基米德原理，即物體所受浮力的大小等于它排開液體的重力，F 浮 = G 排 = ρ 液 gV 排。我們還知道了浮力的大小與排開液體的體積和液體的密度有關。
強調重點：阿基米德原理是解決浮力問題的重要依據，希望同學們能夠熟練掌握并靈活運用。
拓展延伸：在生活中，還有很多現象都可以用阿基米德原理來解釋，希望同學們課后能夠多觀察、多思考。
5.布置作業（2 分鐘）
①完成課本后的練習題。
②思考：在生活中，還有哪些現象可以用阿基米德原理來解釋？
七、板書設計
1.3水的浮力（第2課時）
1.阿基米德原理： F 浮 = G 排 = ρ 液 gV 排
2.浮力的大小與哪些因素有關：排開液體的體積
液體的密度
八、教學反思
在本節課的教學中，通過實驗探究和例題講解，學生較好地理解了阿基米德原理的內容和應用，但在實驗操作過程中，部分學生還存在一些困難，需要進一步加強指導。此外，在教學過程中，還應注重培養學生的自主學習能力和合作學習能力，提高學生的科學素養。2024.9.6 浮力研究實驗
學生準備材料：
1.去底去蓋礦泉水瓶（帶蓋子） 乒乓球 礦水瓶一個（每組 2 套）
2.臉盆（2 個） 水 （每組）
3.生雞蛋各（2個） 熟雞蛋（1 個） 食鹽 透明杯（4 個） 筷子（每組）
實驗一：用礦泉水瓶探究浮力產生的原因
①實驗器材：空礦泉水瓶 臉盆 水
實驗步驟：
1.將空礦泉水瓶輕輕放入臉盆中的水中，觀察礦泉水瓶的狀態 在水中。
此時會發現空礦泉水瓶漂浮在水面上。這是因為空礦泉水瓶的密度小于水的密度，
根據阿基米德原理，物體所受浮力 排開液體的重力。
2.1 用手將漂浮在水面上的礦泉水瓶慢慢往下壓。在往下壓的過程中，你會明顯
感受到有一股向上的力在阻礙你的手繼續下壓。這股向上的力就是水對礦泉水瓶
的浮力。隨著礦泉水瓶浸入水中的體積增大，排開的水的體積也在增大，根據阿
基米德原理，浮力也會增大。
2.2 繼續加大下壓的力度，感受浮力隨著礦泉水瓶浸入水中體積的增大而增大。
當礦泉水瓶完全浸沒在水中時，浮力達到一個較大的值，且保持不變。
2.3 松開手，觀察礦泉水瓶迅速上浮回到水面，再次驗證浮力的作用。此時，礦
泉水瓶受到的浮力 重力，所以會向上運動。當礦泉水瓶漂浮時，浮力
物體的重力。
②實驗器材：去底去蓋的礦泉水瓶、乒乓球、臉盆、水 筷子。
實驗步驟：
1.將去底去蓋的礦泉水瓶豎直放置，確保其穩定不傾倒。
2.把乒乓球放在礦泉水瓶的瓶口處。
3.用筷子壓住礦泉水瓶，緩慢向瓶中注水。觀察到隨著水的注入，
乒乓球 （有或沒有）浮起來。
4.繼續注水，觀察乒乓球在水中的漂浮狀態。
實驗分析：
起初，乒乓球沒有受到向上的浮力，是因為乒乓球下方沒有液體對其產生向
上的 壓力。這個實驗直觀地展示了浮力產生的原因是液體對物體上下表面的壓
力差。
思考：你們組可以怎樣簡單操作讓乒乓求上浮
實驗二：驗證阿基米德原理實驗
實驗材料：溢水杯 接水桶 彈簧測力計 待測物體（如小石塊等） 足量的水
實驗步驟：
1.準備，測空桶重：將溢水杯置于接水桶上方，確保溢水口對準接水桶，溢水杯
裝滿水。測出空接水桶重力 G 空桶并記錄。
2.測物重：用彈簧測力計測量待測物體在空氣中的重力 G 物并記錄。
3.浸沒物體：把待測物體緩慢浸入溢水杯中的水中，直至完全浸沒，此時水流入
接水桶。
4.測拉力：在物體浸沒狀態下，用彈簧測力計測量物體所受拉力 F 拉并記錄。
5.測排液重：用彈簧測力計測小燒杯和水的總重力 G 總，計算排開液體的重力
G 排 = G 總 - G 空杯。
6.比較：計算物體所受浮力 F 浮 = G 物 - F 拉，比較 F 浮與 G 排大小，若相等則
驗證阿基米德原理。
實驗注意事項：
1.確保物體完全浸沒且不與溢水杯壁和底部接觸。
2.彈簧測力計豎直使用，讀數時視線垂直刻度線。
3.減少實驗誤差，如選用精度高的測量工具、規范操作。
實驗三：研究液體密度對雞蛋沉浮情況的影響。
實驗材料：生雞蛋兩個 熟雞蛋一個 足量的水 食鹽筷子 三個透明燒杯。
實驗步驟：
1.準備：將三個透明燒杯分別標記為 A、B、C 燒杯。
- A、B 、C 燒杯中加入等量的水，C 燒杯中加入食鹽，并攪拌溶解。
2.觀察生雞蛋在清水中的沉浮情況：將一個生雞蛋輕輕放入 A 燒杯中，觀察其
沉浮情況，此時生雞蛋 。
3.觀察熟雞蛋在清水中的狀態：將熟雞蛋輕輕放入 B 燒杯中，觀察其沉浮情況，
此時熟雞蛋 。
4.觀察生雞蛋在鹽水中的沉浮情況：將另一個生雞蛋輕輕放入 A 燒杯中，觀察
其沉浮情況，此時生雞蛋 。
5.觀察生雞蛋在密度更大鹽水中的沉浮情況：
6.進行生熟雞蛋的對比實驗：
實驗注意事項：
1.實驗過程中要小心操作，避免打破雞蛋。
2.加入食鹽時要逐漸加入，并充分攪拌，以便觀察雞蛋的沉浮變化過程。
3.確保三個燒杯中的水量基本一致，以保證對照的準確性。

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