资源简介

《水的浮力》第2课时
一、教材分析
本节课是浙教版八年级科学上册《水的浮力》的第三课时，本课承接了上一课时对浮力概念的初步认识，进一步深入探讨浮力的大小与哪些因素有关以及阿基米德原理的验证和应用。教材通过阿基米德鉴定王冠的故事引入，激发学生的学习兴趣，然后通过实验探究和理论推导，引导学生理解阿基米德原理的内容和表达式。同时，教材还安排了一些例题和练习，帮助学生巩固所学知识，提高应用能力。
二、学情分析
学生在之前的学习中已经对浮力有了一定的感性认识，但对于浮力的大小与哪些因素有关以及阿基米德原理的理解还比较肤浅。八年级的学生具备了一定的观察能力、动手能力和逻辑思维能力，但在实验设计和数据分析方面还需要进一步培养。此外，学生在学习过程中可能会遇到一些困难，如对浮力产生的原因理解不够透彻，对阿基米德原理的应用不够熟练等，需要教师给予适当的引导和帮助。
三、素养目标
1.科学观念：理解阿基米德原理，认识到浮力的大小与排开液体的重力相等，建立正确的浮力概念。
2.科学思维：通过实验探究和数据分析，培养逻辑思维能力和推理能力，能够运用阿基米德原理解决实际问题。
3.科学探究：经历阿基米德原理的验证过程，学习科学探究的方法，提高实验设计和操作能力，培养创新精神和实践能力。
4.态度与责任：培养实事求是的科学态度和勇于探索的精神，激发对科学的兴趣和热爱，增强社会责任感。
四、教学重难点
1.教学重点
① 阿基米德原理的内容和表达式。
②运用阿基米德原理进行浮力的计算。
2.教学难点
① 阿基米德原理的验证实验。
②理解浮力产生的原因。
五、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法。
六、教学过程
1.导入新课（3 分钟）
①讲述阿基米德鉴定王冠的故事：相传有这样一个故事，古希腊国王艾希罗交给金匠一块黄金，让他做一顶王冠。王冠做成后，国王拿在手里觉得有点轻。他怀疑金匠掺了假，可是金匠以脑袋担保说没有，并当面拿秤来称，结果与原来的金块一样重。国王还是有些怀疑，可他又拿不出证据，于是把阿基米德叫来，要他来解决这个难题。
②提问引导：阿基米德苦思冥想，终于在一次泡澡的时候想到了办法。同学们，你们知道他是怎么想到办法的吗？
③引出主题：今天我们就来学习阿基米德是如何发现浮力原理的，一起探究水的浮力。
2.新课讲授（25 分钟）
①阿基米德原理的验证（15 分钟）
A提出问题：如何验证 F 浮 = G 排？
B分解问题：测什么物理量？（物体所受浮力 F 浮、物体排开液体的重力 G 排）
C如何测量？（F 浮 = G 物 - F 拉，G 排 = G 总 - G 空杯）
D实验步骤：简要表示实验步骤，如在溢水杯中盛满水，将小烧杯放 在溢水杯的出水口下方；将物体悬挂在弹簧测力计上，测量出 G 物；将物体浸没在溢水杯的水中，读出水中的拉力 F 拉；将溢水杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积 V 排水；将上述数据填入实验记录表中。
强调溢水杯中装水的要求（杯内液面与溢水杯口相平）。
学生分组实验，教师巡视指导。
实验结束后，学生汇报实验数据，教师引导学生分析数据，得出结论：F 浮 = G 排 = ρ 液 gV 排。
②探究浮力的大小与哪些因素有关（10 分钟）
A回顾引导：上节课我们学习了浮力的概念，知道了浮力的方向是竖直向上的。那么，浮力的大小跟哪些因素有关呢？
B学生回答后，教师总结：物体受到的浮力跟排开液体的体积和液体的密度有关。物体 V 排越大，液体的密度越大，浮力越大。
C深入提问：要定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系，需要做什么？
D学生讨论后，教师总结：需要测量浮力的大小和物体排开水的多少。
E介绍作用：接下来，我们来了解一下量筒和溢杯在研究中的作用。量筒用于测量排开水的体积，溢水杯用于把被物体排开的那一部分水单独取出。
3.课堂练习（10 分钟）
①出示例题：在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积 0.7 米 的竹筏，放入河水中时有 1/5 体积浸入水中。
提问：此时竹筏受到的浮力有多大
追问：要使水对竹筏产生 4500 牛的浮力，竹筏应有多大的体积浸入水中
②出示变式：小刚自制了一个泡沫救生圈，其重为 80N，体积为 0.06m ，求：救生圈浮在水面上时，排开水的体积多大 当小刚躺到救生圈上面时，救生圈刚好完全浸没在水中，所受浮力为多少 （g 取 10N/kg）
学生练习，教师巡视指导。
学生汇报答案，教师讲解点评。
4.课堂小结（5 分钟）
总结回顾：通过本节课的学习，我们验证了阿基米德原理，即物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力，F 浮 = G 排 = ρ 液 gV 排。我们还知道了浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关。
强调重点：阿基米德原理是解决浮力问题的重要依据，希望同学们能够熟练掌握并灵活运用。
拓展延伸：在生活中，还有很多现象都可以用阿基米德原理来解释，希望同学们课后能够多观察、多思考。
5.布置作业（2 分钟）
①完成课本后的练习题。
②思考：在生活中，还有哪些现象可以用阿基米德原理来解释？
七、板书设计
1.3水的浮力（第2课时）
1.阿基米德原理： F 浮 = G 排 = ρ 液 gV 排
2.浮力的大小与哪些因素有关：排开液体的体积
液体的密度
八、教学反思
在本节课的教学中，通过实验探究和例题讲解，学生较好地理解了阿基米德原理的内容和应用，但在实验操作过程中，部分学生还存在一些困难，需要进一步加强指导。此外，在教学过程中，还应注重培养学生的自主学习能力和合作学习能力，提高学生的科学素养。2024.9.6 浮力研究实验
学生准备材料：
1.去底去盖矿泉水瓶（带盖子） 乒乓球 矿水瓶一个（每组 2 套）
2.脸盆（2 个） 水 （每组）
3.生鸡蛋各（2个） 熟鸡蛋（1 个） 食盐 透明杯（4 个） 筷子（每组）
实验一：用矿泉水瓶探究浮力产生的原因
①实验器材：空矿泉水瓶 脸盆 水
实验步骤：
1.将空矿泉水瓶轻轻放入脸盆中的水中，观察矿泉水瓶的状态 在水中。
此时会发现空矿泉水瓶漂浮在水面上。这是因为空矿泉水瓶的密度小于水的密度，
根据阿基米德原理，物体所受浮力 排开液体的重力。
2.1 用手将漂浮在水面上的矿泉水瓶慢慢往下压。在往下压的过程中，你会明显
感受到有一股向上的力在阻碍你的手继续下压。这股向上的力就是水对矿泉水瓶
的浮力。随着矿泉水瓶浸入水中的体积增大，排开的水的体积也在增大，根据阿
基米德原理，浮力也会增大。
2.2 继续加大下压的力度，感受浮力随着矿泉水瓶浸入水中体积的增大而增大。
当矿泉水瓶完全浸没在水中时，浮力达到一个较大的值，且保持不变。
2.3 松开手，观察矿泉水瓶迅速上浮回到水面，再次验证浮力的作用。此时，矿
泉水瓶受到的浮力 重力，所以会向上运动。当矿泉水瓶漂浮时，浮力
物体的重力。
②实验器材：去底去盖的矿泉水瓶、乒乓球、脸盆、水 筷子。
实验步骤：
1.将去底去盖的矿泉水瓶竖直放置，确保其稳定不倾倒。
2.把乒乓球放在矿泉水瓶的瓶口处。
3.用筷子压住矿泉水瓶，缓慢向瓶中注水。观察到随着水的注入，
乒乓球 （有或没有）浮起来。
4.继续注水，观察乒乓球在水中的漂浮状态。
实验分析：
起初，乒乓球没有受到向上的浮力，是因为乒乓球下方没有液体对其产生向
上的 压力。这个实验直观地展示了浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压
力差。
思考：你们组可以怎样简单操作让乒乓求上浮
实验二：验证阿基米德原理实验
实验材料：溢水杯 接水桶 弹簧测力计 待测物体（如小石块等） 足量的水
实验步骤：
1.准备，测空桶重：将溢水杯置于接水桶上方，确保溢水口对准接水桶，溢水杯
装满水。测出空接水桶重力 G 空桶并记录。
2.测物重：用弹簧测力计测量待测物体在空气中的重力 G 物并记录。
3.浸没物体：把待测物体缓慢浸入溢水杯中的水中，直至完全浸没，此时水流入
接水桶。
4.测拉力：在物体浸没状态下，用弹簧测力计测量物体所受拉力 F 拉并记录。
5.测排液重：用弹簧测力计测小烧杯和水的总重力 G 总，计算排开液体的重力
G 排 = G 总 - G 空杯。
6.比较：计算物体所受浮力 F 浮 = G 物 - F 拉，比较 F 浮与 G 排大小，若相等则
验证阿基米德原理。
实验注意事项：
1.确保物体完全浸没且不与溢水杯壁和底部接触。
2.弹簧测力计竖直使用，读数时视线垂直刻度线。
3.减少实验误差，如选用精度高的测量工具、规范操作。
实验三：研究液体密度对鸡蛋沉浮情况的影响。
实验材料：生鸡蛋两个 熟鸡蛋一个 足量的水 食盐筷子 三个透明烧杯。
实验步骤：
1.准备：将三个透明烧杯分别标记为 A、B、C 烧杯。
- A、B 、C 烧杯中加入等量的水，C 烧杯中加入食盐，并搅拌溶解。
2.观察生鸡蛋在清水中的沉浮情况：将一个生鸡蛋轻轻放入 A 烧杯中，观察其
沉浮情况，此时生鸡蛋 。
3.观察熟鸡蛋在清水中的状态：将熟鸡蛋轻轻放入 B 烧杯中，观察其沉浮情况，
此时熟鸡蛋 。
4.观察生鸡蛋在盐水中的沉浮情况：将另一个生鸡蛋轻轻放入 A 烧杯中，观察
其沉浮情况，此时生鸡蛋 。
5.观察生鸡蛋在密度更大盐水中的沉浮情况：
6.进行生熟鸡蛋的对比实验：
实验注意事项：
1.实验过程中要小心操作，避免打破鸡蛋。
2.加入食盐时要逐渐加入，并充分搅拌，以便观察鸡蛋的沉浮变化过程。
3.确保三个烧杯中的水量基本一致，以保证对照的准确性。

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