资源简介

4.4 水的浮力（第1课时）
教 案
一、基本信息
课题 4.4 水的浮力
（第1课时，45分钟）
浮力定义→方向
（竖直向上）→测量
方法（称重法：
F浮=G-F拉）→
影响因素探究
（浸入体积/液体
密度→控制变量法） 课型 概念课+实验探究课
（浮力方向验证→
称重法测浮力→
控制变量法探究
F浮与V排、ρ液关系）
课时 第1课时（45分钟）：
浮力概念与方向→
弹簧测力计测量浮力
（称重法F浮=G-F拉）
→控制变量法探究：
实验1→改变V排（铝
块部分浸入→浸没）
→F浮随V排增大；
实验2→改变深度
（浸没后下移）→
F浮不变→无关；
实验3→改变ρ液
（水vs酒精）→
F浮随ρ液增大 教材 浙教版八年级科学上册
第4章 水与人类
山东舰→铁钉→
为什么大的浮
小的沉？→引出浮力
年级 八年级 教法 情境激趣法（山东舰
vs铁钉→强烈对比→
引出问题）；
实验探究法（称重法
三步→弹簧测力计
空测→浸没测→
F浮=G-F拉）；
控制变量法（三个
实验→每次只变一个
因素→①变V排②变
深度③变ρ液）→
结论：F浮与V排和
ρ液有关→与深度无关
教学重点 ①浮力的定义和方向
→浸在液体中的物体
受到向上的力→方向
总是竖直向上→
无论物体形状/状态/
运动情况如何；
②称重法测浮力→
F浮=G-F拉→弹簧
测力计两次读数之差
=浮力；
③控制变量法探究
F浮影响因素→
与V排有关（浸入
体积越大F浮越大）
→与深度无关（浸没
后改变深度→F浮
不变）→与ρ液有关
（ρ液越大F浮越大） 教学难点 ①浮力方向「竖直向上」
不是「垂直向上」→
竖直=与水平面垂直
=沿重力反方向→
无论容器倾斜与否→
浮力方向不变；
②F浮与深度无关→
学生直觉「越深
压力越大→浮力
应该越大」→要辨析：
F浮=下表面压力-
上表面压力→浸没后
V排不变→上下压力
差不变→F浮不变；
③控制变量法→
三个实验每次只变
一个因素→不能
交叉比较（如甲vs
丙→两个因素同时
变→无效）
教具准备 PPT课件；分组实验
器材（每组）：
①弹簧测力计（0-5N）
+铝块（圆柱体）
②烧杯（500mL）+
水+酒精
③气球（感受浮力）
④乒乓球+去底
饮料瓶（浮力产生
原因演示）
⑤细线+铁架台 学具准备 课本、练习本；
预习4.4第1课时→
①写出浮力方向
（画图→F浮↑）
②写出F浮=____
③浮力与哪两个
因素有关？_____
④与哪个因素无关？
_____
学情分析 学生在前三节学了
水的分布/溶液/海洋
→对水的物理性质
有了基础→本节
进入「力」的层面。
学生在七年级学过
重力/弹力/摩擦力→
已掌握弹簧测力计
使用→称重法容易
上手。但「浮力=压力
差」是初二力学难点→
学生难以建立
「上下表面压力差」
的模型→需要用
「乒乓球+去底瓶」
实验→直观展示
浮力=向上的压力
>向下的压力。
死海漂浮→可以
作为密度影响浮力
的经典案例→
引发讨论。
二、核心素养目标
（1）科学观念：了解浮力的定义→认识到液体对浸入其中的物体有向上的力。理解浮力方向总是竖直向上→与重力方向相反。
（2）科学思维：通过称重法实验数据→推导F浮=G-F拉→培养「实验数据→公式」的归纳思维。通过控制变量法实验→分析F浮与V排、ρ液的关系→排除深度的影响→培养多因素分析的科学思维。
（3）探究实践：完成称重法测定浮力的实验→掌握F浮=G-F拉的操作步骤。完成控制变量法三组对比实验→验证F浮的影响因素。
（4）态度责任：通过「山东舰vs铁钉」的对比→引发对浮力现象的探究兴趣。通过死海漂浮案例→理解科学原理对生活现象的解释力。
三、教学重难点
教学重点：浮力的定义（浸在液体中的物体受到向上的力）→方向（总是竖直向上）→称重法测浮力（F浮=G-F拉）→控制变量法探究影响因素（V排越大F浮越大/深度无关/ρ液越大F浮越大）。
教学难点：浮力=压力差（F浮=F向上-F向下→需要上下都有水才有浮力→乒乓球+去底瓶实验）、「浮力与深度无关」的证明（浸没后V排不变→压力差不变→F浮不变）、控制变量法的严格实施（每次只变一个因素→其余因素不变）。
四、教学过程
板块一：情境导入——山东舰 vs 铁钉（约3分钟）
图1 山东舰→300米长→甲板=3个足球场→能浮→铁钉入水则沉→为什么？
山东舰→300米长→甲板=3个足球场→36架舰载机→又大又重→却在海上破浪前行。而一枚小铁钉放入水中→立刻沉底。大的浮→小的沉→违反直觉！为什么？→这就是今天要学的——水的浮力。
板块二：浮力的定义和方向（约10分钟）
（一）浮力的定义（约5分钟）
泳池中游泳的运动员→湖中游弋的游船→海洋中漂浮的冰山→都受重力→却没沉入水中→因为水产生了向上托的力→托住了它们。这个力就是浮力。
浮力定义：浸在液体中的物体→受到液体对它竖直向上的力→叫作浮力。注意→「浸在」包括部分浸入和全部浸没→无论哪种情况→只要物体在液体中→就受浮力。
关键强调：所有液体和气体都会对浸入其中的物体产生浮力→不限于水！酒精中、空气中→同样有浮力。下沉的铁块也受浮力！
[容易混淆]在水中下沉的铁块受浮力吗？→受！浮力的产生原因是液体对物体的压力差→只要物体上下表面都在液体中→就有向上的压力差=浮力。下沉≠不受浮力！
（二）浮力的方向（约3分钟）
图2 浮力方向→总是竖直向上→与水平面垂直→无论容器如何倾斜
浮力的方向：总是竖直向上。无论物体的形状如何→是否运动→也无论液体如何放置（倾斜容器）→浮力方向始终竖直向上→即与水平面垂直→与重力方向（竖直向下）相反。
[竖直向上 ≠ 垂直向上]竖直=铅垂线方向=与地平面垂直。垂直=与接触面垂直。如果容器倾斜→水面倾斜→此时「垂直于水面」≠「竖直向上」→浮力方向是「竖直向上」→不是「垂直于水面」！这是考试易错点。
（三）感受浮力——气球实验（约2分钟）
图3 手按气球入水→越深→感受到向上的力越大
把气球压入水中→可以感受到水对气球的浮力。气球入水部分体积越大→手感受到的反推力越大→说明浮力越大→暗示：浮力与浸入体积有关。
板块三：称重法测浮力——F浮=G-F拉（约10分钟）
图4 弹簧测力计→空测→铝块重力G=F1→浸没水中→F2→F浮=G-F2
实验步骤：①弹簧测力计下悬挂铝块→空气中读数F1=G（铝块重力）。②将铝块浸没水中→读数F2。③对比→F2受力分析：空气中→铝块受G和F拉（F拉=F1=G→二力平衡）。水中→铝块受G（向下）+F拉（F2，向上）+F浮（向上）→三力平衡→G=F2+F浮→F浮=G-F拉=F1-F2。
[称重法核心]F浮=G-F拉。三个字→「空气中读数-液体中读数」→差值就是浮力。无论物体是部分浸入还是浸没→只要弹簧测力计读数变化了→变化的量=F浮。固体浸在液体中→唯一前提是弹簧测力计拉着。
板块四：控制变量法探究浮力影响因素（约14分钟）
实验1：浮力与浸入体积的关系（约5分钟）
图5 铝块逐渐浸入水中→弹簧测力计读数的变化→观察浮力变化
操作：铝块悬挂在弹簧测力计下→逐渐浸入水中→改变浸入水中的体积。观察：弹簧测力计示数逐渐变小→指针减少的值越来越大→即F浮越来越大。
结论1：物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关→浸入体积越大→浮力越大。（排开液体的体积V排↑→F浮↑）
实验2：浮力与浸没深度的关系（约5分钟）
图6 铝块浸没后→改变深度→弹簧测力计读数不变→F浮与深度无关
操作：铝块浸没水中→改变浸没深度（下移一段距离）→观察弹簧测力计示数是否变化。观察：示数不变→即F浮不变。
结论2：物体受到的浮力大小与物体浸没在水中的深度无关。浸没后→V排不再变化→上下压力差不变→F浮不变。
[学生最常犯的错]「越深压力越大→浮力应该越大」→这是混淆了「液体压强」和「浮力」。p=ρgh→深度越大→压强确实越大→但浮力=上下表面压力差=ρ液gV排→只取决于V排和ρ液→浸没后V排不变→浮力不变。加深理解：下表面压强变大→但上表面压强也同等变大→差不变。
实验3：浮力与液体密度的关系（约4分钟）
图7 同一铝块→分别浸没在水中和酒精中→比较弹簧测力计示数
操作：同一铝块→分别浸没在水中和酒精中→比较弹簧测力计示数。观察：酒精中弹簧测力计示数>水中→即酒精中的F浮<水中的F浮。
结论3：物体所受的浮力大小与液体的密度有关→液体密度越大→浮力越大。
综合结论：物体在液体中所受的浮力大小→跟它浸在液体中的体积（V排）、液体的密度（ρ液）有关→跟浸没后的深度无关。
图8 死海→含盐量高→密度大→同一个人→F浮更大→容易漂浮→能躺着看书
板块五：典例精讲（约5分钟）
典例1——浮力基本概念
关于浮力→正确的是（ ）。A.浮力都是由水产生的 B.只有固体才受浮力 C.下沉的铁块不受浮力 D.游向水面的鱼儿受浮力。答案：D。解析→任何液体/气体都会产生浮力（A错）→液体中气泡/空气中雨滴也受浮力（B错）→下沉铁块也受浮力（C错）→鱼儿在水中→受浮力→D正确。
典例2——浮力方向辨析
浮力方向→哪个对？
落叶随水流漂流→所受浮力方向是（ ）。只有竖直向上是正确的→F3。无论物体在什么状态→浮力方向永远是竖直向上。
典例3——控制变量法实验设计
图9 四组实验→甲/乙/丙/丁→判断哪个推论正确
探究浮力大小影响因素→金属块a和塑料块b重力均为1.6N→分析正确的是（ ）。A.a浸没水中→F浮=G-F拉=1.6-1.0=0.6N→正确。B.甲乙→改变浸入体积→探究F浮与浸入体积关系→不是物体体积→B错。C.乙丙→a浸没水vs b浸没水→体积不同且密度不同→两个因素同时变→无法探究单一因素→C错。D.丙丁→b浸没水vs b浸没酒精→只改变液体密度→可探究F浮与ρ液关系→D措。答案：A。
板块六：课堂总结（约3分钟）
一、浮力→定义（浸在液体中的物体受到的向上的力）→方向（总是竖直向上）→产生原因（液体对物体上下表面的压力差=F向上-F向下）。
二、称重法→F浮=G-F拉（空气中读数-液体中读数=浮力）。
三、影响因素→与V排有关（V排↑→F浮↑）→与深度无关（浸没后深度变→F浮不变）→与ρ液有关（ρ液↑→F浮↑）。
五、板书设计
§4.4 水的浮力（第1课时）
一、浮力定义
浸在液体中的物体受到液体对它向上的力→叫作浮力
「浸在」=部分浸入或全部浸没→都受浮力！
所有液体和气体都会产生浮力→不仅限于水
二、浮力的方向：总是竖直向上（与重力方向相反）
★ 竖直向上≠垂直向上！斜容器中→浮力仍是竖直向上
三、称重法测浮力
步骤：空气中读数G → 浸没液体中读数F拉 → F浮=G-F拉
受力分析：G=F拉+F浮（三力平衡）
四、控制变量法探究F浮影响因素
实验1→改变浸入体积（V排）→V排↑→F浮↑ → 有关
实验2→改变浸没深度（V排不变）→F浮不变 → 无关
实验3→改变液体密度（ρ液）→ρ液↑→F浮↑ → 有关
结论：F浮与V排、ρ液有关→与深度无关
五、浮力的产生原因（深化）：F浮=F向上-F向下（液体压力差）
乒乓球+去底瓶实验→下表面无水→无向上压力→无浮力→静止不上浮
堵住瓶口→水进入球下方→产生向上的压力→浮力突然产生→球上浮
六、教学反思
1. 这堂课是浮力单元的「开门课」→最重要的不是把结论灌进去→而是让学生建立「浮力方向总是竖直向上」的空间认知。建议用矿泉水瓶斜着放→在瓶壁上画一个带箭头的浮力方向线→然后对比「竖直向上」和「垂直于水面」两条线→学生自己看到差异→空间认知自然建立。
2. 称重法→F浮=G-F拉→看似简单→但学生第一次遇到「两个数相减」作为结论→要强调「F拉是弹簧测力计读数→不是重力→水中读数变小了→减小的部分=浮力」。建议板书写：F拉(空)=____N → F拉(水)=____N → F浮=F拉(空)-F拉(水)=____N。三步走→形成固定格式。
3. 控制变量法→三个实验→每个都要先明确「变谁→控谁」。板书可以做成三行表格→让学生在笔记上填空：实验1（V排↑→F拉↓→F浮↑→有关）/ 实验2（深度↑→F拉不变→F浮不变→无关）/ 实验3（ρ液↓→F拉↑→F浮↓→有关）。把逻辑链印在脑海里。
4. 「浮力与深度无关」→这是初二力学考了无数遍的坑。学生看到p=ρgh→深度↑压强↑→直觉认为浮力也应该变大。要立刻用乒乓球+去底瓶实验展示→没堵瓶口→球不受浮力→堵住→球突然跳起→浮力从无到有→不是因为深度变→而是因为下表面有了水→有了向上的力。这一下就打破直觉。
5. 典例3的「乙丙能否探究液体密度」→是控制变量法的经典陷阱→乙（a浸没水）vs丙（b浸没水）→两组体积不同+密度不同→两个变量都变了→无法得出任何单个因素的结论→必须严格对比「只变一个因素」的实验组（如丙vs丁→b浸没水vs酒精→只变了液体密度）。
6. 死海漂浮→是密度影响浮力的生活化应用→可以布置一个课后调研→让学生在手机上查阅死海含盐量（约23%-25%）→比较普通海水（3.5%）→算一算密度差别→理解为什么「同一个人→死海中浮力更大」。

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