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《4.4 水的浮力（1）——浮力》教学设计
课程名称 4.4 水的浮力（1）——浮力 课程类型 新授课
教学目标 1.科学观念：理解浮力的概念——液体（或气体）对浸入其中的物体产生的向上的力，知道浮力的施力物体、受力物体、方向（竖直向上）和作用点；掌握称重法测浮力（F浮=F1-F2=G-F2）；知道物体在液体中所受浮力大小跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关，浸没后与深度无关。 2.科学思维：通过“巨大航母能漂浮而铁钉会下沉”的认知冲突，激发质疑与思考；通过弹簧测力计读数变化推断浮力的存在与大小，培养逻辑推理能力；运用控制变量的思想分析影响浮力大小因素的实验证据，理解“浸入体积（排开体积）”“液体密度”是影响浮力的变量而“深度”不是。 3.探究实践：能完成“感受浮力”的两个探索活动：把气球按入水中感受浮力随浸入体积增大而增大；用弹簧测力计悬挂圆柱体铝块（读数 F1），再将铝块浸没在水中（读数 F2），通过读数变化量计算浮力；能完成探究影响浮力大小因素的实验（浸入体积逐渐增大、改变浸没深度、浸没在酒精中与水中对比）。 4.态度责任：通过“山东舰”航空母舰的情境，了解我国造船科技的成就，增强民族自豪感；通过死海漂浮现象的科学解释，体会科学解释自然现象的乐趣；养成依据实验证据得出结论的实证态度。
教学重难点 （一）教学重点： 1.浮力的概念、方向及“浸入”的两种情况（浸没和部分浸入）。 2.用弹簧测力计称重法测浮力；探究影响浮力大小的因素。 （二）教学难点： 理解“在水中下沉的物体也受到浮力”（测力计示数变小是判断依据）；区分“浸在液体中的体积（排开体积）”与“浸没后的深度”对浮力的不同影响。
教学过程 【环节一】情景导入 展示情境：我国第一艘自主设计、自主建造的航空母舰“山东舰”，舰长超过 300 米，甲板面积达到 3 个足球场那么大。这艘又大又重的航空母舰能够在大洋中破浪前行，还能承载多达 36 架的舰载机和其他舰载武器和设备，而一枚铁钉放入水中却会下沉。提出问题：这是什么原因？再展示水中漂浮的轮船、鸭子、树叶等，指出这些物体都受到自身重力的作用，但它们并没有因此沉入水中，这是为什么？由此导入浮力。 【环节二】新知探究 一、浮力的概念 （1）核心知识点： 浸在水中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力。 浮力的要素：液体（或气体）对浸入其中的物体产生的向上的力叫作浮力。施力物体：液体（或气体）；受力物体：浸入液体（或气体）中的物体；方向：竖直向上；作用点：在浸入液体（或气体）的物体上。 注意：“浸入”包括“浸没”和“部分浸入”两种情况；浸在液体中而下表面不在液体中（或与容器下表面紧密结合）的物体，如桥墩，不受浮力作用。 （2）学生活动：判断浮力方向（风吹来的气球所受浮力仍竖直向上）；辨析桥墩、与容器底紧密结合的水堵头是否受浮力。 （3）教师指导：通过受力示意图规范浮力的画法（从物体重心竖直向上）。 二、感受浮力 （1）核心知识点： 探索活动 1（气球按入水中）：把气球按入水中，可以感觉到水对气球的浮力。实验现象：气球浸入水中部分的体积越大，手往下用力也越大，说明气球受到的浮力也越大。实验结论：浮在水面的物体受到向上的水的浮力。 提出问题：在水中下沉的物体（如石块、铁钉）也受到水的浮力吗？ 探索活动 2（称重法）：①在弹簧测力计下悬挂一块圆柱体铝块，读数 F1（即铝块受到的重力）；②将铝块浸没在水中，读数 F2。示例数据：F1=0.8N，F2=0.3N（依具体器材而定）；③两次测量读数变化了 0.3N，说明浸没在水中的物体受到了水的浮力，弹簧测力计读数减少的值就等于物体所受浮力的大小。 称重法测浮力：F浮=F1-F2=G-F2。不仅是水，所有的液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。 （2）学生活动：分组完成两个探索活动，记录数据并计算浮力；讨论“下沉的物体受浮力吗”并给出证据。 （3）教师指导：强调“示数变小”是下沉物体受浮力的关键证据；示范弹簧测力计的调零与读数。 三、探究影响浮力大小的因素 （1）核心知识点： 实验 1：把铝块悬挂在弹簧测力计下，当铝块浸入水中的体积逐渐增大时，弹簧测力计的读数变小，说明物体在液体中所受的浮力大小与它浸在液体中的体积有关。 实验 2：铝块浸没在水中后，改变其浸没在水中的深度，弹簧测力计的读数不变，说明物体在液体中所受的浮力大小与它浸没在液体中的深度无关。 实验 3：把铝块浸没在酒精中，弹簧测力计的读数比浸没在水中时变大，说明物体在液体中所受的浮力大小与液体的密度有关。 实验结论：物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关，浸没后与深度无关。 思考与讨论：在中东地区的死海，人能躺在水面上看书——死海的海水密度比较大，人受到的浮力也大，浮力等于重力，所以人能漂浮。 （2）学生活动： 分组完成三个实验，记录弹簧测力计示数并归纳结论。 完成“小试牛刀”：气球所受浮力方向竖直向上；重力均为 1.6N、密度不同的金属块 a 和塑料块 b 的实验分析（a 浸没水中受到的浮力 0.6N 正确；利用乙、丙可探究浮力与液体密度的关系）；跳水运动员入水过程中浮力随深度先增大后不变（F-h 图像）；金属块 a 浸没时 F浮=1.6N-1.0N=0.6N 的计算。 （3）教师指导：落实控制变量法（每一步只改变一个因素）；针对“浮力与深度无关”与“部分浸入时浮力随深度增大”的区别，用“浸没前变、浸没后不变”总结。 【环节三】课堂小结 引导学生回顾本课核心内容： 什么是浮力？它的方向、施力物体是什么？哪些情况不受浮力？ 如何用称重法测量浮力？ 影响浮力大小的因素有哪些？哪些因素与浮力无关？ 学生梳理知识框架，教师总结强调“浸入体积（排开体积）和液体密度决定浮力大小”。 【环节四】作业设计 1.完成课件“小试牛刀”中的习题（浮力方向判断、影响浮力因素实验的分析、跳水入水 F-h 图像的选择）。 2.用弹簧测力计、小石块和水设计一个测石块浸没时浮力的方案，写出步骤和表达式 F浮=G-F示。
板书设计 4.4 水的浮力（1）——浮力 一、浮力：液体（或气体）对浸入其中物体产生的向上的力 方向：竖直向上；施力物体：液体（气体） 浸入＝浸没＋部分浸入；桥墩、紧贴容器底不受浮力 二、称重法测浮力：F浮＝F1－F2＝G－F示（下沉物体也受浮力） 三、影响浮力大小的因素（控制变量法） ①浸在液体中的体积（浸入越多浮力越大） ②液体的密度（密度越大浮力越大，如死海） 浸没后与深度无关；与物体密度、形状无关
教学反思 1. 效果评估： （1）知识掌握：大部分学生能说出浮力的概念、方向和影响浮力大小的两个因素，能用称重法计算浮力；但“浸没后浮力与深度无关”仍有学生受“越深浮力越大”的前概念影响，需要反复用实验证据纠正。 （2）实验操作：称重法实验中多数小组操作规范、数据可靠；个别小组弹簧测力计未调零、铝块接触杯壁，导致读数异常，经排查后重做成功。 （3）思维培养：“山东舰漂浮而铁钉下沉”的认知冲突有效激发了探究欲望；三个控制变量实验的归纳训练了学生的证据意识。 （4）态度责任：山东舰的情境增强了学生的民族自豪感；死海漂浮的解释让学生体会到科学解释的魅力。 2. 改进方向： （1）“深度与浮力无关”可让学生先猜想再实测，用反差强化认知冲突的化解。 （2）部分浸入与浸没的过渡可配合刻度标记的烧杯使“浸入体积”可视化。 （3）可增加酒精与水密度差更明显的液体（如浓盐水）对比，现象更显著。 （4）桥墩不受浮力可用“下表面无水”的示意图帮助学生理解浮力产生条件。
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