2026年八年级下册人教版物理电子教案 第十章 浮力
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这是一份2026年八年级下册人教版物理电子教案 第十章 浮力,共23页。
第1节 浮力
【方式一】
中古时期,两支部队在中东地球交战。一支部队英勇善战、势不可挡,另一支部队人心涣散、溃不成军。英勇部队把溃散部队逼到了巴勒斯坦边境内的死海边。眼看全军覆没,溃散部队宁愿被淹死,也不甘成为俘虏,士兵纷纷跳入死海。几分钟后,奇迹出现:死海中的所有士兵全部浮在水面,没有一个人淹死。英勇部队站在岸边,看得目瞪口呆,指挥官惊叫:“他们是神的化身,根本不会死亡!”于是,英勇部队吓得慌忙撤退,溃散部队幸免于难。问题来了,这些士兵真的是神的化身吗?为什么会飘起来?学习了今天的知识,同学们就能揭开谜底。
【方式二】
多媒体播放视频《神奇的瓶盖》
导入语:想知道其中的奥秘吗?让我们一起来探究—浮力。
【方式三】
(列举生活情景引出问题导入新课)
师:(1)人在水中,为什么会有上浮的感觉?
(2)万吨巨轮,在水中为什么不会下沉?
(3) 热气球为什么能腾空而起?
(4)一粒石子和一个乒乓球落入水中会有何不同?
(5)一块薄铝片放入水中会怎样?你会用什么方法让它漂在水面上?
这些现象都与浮力有关,那么什么是浮力?它的大小与哪些因素有关?
详见本节电子资源包
对于八年级的学生来说,浮力知识可谓既熟悉又陌生。在日常生活中,学生对浮力的存在已有了一定的感性认识,但他们对于事物的认识还不够全面,容易产生“液体中下沉的物体受浮力作用吗?”“空气中的物体受浮力作用吗?”“物体浸入水中越深,受到的浮力越大吗?”等疑问或困惑。教学中应充分发挥实验与实例的作用,让学生从感性认识上升到理性认识。
教材中以立方体浸没在水中作为模型讨论浮力产生的原因,只是希望学生能简单了解即可,教师在教学过程中不要加深过多。
第2节 阿基米德原理
【方式一】
两千多年以前,古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否用纯金制成的,要测量王冠的体积,冥思苦想了很久都
没有结果。一天,他跨进盛满水的浴缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,他忽然想到:物体浸在液体中的体积,
不就是物体排开液体的体积吗?让我们一起跟随阿基米德的思路来进行探究吧。
【方式二】
教师演示:将一个黄色的乒乓球完全浸没于水中,松手后,乒乓球会上浮,请大家对乒乓球进行受力分析。
学生:乒乓球受到两个力,一个力是由于地球的吸引而受到的重力,另外一个力是由水产生的向上的浮力。
教师:我们知道乒乓球受到了浮力作用,那么,物体在液体中所受的浮力的大小由什么决定呢?让我们一起通过实验来探究。
详见本节电子资源包
本节课的教学重点是让学生经历探究浮力大小和物体排开的液体所受重力的关系的实验过程,并由此归纳出阿基米德原理。对于八年级的学会来说,要求他的思维方式从形象思维向抽象思维过渡,因此,在教学中应该注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过探究实验结合理论分析和推理来获得新知识,发展学生的抽象思维能力。
第1课时 物体的浮沉条件
【方式一】
多媒体播放视频:海军核潜艇演习,鱼雷攻击军舰。
视频中浮在水面的军舰被潜在水中的鱼雷攻击,最终下沉。浮在水面的军舰和沉底的军舰都受到浮力的作用,那为什么开始时军舰浮在水面,被攻击后又沉底呢?物体的浮与沉由哪些因素决定?
【方式二】
教师:同学们,你们吃过饺子吗?你们煮过饺子吗?下面我们就一起来煮饺子。
观察现象(下沉,悬浮,上浮,漂浮)。
教师:为什么饺子要下沉、悬浮、上浮、最终漂浮在液面上?它受到哪些力的作用?这些力的关系又是怎样的?让我们带着问题一起走进今天的物理课堂。
详见本节电子资源包
1.本节的重点是让学生通过实验探究的方法来发现物体浮沉条件的,因此必须放手让学生实验,在教师的指导下,运用发现的规律去解决实际问题。
2.教师应善于及时、自然低引导学生由观察浮沉现象进行理论思维—物体运动状态改变是由物体的受力情况决定的,从而设计、实施有目的的实验。在这一过程中,要把观察现象和理论分析有机地结合起来。
第2课时 浮沉条件的应用
【方式一】
泰坦尼克号大家都听过,白天还载着Jack和Rose一起欣赏夕阳西下的美景,晚上却彻底沉在北大西洋海底。像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上?撞上冰山后,“泰坦尼克”号为什么会沉没?
【方式二】
多媒体播放视频《死海不死》。
大家想知道死海不死的奥秘吗?带着这个问题,我们开始今天的探究学习。
详见本节电子资源包
1.在“浮沉条件的应用”中,教师首先演示并介绍橡皮泥小船,引导学生弄清它的原理,从而弄清轮船的工作原理。在讲潜水艇的浮沉原理时,若能演示自制的潜水艇模型,将更加形象、直观,使学生易于接受。
2.在教学过程中,要引导学生联系实际,学会分析,并加强表达、说理能力方面的训练,使学生充分感知到知
识的价值。教师应多举一些我国古代劳动人民利用浮力解决问题的实例,培养学生的爱国热情和民族自豪感。
第4节 跨学科实践:制作微型密度计
【方式一】
(准备一个装有足量酒精的塑料瓶)
教师:这个瓶子里装的是酒精,在物态变化中我们学过,酒精容易蒸发。如果酒精蒸发过多,则无法起到消毒杀菌的作用。酒精的消毒效果与密度之间存在关系,那么如何测量酒精的密度,今天我们一起制作一个微型密度计。
【方式二】
展示一段视频或图片,介绍生活中常见的密度计应用(如测量牛奶的密度、石油的密度等),引发学生兴趣。
详见本节电子资源包
1.教学准备:泡沫塑料球、塑料吸管、铜丝、酒精、小瓶、蜡等。
2.让学生理解微型密度计的原理。
3.激发学生对物理学的兴趣和好奇心,培养解决实际问题的能力。
课题第1节 浮力授课人素养目标1.通过实验,认识浮力,知道浮力的概念、产生原因及浮力的方向。
2.知道漂浮在液面上的物体和浸没在液体中的物体都受到浮力作用,会用称重法计算浮力。
3.知道大气对浸没在其中的物体也有浮力作用。教学重点探究并了解浮力大小与哪些因素有关,“称重法”测浮力教学难点运用实验和分析的方法得出浮力产生的原因教学步骤师生活动设计意图新课导入中古时期,两支部队在中东地球交战。一支部队英勇善战、势不可挡,另一支部队人心涣散、溃不成军。英勇部队把溃散部队逼到了巴勒斯坦边境内的死海边。眼看全军覆没,溃散部队宁愿被淹死,也不甘成为俘虏,士兵纷纷跳入死海。几分钟后,奇迹出现:死海中的所有士兵全部浮在水面,没有一个人淹死。英勇部队站在岸边,看得目瞪口呆,指挥官惊叫:“他们是神的化身,根本不会死亡!”于是,英勇部队吓得慌忙撤退,溃散部队幸免于难。问题来了,这些士兵真的是神的化身吗?为什么会飘起来?学习了今天的知识,同学们就能揭开谜底。通过故事吸引学生的注意力,激发学生学习兴趣。新课教学教师板书课题并展示教学目标
一、浮力
【教师PPT展示】展示冰山、鸭子和游船浮在水面上的图片,让学生观察并思考:
这几张图片的共同点。
为什么它们受到重力的作用却没有沉下去呢?
【教师引导学生总结】
浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力,用F浮表示。方向竖直向上。
【教师点拨】“浸在”包括“部分浸入”和“浸没”。
【提出问题】浸在气体中的物体是否也受到浮力?举出生活中的例子说明。
【教师PPT展示】飞艇和热气球浮在空中的图片。
【结论】浸在气体中的物体也会受到浮力。
【提出问题】根据定义,浮力的施力物体是什么?
【教师引导学生总结】液体或气体。
浮力的测量
【过渡语】 漂浮在水面的物体受到浮力,这好理解,但浸没在水中的物体(如铁块)会受到浮力吗?接下来让我们一起测量浮力的大小
活动一
小组合作完成学生实验1:浮力的测量
教师通过手的托力进行引导,让学生分组实验,进行浮力的测量,学生进一步总结浮力的测量公式。
弹簧测力计示数减小的值就是浮力的大小。(称重法)
【教师引导学生总结】通过受力分析得出: 。
【教师PPT展示】称重法测量浮力的视频。
【PPT展示小结(板书)】
1.浮力:浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力,用F浮表示。
2.浮力的方向:竖直向上
3.浮力的物体:液体
4.浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。
5.用弹簧测力计测浮力:
【例】一个重7N的石块,挂在弹簧测力计上,将它浸没在盛满水的溢水杯中时弹簧测力计的示数是4.3N,则石块受到的浮力是 2.7 N,浮力方向是 竖直向上 。
浮力的产生原因
活动一
【过渡语】通过刚才认真的学习,想必同学们已经掌握了浮力的测量方法,浮力到底是如何产生的呢?
【教师PPT展示】播放乒乓球的浮与沉的视频,引导学生观察现象。
【教师引导学生总结】将乒乓球放入倒置的去底矿泉水瓶内,向瓶里倒水,发现乒乓球不浮起。但将瓶口堵住,乒乓球浮起。
【提出问题】为什么堵住瓶口后乒乓球会浮起?
【教师PPT展示】(教师做实验或展示图片)两端开口的玻璃管分别蒙上橡皮膜,按照如下图所示放入水中。
【教师引导学生总结】浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。
【学生讨论与交流】
问题1:橡皮膜发生形变的原因是什么?
问题2:为什么左右两侧发生形变一样,上下两侧发生的形变不一样?
问题3:浮力产生的原因是什么?
【教PPT展示】播放浮力产生原因的视频,引导学生总结浮力产生原因
【教师引导学生总结】浮力产生的原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,产生压力差。
【理论分析】
物体的下表面:F上=p上S =ρ液gh2S
物体的上表面:F下=p下S=ρ液gh1S
F浮=F上-F下
活动二
教师将一块蜡烛放到烧杯中并不断加水,蜡烛会浮在水面上(图甲)
【提出问题】如何让蜡烛沉底,浮力“消失”?
图甲 图乙
【教师演示实验】将蜡烛下表面与烧杯底部密合,再将水倒入烧杯,蜡烛没有上浮。
学生总结没有浮力的原因。
教师展示桥墩照片,让学生举一反三,同时播放天空课堂“浮力消失实验”视频,让学生深入理解浮力产生的原因。
【PPT展示小结(板书)】
6.压力差法:F浮= F向上- F向下(压力差法)
四、决定浮力大小的因素
【提出问题】用手把空饮料罐按入水桶,饮料罐进入水中越深,手的感觉有什么变化?
活动一
学生实验:探究浮力的大小和哪些因素有关?
【学生讨论与交流】结合生活实际例,猜想浮力的大小和哪些因素有关?
猜想1:空饮料罐按入越深,感觉所受浮力越大,浮力的大小是否和浸入水中的深度有关?或者跟饮料罐浸在水中的体积有关?
猜想2:木块在水中漂浮,铁块会下沉,所以浮力的大小和物体的密度有关。
猜想3:人在水中会下沉,但是在死海中却能漂浮在水面,所以浮力的大小和液体的密度有关。
1.探究浮力大小与深度的关系
结论:浮力的大小与物体浸没在水中的深度无关。
2.探究浮力大小与物体浸在液体中体积的关系
结论:在同一液体中,物体浸入液体中的体积越大,所受浮力越大。
3.探究浮力大小与液体密度的关系
结论:物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大。
4.探究浮力大小与物体密度的关系
结论:物体所受的浮力和物体的密度无关。
【教师PPT展示】播放实验视频
【PPT展示小结(板书)】
7.物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
【例】绳子的下端系着一个铁块,当铁块浸没在水中后剪断生字,铁块下沉的过程中它受到的浮力将( C )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.变为零
力是看不见的概念,在这里教师用力的作用效果——力能改变物体的形状,帮助学生理解。
通过生活中实例,让学生学会解释生活中现象,培养学生动手操作和观察分析能力。同时利用热门案例,紧靠热门考点。
课堂小结见PPT课件课堂检测见PPT课件课后作业见《名校课堂》板书设计教学反思课题第2节 阿基米德原理授课人素养目标1.知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系。
2.知道阿基米德原理,会用阿基米德原理计算浮力大小。教学重点知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系。教学难点会用阿基米德原理计算浮力大小。教学步骤师生活动设计意图新课导入两千多年以前,古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否用纯金制成的,要测量王冠的体积,冥思苦想了很久都没有结果。一天,他跨进盛满水的浴缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,他忽然想到:物体浸在液体中的体积,不就是物体排开液体的体积吗?让我们一起跟随阿基米德的思路来进行探究吧。新课教学教师板书课题并展示教学目标
活动
【学生实验】让学生将易拉罐按入装满水的烧杯中,亲自感受浮力与排开的液体的关系。
【教师引导学生总结】
物体浸在液体中的体积=物体排开液体的体积。
【理论推理】
【猜想与假设】浮力大小可能与排开液体的重力有关。
【设计实验】
让学生交流讨论设计实验过程,从以下几个方面展开:
1、怎样测浮力?
2、怎样测出排开液体的重力?
3、需要的实验器材有哪些?
4、如何进行实验?设计表格?
【教师引导学生总结】
用弹簧测力计测出浮力大小:先测出物体所受的重力G,在读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F拉,则F 浮=G-F拉。
物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出:溢水杯中盛满液体,再把物体浸在液体中,让排开的液体流入一个小桶中,桶中的液体就是被物体排开的液体,用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。
实验器材:弹簧测力计、细线、水、重物、小桶、溢水杯。
实验表格
【进行实验】
【教师PPT展示】播放“浮力大小与排开液体的重力的关系”实验视频。
【知识归纳】归纳阿基米德原理的内容,并用课件展示。
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体的重力。
2.公式:F浮=G排
3.用于计算的导出式:F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
【例】
如图是验证阿基米德原理的实验步骤次序的示意图,依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。
(1)在图甲中向溢水杯中加水,直至水面与溢水口相平 ;
(2)F1、F2、F3、F4之间满足关系式是F2﹣F3=F4﹣F1;
【过渡语】我们已经学完了阿基米德原理,接下来一起深入探究。
【知识归纳】对阿基米德原理的理解
①物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”两种情况。
对于同一物体而言,浸没时受到的浮力大,部分浸入时受到的浮力小,而且浸入的体积越小,所受的浮力也越小。
②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A.浸没时:V排=V浸=V物,此时物体所受的浮力等于排开液体的重力,即
F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时: V排=V浸G可得ρ液 gV排>ρ物 gV物,因为V排= V物所以ρ液> ρ物;
图1
如图2,由F浮 G物,物体在空气中上浮,所以热气球靠空气浮力升空。
【提出问题】热气球是如何实现升降的呢?
【知识归纳】热气球主要通过加热空气,使其膨胀改变自身密度来实现上升和下降。
【例】以下有关热气球的说法正确的是( D )
A.为使静止的热气球下降,必须继续给热气球中的空气加热
B.为使静止的热气球下降,只需把热气球上的物体抛掉一部分
C.正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将立即上升
D.正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将先下降后上升
【教师展示小结(板书)】
3.气球和飞艇
工作原理:靠空气浮力升空
热气球主要通过加热空气,使其膨胀改变自身密度来实现上升和下降。
四、密度计
【教师PPT展示】出示密度计的图片。
【知识归纳】密度计的结构,用途,工作原理,密度计的刻度特点及读数,并用课件展示。
【教师展示小结(板书)】
4.密度计
用途:测量液体密度。
密度计的工作原理:物体漂浮在液面上的条件F浮=G。
密度计的刻度特点:上小下大,上疏下密。
密度计的读数方法:静止时液面所对刻度乘以水的密度。
【例】如图所示,把一个自制的密度计分别放入三种不同的液体中,则下列判断正确的是( D )
A.这个密度计在丙液体中受到的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲液体的密度最大
D.丙液体的密度最小
通过问题引导学生思考,通过动手实验感受具体现象,通过小组合作分析得出结论。
课堂小结见PPT课件课堂检测见PPT课件课后作业见《名校课堂》板书设计教学反思课题 第4节 跨学科实践:制作微型密度计授课人素养目标1.理解密度计的工作原理,即浮力与物体排开液体体积的关系。
2.通过动手制作,掌握基本的物理测量和实验操作技能。
3.培养学生的跨学科思维,结合数学等学科知识,提升综合应用能力。
4.激发学生对物理现象的好奇心和探索欲,培养科学精神和创新意识。教学重点理解密度计的工作原理,完成微型密度计的制作。教学难点在理解密度计工作原理的基础上对其加以应用。 教学步骤师生活动设计意图新课导入【教师现场展示实物】
(准备一个装有足量酒精的塑料瓶)
这个瓶子里装的是酒精,在物态变化中我们学过,酒精容易蒸发。如果酒精蒸发过多,则无法起到消毒杀菌的作用。
通过实际情景激发学生学习兴趣。
新课教学教师板书课题并展示教学目标
一、项目提出
【教师引导】消毒酒精的密度约为0.87×107kg/m3,如果酒精密度与该值相差过多,则无法起到消毒作用。用密度计测量酒精的密度,是一种初步判断其是否合格的方式,常规密度计体积较大,因此需要我们制作一个微型密度计快速方便低测量液体的密度。
二、项目分析
1.设计一个能放入瓶中,且能判断酒精能否合格的微型密度计。
2.按照要求,完成微型密度计的制作。
三、项目实施
1.设计思路
(1)基本思路
【教师引导学生回答】
教师:上节课我们学过,密度计测量液体密度时,密度计在液体中的状态应该是什么?
学生:漂浮。
教师:没错,所以首先我们需要选择一个物体,能在酒精中漂浮。利用现有材料,密度计的大致组装方式是什么呢?
学生:把塑料吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝。
教师:当密度计放入小瓶后,可能会触碰瓶底,也可能使酒精溢出,这是取决于?
学生:密度计所受的浮力。
教师:是的。漂浮状态下物体所受浮力等于它所受的重力,重力大小与质量有关。因此,大家在设计时要考虑密度计的质量。同时要考虑密度计的直径,直径太大可能使液面在吸管上的位置变化很小。
(2)估算质量和直径
【教师引导】教师:对于老师是手里这个100mL的小瓶酒精来说,若微型密度计测量时排开1~2ml的酒精,一般不会导致酒精的溢出,1~2ml的酒精的质量也为1g左右,因此,我们设计的微型密度计的质量应该为多少?
【学生回答】学生:1g左右。
【教师引导】教师:正确,我们可以用同样的思想去估算标度杆的直径(在黑板上画图)
我们通常认为消毒酒精的密度为0.86×103kg/m3~0.88×103kg/m3是合格的,大家看这张图,若密度计漂浮在0.86×103kg/m3的酒精中,液面位于标度杆的A位置;漂浮在0.88×103kg/m3的酒精中,液面位于标度杆的B位置,则测量时液面位于A、B之间的酒精都是否合格?
【学生回答】学生:是合格的。
【教师提问】教师:很好。若A、B之间的长度过小,则不便于观察者分辨。为此可以设定A、B间的长度不少于4mm。这样,根据圆柱体的体积公式,就可以计算标度杆的横截面积和直径了。大家估算一下,告诉我结果。
【学生回答】学生:横截面积约为0.07cm2,直径约为3mm。
(3)设计结构
【教师引导】教师:很不错。在制作密度计之前老师最后提醒大家一点,为了使微型密度计在酒精中竖直漂浮,需要在标度杆下部增加配重,但是只加配重会让密度杆下沉,所以还需要加一个浮子来增大浮力。具体构造如下:
制作
(1)选择材料
浮子
可以用小泡沫塑料球作为浮子,也可以截一段稍粗的塑料管,将两头封口作为浮子。
标度杆
直径约为3mm的细塑料管、做棉签的实心塑料杆以及细的圆珠笔芯等,都可以用来做标度杆。
配重
可以在实心塑料杆下端缠上若干圈铜丝,或在空心塑料管下端插入一段粗铁丝作为配重。改变铜丝或铁丝的长度就可以调节配重。
(2)制作成品
【学生进行制作】大家根据微型密度计各个部分的特点,自行选择材料。之后请大家分组制作,发挥各自的聪明才智,完成微型密度计的制作。
(可提供课本案例自制微型密度计供学生参考)
展示交流
【学生活动】学生完成微型密度计的制作后,教师可安排以下活动:
1.教师可准备若干密度不同的酒精,让学生分组使用自制的微型密度计测量这些酒精,判断哪瓶酒精的密度符合消毒酒精的密度要求。分析测量结果与真实值产生误差的原因。
2.每个小组为其他小组的设计、选材提出优化方案,尝试制作一个更好的微型密度计。
结合物理、数学知识,深刻理解材料选择时的注意点。
课堂小结课后作业见《名校课堂》教学反思
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