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文檔簡介

第第頁人教版(2024)八年級(jí)下冊(cè)物理第十章《浮力》教案第1節(jié)《浮力》教學(xué)設(shè)計(jì)一、基本信息課題:第十章第1節(jié)浮力教材版本:人教版八年級(jí)物理下冊(cè)課時(shí):1課時(shí)(45分鐘)對(duì)應(yīng)課標(biāo)要求:通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)浮力;探究并了解浮力大小與哪些因素有關(guān)(引自《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》“運(yùn)動(dòng)和相互作用”主題)。二、學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)習(xí)力、壓強(qiáng)等知識(shí),對(duì)“漂浮”“下沉”等現(xiàn)象有生活經(jīng)驗(yàn),但對(duì)“浮力的本質(zhì)是液體對(duì)物體的向上托力”缺乏科學(xué)認(rèn)知。具備基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作能力,但對(duì)“用彈簧測力計(jì)間接測量浮力”(稱重法)的原理需要引導(dǎo),對(duì)“浮力產(chǎn)生的原因是上下表面壓力差”的抽象思維存在困難。對(duì)“沉入水底的物體是否受浮力”存在認(rèn)知誤區(qū),需通過實(shí)驗(yàn)糾正。三、教學(xué)目標(biāo)(一)物理觀念知道浮力的定義(浸在液體中的物體受到向上的托力)和方向(豎直向上)。會(huì)用稱重法測量浮力(浮示,G為物體重力,示為物體浸在液體中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù))。了解浮力產(chǎn)生的原因(液體對(duì)物體上下表面的壓力差)。(二)科學(xué)思維通過實(shí)驗(yàn)分析浮力的存在及測量方法,培養(yǎng)分析與歸納能力。能通過受力分析解釋浮力的方向及稱重法的原理,發(fā)展邏輯推理能力。(三)科學(xué)探究經(jīng)歷“提出問題—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—分析結(jié)論”的探究過程,學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換法(通過彈簧測力計(jì)示數(shù)變化感知浮力)。能通過“稱重法測浮力”“石塊浸入水中是否下沉”等實(shí)驗(yàn),收集并分析數(shù)據(jù)。(四)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過探究浮力的奧秘,激發(fā)對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心和探究興趣。認(rèn)識(shí)浮力在航運(yùn)、潛水等領(lǐng)域的應(yīng)用(如我國“奮斗者”號(hào)潛水器),體會(huì)物理與科技的聯(lián)系,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。四、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):浮力的存在、方向及測量方法(稱重法);浮力產(chǎn)生的原因。難點(diǎn):理解“沉入水底的物體也受浮力”;解釋浮力產(chǎn)生的壓力差原理。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、情境教學(xué)法、小組合作法、演示法六、教學(xué)準(zhǔn)備教具:多媒體課件(展示浮力現(xiàn)象:冰山漂浮、游船航行、潛水器下潛)、實(shí)驗(yàn)裝置(彈簧測力計(jì)、石塊、燒杯、水、長方體物塊、溢水杯)。學(xué)具:每組一套實(shí)驗(yàn)器材(彈簧測力計(jì)、小石塊、盛水燒杯)、實(shí)驗(yàn)記錄表(含“物體重力G/N”“浸在水中時(shí)示數(shù)F示/N”“浮力F浮/N”三欄)。七、教學(xué)過程(表格式)環(huán)節(jié)及時(shí)間教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖一、情境導(dǎo)入(5分鐘)1.展示圖片/視頻:

(1)游船在水面漂浮、鴨子游泳;

(2)“奮斗者”號(hào)潛水器在深海下潛。

2.提問:“為什么輪船和鴨子能浮在水面?潛水器沉入水中是否不受向上的力?”

3.引出課題:浮力(浸在液體中的物體受到的向上托力)。從生活和科技實(shí)例切入,引發(fā)認(rèn)知沖突(“下沉物體是否受浮力”),激發(fā)探究興趣,體現(xiàn)課標(biāo)“從生活走向物理”的理念。二、新知探究(25分鐘)1.認(rèn)識(shí)浮力

(1)演示實(shí)驗(yàn)1:用彈簧測力計(jì)懸掛石塊,讀出重力G;將石塊浸入水中,示數(shù)變小為示。

(2)分析:石塊受到向上的力,使拉力減小,這個(gè)力就是浮力,方向豎直向上。

(3)結(jié)論:浸在液體中的物體都受浮力(包括下沉的物體)。

2.測量浮力:稱重法

(1)推導(dǎo):物體靜止時(shí),浮力+拉力=重力,即浮示,故浮示。

(2)學(xué)生實(shí)驗(yàn):分組測量小石塊的重力及浸在水中的示數(shù),計(jì)算浮力并記錄。

3.浮力產(chǎn)生的原因

(1)演示實(shí)驗(yàn)2:用長方體物塊模擬浸沒在液體中,分析受力:

-左右、前后側(cè)面壓力平衡(深度相同,壓強(qiáng)相等);

-下表面深度大于上表面,壓強(qiáng)更大,壓力向上向下,合力即為浮力(浮向上向下)。

(2)結(jié)論:浮力是液體對(duì)物體上下表面的壓力差。

4.浮力的影響因素(猜想)

(1)學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)猜想:可能與“浸在液體中的體積”“液體密度”有關(guān)(如壓入水中的礦泉水瓶,浸入體積越大越費(fèi)力)。

(2)預(yù)留問題:下節(jié)課將通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。實(shí)驗(yàn)1突破“下沉物體不受浮力”的誤區(qū),建立浮力的直觀認(rèn)知;稱重法的推導(dǎo)體現(xiàn)科學(xué)思維,學(xué)生實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化操作與計(jì)算能力。浮力產(chǎn)生的原因通過“受力分析+演示”降低抽象難度,為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊。猜想環(huán)節(jié)培養(yǎng)探究意識(shí),呼應(yīng)課標(biāo)“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的要求。三、知識(shí)應(yīng)用(10分鐘)1.

例題解析:

彈簧測力計(jì)懸掛一物體,在空氣中示數(shù)為5N,浸入水中后示數(shù)為3N,求浮力(浮)。

2.

課堂練習(xí):

(1)為什么橋墩不受浮力?(底部與河床緊密接觸,無向上的壓力)

(2)潛水員下潛時(shí),所受浮力是否變化?(若完全浸沒,排開液體體積不變,浮力不變)。

3.討論:“死海為什么能讓人漂浮?”(海水密度大,相同體積下浮力大)。例題鞏固稱重法的應(yīng)用,練習(xí)設(shè)計(jì)針對(duì)浮力產(chǎn)生的條件及影響因素,討論環(huán)節(jié)聯(lián)系生活現(xiàn)象,體現(xiàn)“從物理走向社會(huì)”的理念。四、小結(jié)與作業(yè)(5分鐘)1.課堂小結(jié):

(1)浮力的定義、方向及測量(浮示);

(2)產(chǎn)生原因:液體對(duì)物體上下表面的壓力差。

2.分層作業(yè):

(1)基礎(chǔ)題:教材P67練習(xí)2、3題(計(jì)算浮力、分析壓力差);

(2)拓展題:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“浮力與浸在液體中的體積有關(guān)”(選做);

(3)實(shí)踐題:觀察家中游泳圈的使用,說明其利用浮力的原理。小結(jié)梳理知識(shí)體系,分層作業(yè)兼顧不同學(xué)生需求。實(shí)踐題呼應(yīng)課標(biāo)“跨學(xué)科實(shí)踐”要求,強(qiáng)化物理與生活的聯(lián)系。八、板書設(shè)計(jì)第十章第1節(jié)浮力一、浮力的定義浸在液體中的物體受到向上的托力,方向豎直向上二、浮力的測量(稱重法)F浮=G-F示(G):物體重力;(F示):浸在液體中時(shí)的拉力三、產(chǎn)生原因液體對(duì)物體上下表面的壓力差(F浮=F向上-F向下)九、教學(xué)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)方式科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性(彈簧測力計(jì)使用、讀數(shù)準(zhǔn)確)、數(shù)據(jù)記錄完整性。教師觀察、實(shí)驗(yàn)記錄表評(píng)分科學(xué)思維能否推導(dǎo)稱重法公式、能否解釋浮力產(chǎn)生的壓力差原理。課堂提問、練習(xí)反饋物理觀念能否復(fù)述浮力的定義和方向、能否用稱重法計(jì)算浮力。作業(yè)評(píng)價(jià)、課堂小結(jié)表現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任實(shí)驗(yàn)中是否積極參與、是否關(guān)注浮力在科技中的應(yīng)用(如“奮斗者”號(hào))。小組互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)十、教學(xué)反思亮點(diǎn):通過“下沉物體受浮力”的演示實(shí)驗(yàn)糾正認(rèn)知誤區(qū),直觀有效;稱重法的推導(dǎo)結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化了“做中學(xué)”;聯(lián)系“奮斗者”號(hào)等科技案例,增強(qiáng)了民族自豪感和育人價(jià)值。不足:部分學(xué)生對(duì)“壓力差”的理解仍不透徹,可增加動(dòng)畫演示(液體對(duì)長方體上下表面的壓力分布);實(shí)驗(yàn)時(shí)間較緊張,需提前培訓(xùn)小組記錄員,提高效率。改進(jìn):下次教學(xué)可引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)(如壓力傳感器直接測量上下表面壓力),直觀呈現(xiàn)壓力差;增加“浮力在農(nóng)業(yè)(如鹽水選種)”中的應(yīng)用拓展,進(jìn)一步體現(xiàn)物理與生活的聯(lián)系。本設(shè)計(jì)緊扣教材和課標(biāo)要求,以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,通過實(shí)驗(yàn)探究和科技聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)與能力培養(yǎng)的統(tǒng)一。第十章第2節(jié)《阿基米德原理》教學(xué)設(shè)計(jì)一、基本信息課題:第十章第2節(jié)阿基米德原理教材版本:人教版八年級(jí)物理下冊(cè)課時(shí):1課時(shí)(45分鐘)對(duì)應(yīng)課標(biāo)要求:探究并了解阿基米德原理(引自《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》“運(yùn)動(dòng)和相互作用”主題)。二、學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)習(xí)浮力的概念、稱重法測浮力,知道浮力與“浸在液體中的體積”“液體密度”有關(guān),但對(duì)“浮力大小與排開液體重力的定量關(guān)系”缺乏認(rèn)識(shí)。具備一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力,但對(duì)“如何測量排開液體的重力”(如溢水杯的使用)需要指導(dǎo),對(duì)“排開液體體積”與“物體體積”的關(guān)系易混淆。對(duì)阿基米德“鑒別王冠”的故事有一定了解,可借此激發(fā)探究興趣。三、教學(xué)目標(biāo)(一)物理觀念知道阿基米德原理的內(nèi)容:浸在液體中的物體所受浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。掌握阿基米德原理的公式:浮排,并能推導(dǎo)

浮液排(液為液體密度,排為排開液體體積)。能運(yùn)用阿基米德原理計(jì)算浮力大小,解釋簡單的浮力現(xiàn)象。(二)科學(xué)思維通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納浮力與排開液體重力的關(guān)系,培養(yǎng)分析與概括能力。能推導(dǎo)浮力公式,理解“排開液體重力”與“浮力”的等效關(guān)系,發(fā)展邏輯推理能力。(三)科學(xué)探究經(jīng)歷“提出問題—猜想假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—分析結(jié)論”的探究過程,學(xué)習(xí)控制變量法和轉(zhuǎn)換法(通過稱重法測浮力、溢水杯收集排開液體)。能規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)器材(溢水杯、彈簧測力計(jì)),準(zhǔn)確測量并記錄“浮力”“排開液體重力”等數(shù)據(jù)。(四)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過重現(xiàn)阿基米德的探究過程,感受科學(xué)家勇于探索的精神,激發(fā)科學(xué)探究興趣。認(rèn)識(shí)阿基米德原理在船舶、潛水等領(lǐng)域的應(yīng)用(如我國“遼寧艦”航母),體會(huì)物理與工程技術(shù)的聯(lián)系,增強(qiáng)民族自豪感。四、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):阿基米德原理的內(nèi)容、公式及應(yīng)用;探究浮力與排開液體重力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)中“排開液體重力”的測量(溢水杯的正確使用);理解“排”與“物體體積”的區(qū)別。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、情境教學(xué)法、小組合作法、科學(xué)史融入法六、教學(xué)準(zhǔn)備教具:多媒體課件(阿基米德鑒別王冠的故事動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)步驟演示)、實(shí)驗(yàn)裝置(溢水杯、彈簧測力計(jì)、石塊、小桶、水、鹽水)。學(xué)具:每組一套實(shí)驗(yàn)器材(同教具)、實(shí)驗(yàn)記錄表(含“物體重力G/N”“浸在液體中示數(shù)示”“浮力浮”“空桶重力桶”“桶與排開液體總重總”“排開液體重力排”六欄)。七、教學(xué)過程(表格式)環(huán)節(jié)及時(shí)間教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖一、情境導(dǎo)入(5分鐘)1.故事引入:播放“阿基米德鑒別王冠”動(dòng)畫——國王懷疑王冠摻假,阿基米德在洗澡時(shí)發(fā)現(xiàn)“物體浸入水中,排開的水的重力與浮力有關(guān)”。

2.提問:“浮力的大小是否真的等于排開液體的重力?”

3.引出課題:探究阿基米德原理。借助科學(xué)史故事創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)探究興趣,體現(xiàn)“從生活走向物理”的理念,為實(shí)驗(yàn)探究鋪墊目標(biāo)。二、新知探究(25分鐘)1.猜想與假設(shè)

(1)回顧上節(jié)課:浮力與“浸在液體中的體積”“液體密度”有關(guān)。

(2)猜想:浸在液體中的物體所受浮力,可能等于它排開的液體所受的重力(浮排)。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

(1)明確測量量:

-浮力?。河梅Q重法(浮示);

-排開液體重力排:用溢水杯收集排開的液體,測“桶與液體總重”減“空桶重”(排總桶)。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟:

①測物體重力G和空桶重力桶;

②將溢水杯裝滿水,物體浸入水中,用桶接住溢出的水;

③測物體浸在水中時(shí)的示數(shù)示和桶與水的總重總;

④換用鹽水重復(fù)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證規(guī)律。

3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析

(1)分組實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)(教師巡視指導(dǎo),強(qiáng)調(diào)溢水杯需裝滿液體)。

(2)分析數(shù)據(jù):比較浮與排的大小,發(fā)現(xiàn)二者相等。

4.得出結(jié)論——阿基米德原理

(1)內(nèi)容:浸在液體中的物體所受的浮力,大小等于它排開的液體所受的重力。

(2)公式:浮排。

(3)推導(dǎo):排排液排,故浮液排。

(4)說明:原理適用于液體和氣體(如氣球升空利用空氣浮力)。實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)是核心,通過“猜想—設(shè)計(jì)—操作—分析”的完整流程,落實(shí)課標(biāo)“探究并了解阿基米德原理”的要求??茖W(xué)史與實(shí)驗(yàn)結(jié)合,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。推導(dǎo)公式時(shí)強(qiáng)調(diào)物理量單位(液:kg/m3,排:m3),突破難點(diǎn)。三、知識(shí)應(yīng)用(10分鐘)1.

例題解析(教材例題):

塑料塊重0.22N,密度1.1×103kg/m3,求:(1)浸沒在水中時(shí)的浮力;(2)漂浮在鹽水中,浸在鹽水中的體積占總體積90%,求鹽水密度。

(解析:(1)先算塑料塊體積V=2×10?5m3,浮水排;(2)漂浮時(shí)浮,鹽水浮排)。

2.

課堂練習(xí):

(1)為什么大輪船能浮在水面?(排開液體體積大,排大,浮力大)

(2)同一物體浸沒在水中和鹽水中,哪里浮力大?(鹽水密度大,浮力大)。

3.討論:“阿基米德原理與稱重法有何聯(lián)系?”(稱重法是測量手段,原理是定量規(guī)律)。例題強(qiáng)化公式應(yīng)用及變形(排浮液),練習(xí)設(shè)計(jì)針對(duì)原理的核心變量(密度、體積),討論環(huán)節(jié)深化對(duì)原理的理解。四、小結(jié)與作業(yè)(5分鐘)1.課堂小結(jié):

(1)阿基米德原理的內(nèi)容和公式;

(2)實(shí)驗(yàn)探究的關(guān)鍵:測量浮力和排開液體的重力。

2.分層作業(yè):

(1)基礎(chǔ)題:教材P72練習(xí)3、4題(計(jì)算浮力、液體密度);

(2)拓展題:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究“物體部分浸入液體時(shí),阿基米德原理是否成立”(選做);

(3)實(shí)踐題:估算一個(gè)雞蛋完全浸入水中時(shí)受到的浮力(提示:先測雞蛋體積)。小結(jié)梳理知識(shí)體系,分層作業(yè)兼顧不同學(xué)生需求。實(shí)踐題呼應(yīng)課標(biāo)“跨學(xué)科實(shí)踐”要求,培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。八、板書設(shè)計(jì)第十章第2節(jié)阿基米德原理一、探究實(shí)驗(yàn)1.測量浮力:F浮=G-F示2.測量排開液體重力:G排=G總-G桶二、原理內(nèi)容浸在液體中的物體所受浮力,等于排開液體的重力三、公式F浮=G排推導(dǎo):F浮=ρ液gV排(ρ液:液體密度;V排:排開液體體積九、教學(xué)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)方式科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性(溢水杯使用、數(shù)據(jù)記錄)、實(shí)驗(yàn)誤差分析能力(如浮與排不完全相等的原因)。教師觀察、實(shí)驗(yàn)記錄表評(píng)分科學(xué)思維能否通過數(shù)據(jù)歸納原理、能否推導(dǎo)公式并靈活應(yīng)用、能否區(qū)分排與物體體積。課堂提問、練習(xí)反饋物理觀念能否復(fù)述阿基米德原理、能否用公式計(jì)算浮力及相關(guān)物理量。作業(yè)評(píng)價(jià)、課堂小結(jié)表現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任實(shí)驗(yàn)中是否嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、是否對(duì)阿基米德的探究精神表現(xiàn)出認(rèn)同。小組互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)十、教學(xué)反思亮點(diǎn):通過科學(xué)史故事激發(fā)興趣,實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)讓學(xué)生親身體驗(yàn)“發(fā)現(xiàn)規(guī)律”的過程,有效落實(shí)了課標(biāo)“探究”要求;例題和練習(xí)設(shè)計(jì)梯度合理,強(qiáng)化了公式應(yīng)用。結(jié)合“遼寧艦”等實(shí)例,增強(qiáng)了民族自豪感和學(xué)科育人價(jià)值。不足:部分小組在“溢水杯裝滿液體”的操作上存在疏漏,導(dǎo)致排測量偏小,需在實(shí)驗(yàn)前強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn);對(duì)“排是排開液體體積而非物體體積”的強(qiáng)調(diào)不足,部分學(xué)生仍有混淆。改進(jìn):下次教學(xué)可增加“物體部分浸入液體”的對(duì)比實(shí)驗(yàn),明確排與浸入體積的關(guān)系;引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)(如電子秤測排開液體重力),減小實(shí)驗(yàn)誤差,增強(qiáng)數(shù)據(jù)的直觀性。本設(shè)計(jì)緊扣教材和課標(biāo)要求,以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,通過實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)史融合,實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)與能力培養(yǎng)的統(tǒng)一。第十章第3節(jié)《物體的浮沉條件及應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)一、基本信息課題:第十章第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用教材版本:人教版八年級(jí)物理下冊(cè)課時(shí):1課時(shí)(45分鐘)對(duì)應(yīng)課標(biāo)要求:能運(yùn)用物體的浮沉條件說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象(引自《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》“運(yùn)動(dòng)和相互作用”主題)。二、學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)習(xí)浮力的概念、阿基米德原理,知道浮力大小與液體密度和排開體積有關(guān),但對(duì)“物體浮沉的條件”缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí),難以將“浮力與重力的關(guān)系”轉(zhuǎn)化為具體判斷依據(jù)。對(duì)生活中浮沉現(xiàn)象(如木塊漂浮、鐵塊下沉)有感性認(rèn)知,但對(duì)“潛水艇如何實(shí)現(xiàn)浮沉”“輪船為何能承載重物”等原理理解模糊。具備一定的邏輯推理能力,但將“受力分析”與“浮沉狀態(tài)”關(guān)聯(lián)的思維鏈條需要引導(dǎo),對(duì)“密度關(guān)系判斷浮沉”的抽象推導(dǎo)存在困難。三、教學(xué)目標(biāo)(一)物理觀念掌握物體的浮沉條件:當(dāng)浮時(shí),物體上浮;當(dāng)浮時(shí),物體懸浮或漂??;當(dāng)浮時(shí),物體下沉。理解浮沉條件的密度表述:對(duì)于實(shí)心物體,物液時(shí)上浮,物液時(shí)懸浮,物液時(shí)下沉。能運(yùn)用浮沉條件解釋輪船、潛水艇、氣球等的工作原理。(二)科學(xué)思維通過受力分析推導(dǎo)浮沉條件,培養(yǎng)分析與推理能力。能從“力的關(guān)系”和“密度關(guān)系”兩個(gè)角度判斷物體浮沉,發(fā)展多元思維能力。(三)科學(xué)探究經(jīng)歷“觀察現(xiàn)象—提出假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—?dú)w納結(jié)論”的過程,通過雞蛋浮沉實(shí)驗(yàn)探究浮沉條件。能設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)(如改變液體密度或物體重力)控制物體的浮沉狀態(tài)。(四)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過探究浮沉現(xiàn)象的奧秘,激發(fā)對(duì)物理規(guī)律的好奇心和探究欲望。了解浮沉條件在船舶、潛水等領(lǐng)域的應(yīng)用(如我國“福建艦”航母),體會(huì)物理與工程技術(shù)的聯(lián)系,增強(qiáng)民族自豪感和社會(huì)責(zé)任感。四、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):物體的浮沉條件;浮沉條件在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。難點(diǎn):理解“漂浮與懸浮的區(qū)別”(排開體積不同);解釋潛水艇、密度計(jì)的工作原理。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、情境教學(xué)法、小組討論法、案例分析法六、教學(xué)準(zhǔn)備教具:多媒體課件(展示浮沉現(xiàn)象:冰山漂浮、潛水艇下潛、熱氣球升空)、實(shí)驗(yàn)裝置(大燒杯、水、鹽水、雞蛋、橡皮泥、潛水艇模型、密度計(jì))。學(xué)具:每組一套實(shí)驗(yàn)器材(燒杯、水、食鹽、雞蛋、攪拌棒)、實(shí)驗(yàn)記錄表(含“操作”“現(xiàn)象”“受力分析”“結(jié)論”四欄)。七、教學(xué)過程(表格式)環(huán)節(jié)及時(shí)間教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖一、情境導(dǎo)入(5分鐘)1.演示實(shí)驗(yàn):

(1)雞蛋放入清水中下沉,逐漸加鹽攪拌后雞蛋上??;

(2)展示圖片:萬噸巨輪漂浮在海面,潛水艇在水中自由浮沉。

2.提問:“為什么雞蛋在鹽水中能上浮?巨輪那么重,為什么能浮在水面?”

3.引出課題:物體的浮沉條件及應(yīng)用。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例引發(fā)認(rèn)知沖突,激發(fā)探究興趣,體現(xiàn)課標(biāo)“從生活走向物理”的理念,為探究浮沉條件鋪墊。二、新知探究(25分鐘)1.探究物體的浮沉條件

(1)受力分析:浸沒在液體中的物體受豎直向下的重力G和豎直向上的浮力浮。

(2)學(xué)生實(shí)驗(yàn):觀察雞蛋在不同密度液體中的狀態(tài),記錄受力關(guān)系:

①清水(液蛋):雞蛋下沉→??;

②鹽水(液蛋):雞蛋懸浮→??;

③濃鹽水(液蛋):雞蛋上浮,最終漂浮→漂浮時(shí)?。ㄅ盼铮?。

(3)歸納條件:

浮上浮最終漂?。ǜ。└腋「∠鲁?/p>

2.浮沉條件的密度表述

(1)推導(dǎo):對(duì)于實(shí)心物體,物物,浮液排,浸沒時(shí)排物,故:

物液浮上浮物液浮懸浮物液浮下沉

3.浮沉條件的應(yīng)用

(1)輪船:通過“空心”增大排,使浮(排水量:滿載時(shí)排開水的質(zhì)量)。

(2)潛水艇:通過水艙充水/排水改變自身重力G,實(shí)現(xiàn)浮沉(浮不變,改變G)。

(3)氣球/飛艇:充入密度小于空氣的氣體(如氦氣),使浮。

(4)密度計(jì):漂浮時(shí)浮,液越大,排越小,故刻度“上小下大”。實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過親手操作歸納浮沉條件,突破重點(diǎn)。密度表述的推導(dǎo)體現(xiàn)科學(xué)思維,幫助學(xué)生建立“力”與“密度”的關(guān)聯(lián)。應(yīng)用實(shí)例結(jié)合教具演示(如潛水艇模型),將抽象原理具象化,呼應(yīng)課標(biāo)“說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象”。三、知識(shí)應(yīng)用(10分鐘)1.

例題解析:

木塊體積200cm3,密度0.8×103kg/m3,浸沒在水中后為何上???漂浮時(shí)浸在水中的體積是多少?(解析:木水故上??;漂浮時(shí)浮,水排木木,得排)。

2.

課堂練習(xí):

(1)潛水艇下潛時(shí),水艙充水,重力增大,當(dāng)浮時(shí)下沉(正確);

(2)密度計(jì)測液體密度時(shí),浸入越深,液體密度越大(錯(cuò)誤,應(yīng)為越?。?/p>

3.討論:“遼寧艦航母滿載時(shí)排水量6萬噸,它受到的浮力是多少?”(浮排)。例題強(qiáng)化浮沉條件與阿基米德原理的綜合應(yīng)用,練習(xí)設(shè)計(jì)針對(duì)易錯(cuò)點(diǎn),討論環(huán)節(jié)聯(lián)系我國航母成就,增強(qiáng)民族自豪感。四、小結(jié)與作業(yè)(5分鐘)1.課堂小結(jié):

(1)物體的浮沉條件(力的關(guān)系與密度關(guān)系);

(2)典型應(yīng)用:輪船、潛水艇、密度計(jì)。

2.分層作業(yè):

(1)基礎(chǔ)題:教材P76練習(xí)1、2題(分析木塊浮沉、計(jì)算輪船浮力);

(2)拓展題:設(shè)計(jì)一個(gè)能懸浮在水中的簡易裝置(如用飲料瓶和沙子,選做);

(3)實(shí)踐題:觀察家里的魚缸過濾器,說明其浮沉原理。小結(jié)梳理知識(shí)體系,分層作業(yè)兼顧不同學(xué)生需求。實(shí)踐題呼應(yīng)課標(biāo)“跨學(xué)科實(shí)踐”要求,強(qiáng)化物理與生活的聯(lián)系。八、板書設(shè)計(jì)第十章第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用一、浮沉條件(受力關(guān)系)F浮>G上浮F浮=G漂浮F浮=G懸浮F浮<G下沉二、密度表述(實(shí)心物體)ρ物<ρ液上浮ρ物=ρ液懸浮ρ物>ρ液下沉三、應(yīng)用1.輪船:空心增大(V排排水量)2.潛水艇:改變自身重力3.密度計(jì):漂浮時(shí)F浮=G(刻度上小下大)九、教學(xué)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)方式科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性(如鹽水配制、現(xiàn)象觀察)、對(duì)浮沉條件的歸納能力。教師觀察、實(shí)驗(yàn)記錄表評(píng)分科學(xué)思維能否用受力分析解釋浮沉現(xiàn)象、能否區(qū)分漂浮與懸浮的異同、能否推導(dǎo)密度關(guān)系。課堂提問、練習(xí)反饋物理觀念能否復(fù)述浮沉條件、能否解釋輪船、潛水艇的工作原理。作業(yè)評(píng)價(jià)、課堂小結(jié)表現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任實(shí)驗(yàn)中是否積極參與、是否關(guān)注我國船舶工業(yè)成就(如福建艦)。小組互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)十、教學(xué)反思亮點(diǎn):通過雞蛋浮沉實(shí)驗(yàn)直觀呈現(xiàn)浮沉條件,學(xué)生參與度高;將“力的關(guān)系”與“密度關(guān)系”結(jié)合講解,幫助學(xué)生建立多元認(rèn)知;結(jié)合我國航母等科技案例,增強(qiáng)了學(xué)科育人價(jià)值。不足:部分學(xué)生對(duì)“漂浮時(shí)排物”與“懸浮時(shí)排物”的區(qū)別仍不清晰,可增加對(duì)比演示(如相同質(zhì)量的木塊漂浮與鐵塊懸?。?;對(duì)潛水艇“改變重力而非浮力”的原理強(qiáng)調(diào)不足,需用動(dòng)畫模擬水艙充排水過程。改進(jìn):下次教學(xué)可引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)(如浮力傳感器實(shí)時(shí)測量漂浮與懸浮時(shí)的浮力),直觀驗(yàn)證“漂浮與懸浮時(shí)浮”;增加“用橡皮泥造船”的實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生親手體驗(yàn)“空心增大浮力”的原理。本設(shè)計(jì)緊扣教材和課標(biāo)要求,以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,通過實(shí)驗(yàn)探究和案例分析,實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)與能力培養(yǎng)的統(tǒng)一。第十章第4節(jié)《跨學(xué)科實(shí)踐:制作微型密度計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì)一、基本信息課題:第十章第4節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐:制作微型密度計(jì)教材版本:人教版八年級(jí)物理下冊(cè)課時(shí):1課時(shí)(45分鐘)對(duì)應(yīng)課標(biāo)要求:能運(yùn)用浮力和密度知識(shí)設(shè)計(jì)并制作簡易儀器(微型密度計(jì)),測量液體密度;經(jīng)歷跨學(xué)科實(shí)踐過程,綜合運(yùn)用物理學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題(引自《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》“跨學(xué)科實(shí)踐”主題中“物理學(xué)與日常生活”要求)。二、學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)習(xí)密度、浮力、物體浮沉條件等知識(shí),知道“漂浮物體所受浮力等于重力”“液體密度不同時(shí),漂浮物體浸入深度不同”,但將這些原理轉(zhuǎn)化為實(shí)際制作的能力較弱。具備基礎(chǔ)手工操作能力,但對(duì)“配重調(diào)節(jié)(保證豎直漂?。薄翱潭葮?biāo)定(對(duì)應(yīng)不同密度)”等細(xì)節(jié)缺乏經(jīng)驗(yàn),需要引導(dǎo)。對(duì)“密度計(jì)為何能測量密度”有一定認(rèn)知,但對(duì)“刻度上小下大”的原理理解不深入,且缺乏將數(shù)學(xué)計(jì)算(體積、長度)與物理原理結(jié)合的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。三、教學(xué)目標(biāo)(一)物理觀念理解微型密度計(jì)的工作原理:利用漂浮條件(?。?,液體密度越大,密度計(jì)浸入深度越?。ㄒ号c浸入深度成反比)。能說出密度計(jì)刻度“上小下大”的原因:液越大,排越小,浸入深度越淺。(二)科學(xué)思維與跨學(xué)科應(yīng)用能通過受力分析推導(dǎo)“密度與浸入深度的關(guān)系”,培養(yǎng)模型建構(gòu)能力(將密度計(jì)視為柱體,排)。綜合運(yùn)用物理學(xué)(浮力、密度)和數(shù)學(xué)(長度測量、比例計(jì)算)知識(shí)設(shè)計(jì)刻度,發(fā)展跨學(xué)科解決問題的能力。(三)科學(xué)探究與實(shí)踐能力經(jīng)歷“設(shè)計(jì)方案—選擇材料—制作調(diào)試—標(biāo)定刻度”的完整過程,提升動(dòng)手操作和創(chuàng)新能力。能通過調(diào)整配重(如纏繞銅絲)使密度計(jì)豎直漂浮,通過對(duì)比已知密度液體標(biāo)定刻度。(四)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過小組合作制作,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和精益求精的實(shí)踐態(tài)度。體會(huì)密度計(jì)在生活中的應(yīng)用(如測量酒精濃度、鹽水密度),認(rèn)識(shí)“科學(xué)—技術(shù)—生活”的聯(lián)系,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)。四、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):微型密度計(jì)的制作原理(漂浮條件);制作與調(diào)試過程。難點(diǎn):保證密度計(jì)豎直漂?。ㄅ渲卣{(diào)節(jié));刻度的準(zhǔn)確標(biāo)定(與密度對(duì)應(yīng))。五、教學(xué)方法項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法、小組合作法、動(dòng)手實(shí)踐法、問題引導(dǎo)法六、教學(xué)準(zhǔn)備教具:多媒體課件(展示密度計(jì)結(jié)構(gòu)、工作原理動(dòng)畫、制作步驟)、示范用微型密度計(jì)(吸管+銅絲配重)、已知密度的液體(水ρ=1g/cm3、酒精ρ≈0.87g/cm3、鹽水ρ≈1.1g/cm3)。學(xué)具:每組一套制作材料(吸管、細(xì)銅絲/橡皮泥(配重)、剪刀、刻度尺、記號(hào)筆、燒杯3個(gè)(分別裝水、酒精、鹽水)、實(shí)驗(yàn)記錄表(含“材料選擇”“制作步驟”“刻度標(biāo)定”“問題及改進(jìn)”四欄)。七、教學(xué)過程(表格式)環(huán)節(jié)及時(shí)間教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖一、情境導(dǎo)入(5分鐘)1.問題情境:“如何快速判斷酒精濃度是否合格(消毒酒精密度約0.87g/cm3)?實(shí)驗(yàn)室的密度計(jì)太大,無法放入小瓶測量,能否制作微型密度計(jì)?”

2.展示成品:微型密度計(jì)(吸管制作)在不同液體中漂浮,浸入深度不同。

3.明確任務(wù):利用吸管等材料制作能測量液體密度的微型密度計(jì),并標(biāo)定刻度。從生活需求出發(fā),通過成品演示激發(fā)探究興趣,明確跨學(xué)科實(shí)踐的目標(biāo),體現(xiàn)“從生活走向物理”的理念。二、原理探究與方案設(shè)計(jì)(10分鐘)1.探究工作原理:

(1)分析漂浮狀態(tài):密度計(jì)受力平衡,?。℅為密度計(jì)重力,恒定)。

(2)推導(dǎo)關(guān)系:液排,排(S為吸管橫截面積,h為浸入深度),故液,即液與h成反比——刻度上小下大。

2.設(shè)計(jì)制作方案:

(1)小組討論:

-主體材料:選吸管(輕質(zhì)、中空,便于漂?。?;

-配重:下端纏銅絲(降低重心,保證豎直);

-刻度標(biāo)定:先在水中標(biāo)記深度h1?,再在酒精中標(biāo)記h2?(h2?>h1?),按比例劃分刻度。

(2)繪制設(shè)計(jì)草圖,明確分工(材料準(zhǔn)備、配重纏繞、刻度標(biāo)定)。原理推導(dǎo)結(jié)合數(shù)學(xué)公式,體現(xiàn)跨學(xué)科思維,幫助學(xué)生理解“刻度上小下大”的本質(zhì)。方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)劃能力,為動(dòng)手制作奠定基礎(chǔ)。三、動(dòng)手制作與調(diào)試(20分鐘)1.分步制作:

(1)制作主體:取吸管,下端用蠟封口(可選),纏繞銅絲作為配重(纏繞長度需調(diào)試,確保豎直漂?。?;

(2)初步調(diào)試:將密度計(jì)放入水中,若傾斜,調(diào)整銅絲纏繞位置或長度;若下沉過多,減少配重;若漂浮過高,增加配重;

(3)標(biāo)定刻度:

①在水中靜止時(shí),在吸管與水面交界處標(biāo)“1.0g/cm3”;

②在酒精中靜止時(shí),標(biāo)記“0.87g/cm3”;

③兩刻度間均勻劃分,標(biāo)注對(duì)應(yīng)密度值。

2.問題解決:

(1)若密度計(jì)傾斜:分析原因(重心偏移),調(diào)整配重位置;

(2)若刻度間距過?。簱Q用更細(xì)的吸管(減小S,增大h的變化量)。制作與調(diào)試是核心環(huán)節(jié),通過“試錯(cuò)—改

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