2023八年級物理下冊 第十章 流體的力現(xiàn)象第3節(jié) 科學(xué)探究：浮力的大小第1課時 探究阿基米德原理教案 （新版）教科版

2023八年級物理下冊第十章流體的力現(xiàn)象第3節(jié)科學(xué)探究：浮力的大小第1課時探究阿基米德原理教案（新版）教科版授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2023年八年級物理下冊第10章“流體的力現(xiàn)象”的第3節(jié)“科學(xué)探究：浮力的大小”，具體涉及阿基米德原理的探究。本節(jié)課的主要內(nèi)容有：

1.阿基米德原理的概念及其數(shù)學(xué)表達式；

2.影響浮力大小的因素；

3.實驗探究阿基米德原理；

4.應(yīng)用阿基米德原理解決實際問題。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實驗操作能力以及應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。具體包括：

1.科學(xué)探究能力：通過實驗探究阿基米德原理，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果的能力；

2.實驗操作能力：學(xué)會使用稱重法測量浮力，掌握實驗操作步驟，提高學(xué)生的動手能力；

3.應(yīng)用能力：學(xué)會運用阿基米德原理解決生活中的實際問題，如船舶浮力、潛水艇等。重點難點及解決辦法重點：1.阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達式及其應(yīng)用；2.實驗探究過程的分析和數(shù)據(jù)處理；3.浮力大小影響因素的探究。

難點：1.浮力大小計算公式的推導(dǎo)和理解；2.實驗中如何準(zhǔn)確測量浮力；3.應(yīng)用阿基米德原理解決實際問題。

解決辦法：1.通過具體例子和實驗，讓學(xué)生直觀感受阿基米德原理，加深對原理的理解；2.利用稱重法測量浮力，引導(dǎo)學(xué)生動手操作，提高實驗技能；3.分組討論和交流，讓學(xué)生分享解題方法和經(jīng)驗，共同解決問題。教學(xué)資源1.軟硬件資源：實驗室、浮力計、電子秤、容器、液體等；

2.課程平臺：多媒體教學(xué)系統(tǒng)、黑板、投影儀等；

3.信息化資源：阿基米德原理相關(guān)視頻、實驗數(shù)據(jù)處理軟件等；

4.教學(xué)手段：講授、實驗演示、分組討論、問題解決等。教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

親愛的同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了浮力的概念，這節(jié)課我們將進一步探究浮力的大小，了解阿基米德原理。請大家打開教材，翻到第10章第3節(jié)，閱讀課文內(nèi)容，結(jié)合我們的生活經(jīng)驗，想一想浮力大小可能與哪些因素有關(guān)。

2.知識講解

(1)阿基米德原理

現(xiàn)在請大家看大屏幕，這里有一個實驗視頻，通過這個實驗，我們要認識一個重要的原理——阿基米德原理。看完視頻后，請同學(xué)們說一說，實驗中發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象？這個原理是如何描述浮力的呢？

(2)影響浮力大小的因素

3.實驗探究

(1)實驗原理

現(xiàn)在我們來進行實驗探究。請大家按照實驗步驟，分組進行實驗。在實驗過程中，我們要運用稱重法來測量浮力。請大家注意實驗操作的正確性，確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

(2)實驗操作

實驗過程中，我們要注意測量物體的重力、物體在液體中的浮力，以及物體完全浸沒時液體的位移。請同學(xué)們按照實驗步驟，認真操作，記錄數(shù)據(jù)。

(3)數(shù)據(jù)分析

實驗結(jié)束后，我們來分析一下數(shù)據(jù)。請大家分組討論，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，探討浮力大小與物體排開液體體積、液體密度之間的關(guān)系。各組請派一名代表分享你們的結(jié)果。

4.總結(jié)提高

5.課后作業(yè)

最后，請同學(xué)們完成課后作業(yè)：查閱資料，了解阿基米德原理在生活中的應(yīng)用，下節(jié)課分享你們的發(fā)現(xiàn)。

教學(xué)過程的設(shè)計以學(xué)生為主體，注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、數(shù)據(jù)分析能力以及應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。通過實驗探究、分組討論等方式，使學(xué)生更好地理解阿基米德原理，提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。拓展與延伸1.閱讀材料

(1)《阿基米德原理的歷史與應(yīng)用》：介紹阿基米德原理的發(fā)現(xiàn)過程，以及原理在日常生活和科技領(lǐng)域的應(yīng)用實例。

(2)《浮力原理在船舶設(shè)計中的應(yīng)用》：探討浮力原理在船舶設(shè)計中的重要意義，了解船舶穩(wěn)定性的保障。

(3)《潛水艇的工作原理》：分析潛水艇的工作原理，探討潛水艇在上浮和下沉過程中浮力的變化。

2.課后自主學(xué)習(xí)與探究

(1)探究問題：請同學(xué)們思考，阿基米德原理是否適用于所有物體？能否舉例說明。

(2)實踐作業(yè)：自制一個簡易的浮力計，觀察不同物體在液體中的浮力現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)并進行分析。

(3)研究項目：調(diào)查生活中應(yīng)用阿基米德原理的設(shè)備或現(xiàn)象，如洗衣機、洗手間的水位控制等，撰寫調(diào)查報告。

(4)延伸閱讀：閱讀有關(guān)流體動力學(xué)的書籍或文章，了解流體動力學(xué)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用。典型例題講解例1：一個質(zhì)量為2kg的物體，在空氣中的重力為20N，在水中時浮力為10N，求物體在水中的重力。

解析：物體在空氣中的重力等于物體的質(zhì)量乘以重力加速度，即G=mg=2kg×10N/kg=20N。物體在水中的浮力已知為10N，根據(jù)阿基米德原理，物體在水中的重力等于物體的重力減去浮力，即G'=G-F浮=20N-10N=10N。

例2：一個體積為0.5立方米的物體，完全浸沒在水中，已知水的密度為1000kg/m3，求物體所受的浮力。

解析：物體完全浸沒時排開水的體積等于物體的體積，即V排=V=0.5m3。根據(jù)阿基米德原理，物體所受的浮力等于液體的密度乘以重力加速度乘以排開液體的體積，即F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.5m3=5000N。

例3：一個質(zhì)量為4kg的物體在空氣中的重力為40N，放入水中時浮力為20N，求物體在水中的重力。

解析：物體在空氣中的重力等于物體的質(zhì)量乘以重力加速度，即G=mg=4kg×10N/kg=40N。物體在水中的浮力已知為20N，根據(jù)阿基米德原理，物體在水中的重力等于物體的重力減去浮力，即G'=G-F浮=40N-20N=20N。

例4：一個質(zhì)量為3kg的物體，在空氣中的重力為30N，放入水中時浮力為15N，求物體在水中的重力。

解析：物體在空氣中的重力等于物體的質(zhì)量乘以重力加速度，即G=mg=3kg×10N/kg=30N。物體在水中的浮力已知為15N，根據(jù)阿基米德原理，物體在水中的重力等于物體的重力減去浮力，即G'=G-F浮=30N-15N=15N。

例5：一個體積為0.3立方米的物體，完全浸沒在酒精中，已知酒精的密度為0.8×103kg/m3，求物體所受的浮力。

解析：物體完全浸沒時排開酒精的體積等于物體的體積，即V排=V=0.3m3。根據(jù)阿基米德原理，物體所受的浮力等于液體的密度乘以重力加速度乘以排開液體的體積，即F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.3m3=2400N。教學(xué)反思這節(jié)課是關(guān)于阿基米德原理的探究，我通過設(shè)計實驗和提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探索，讓學(xué)生體驗到了科學(xué)的樂趣。在教學(xué)過程中，我注意讓學(xué)生動手操作，培養(yǎng)他們的實驗操作能力；通過分組討論，培養(yǎng)他們的合作能力和交流能力。

在教學(xué)過程中，我注意讓學(xué)生從實際問題中引出阿基米德原理，并通過實驗驗證這個原理。在實驗過程中，我引導(dǎo)學(xué)生注意觀察和記錄數(shù)據(jù)，培養(yǎng)他們的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。同時，我也引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識應(yīng)用到實際生活中，讓他們感受到物理學(xué)的實用性和魅力。

然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。在實驗過程中，有些學(xué)生對實驗操作不熟悉，導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在分組討論時，有些學(xué)生不愿意發(fā)表自己的觀點，導(dǎo)致討論效果不佳。這些問題需要我在今后的教學(xué)中加以改進。

首先，我需要加強對學(xué)生的實驗操作指導(dǎo)，讓他們在實驗過程中能夠更好地掌握實驗技能，得到更準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)。其次，我需要鼓勵學(xué)生積極參與分組討論，讓他們能夠更好地表達自己的觀點，培養(yǎng)他們的合作能力和交流能力。此外，我還需要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時發(fā)現(xiàn)他們的問題，并給予針對性的幫助和指導(dǎo)。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置

(1)請同學(xué)們結(jié)合實驗過程，總結(jié)阿基米德原理的應(yīng)用和實驗操作技巧。

(2)設(shè)計一個實驗，驗證浮力大小與物體排開液體體積、液體密度的關(guān)系。

(3)查閱資料，了解阿基米德原理在生活中的應(yīng)用，舉例說明并撰寫短文。

2.作業(yè)反饋

(1)在批改作業(yè)過程中，我發(fā)現(xiàn)部分同學(xué)對阿基米德原理的理解不夠深入，需要在課堂上進一步強化。

(2)在實驗設(shè)計方面，部分同學(xué)的作業(yè)創(chuàng)新性不足，建議他們在日常生活中多觀察、多思考，將物理知識與實際相結(jié)合。

(3)對于阿基米德原理在生活中應(yīng)用的作業(yè)，我發(fā)現(xiàn)同學(xué)們普遍能夠較好地完成，但在撰寫短文方面，部分同學(xué)存在表述不清、邏輯不嚴密的問題，建議他們在今后的寫作中注意條理性和邏輯性。

針對以上問題，我在今后的教學(xué)中將繼續(xù)加強對阿基米德原理的講解，并通過實例讓學(xué)生更好地理解其應(yīng)用。同時，我將鼓勵學(xué)生在實驗設(shè)計中發(fā)揮創(chuàng)新精神，提高他們的實踐能力。此外，我還將繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的寫作能力，通過寫作訓(xùn)練，提高他們的表達能力和邏輯思維能力。板書設(shè)計本節(jié)課的板書設(shè)計旨在幫助學(xué)生清晰地理解阿基米德原理，并掌握浮力大小的計算方法。板書內(nèi)容分為以下幾個部分：

1.阿基米德原理：定義+數(shù)學(xué)表達式

2.浮力大小的影響因素：物體排開液體體積+液體密度