初中物理八年级下册第十章《浮力》单元复习教案

初中物理八年级下册第十章《浮力》单元复习教案

一、课标分析及复习目标定位

（一）【课标要求·核心导向】深度解读

基于《义务教育物理课程标准（2022年版）》，本章内容属于“运动和相互作用”这一核心主题下的“机械运动和力”部分。课标对本单元的要求不仅停留在知道概念和进行简单计算的层面，更强调通过实验探究，引导学生认识浮力产生的条件、影响因素及阿基米德原理，并能运用物体的浮沉条件解释生产生活中的相关现象和问题。复习课的设计必须超越对知识的简单重复，要着眼于帮助学生构建结构化的知识体系，深化对核心概念和规律的理解，提升运用物理知识解决实际问题的综合能力，特别是科学探究能力和科学思维能力。

（二）【学情研判·精准把脉】

八年级学生经过新授课的学习，对浮力的基本概念、阿基米德原理、物体的浮沉条件有了初步了解。但在以下几个方面仍存在【难点】和【易错点】：

1.概念理解的浅表化：部分学生对浮力产生的根本原因（上下表面压力差）理解不够透彻，容易在解决变形容器或形状不规则物体的问题时出错。

2.公式应用的混淆性：学生往往难以根据具体情境灵活选择浮力计算公式（称重法、压力差法、阿基米德原理法、平衡法），尤其是在涉及多过程、多状态（如漂浮、悬浮、沉底）的综合性问题中，思维容易混乱。

3.浮沉条件的内化不足：能背诵漂浮、悬浮、沉底的条件，但在判断物体在未知液体中的状态、或分析液面升降等问题时，逻辑推理能力有待加强。

4.跨学科实践的薄弱：将浮力知识（如密度计、潜水艇、轮船）与生活、工程实践相结合的创新意识和解释能力尚显欠缺。

（三）【复习目标·素养导向】

1.物理观念：通过复习，进一步巩固“力是改变物体运动状态的原因”这一观念，能运用运动和相互作用的观念解释浮沉现象。深化对“浮力本质是流体压强差”的认识，建立正确的“浮力观”。

2.科学思维：

1.3.模型建构：能熟练建构“漂浮”、“悬浮”、“沉底”等物理模型，并运用模型分析实际问题。

2.4.科学推理：能基于阿基米德原理和物体浮沉条件，通过逻辑推理判断物体密度与液体密度的关系，分析液面变化等问题。【核心能力】

3.5.质疑创新：在分析轮船、潜水艇等实例时，能批判性地理解其设计原理，并尝试提出改进设想。

6.科学探究：能回顾并复述探究浮力大小与哪些因素有关的全过程，理解控制变量法的应用；能再次经历阿基米德原理实验的思维推导，体会“等效替代”和“对称”思想。

7.科学态度与责任：通过了解浮力在航海、军事、生活中的应用，体会物理学的社会价值，增强民族自豪感（如介绍我国载人深潜器“奋斗者”号）。

二、复习内容重构与知识网络构建

（一）【知识体系·纲举目张】

本章复习将围绕“一个核心、两条主线、三类应用”展开。

1.【一个核心】：浮力的概念及计算。

2.【两条主线】：

1.3.浮力的产生与测量（从现象到本质）。

2.4.浮力的大小与浮沉（从规律到应用）。

5.【三类应用】：轮船、潜水艇、气球与飞艇、密度计等。

（二）【核心要点·应列尽罗】【重要】

1.浮力的定义与产生原因【基础】【高频考点】：

1.2.定义：一切浸入液体（或气体）的物体，都受到液体（或气体）对它竖直向上的力，这个力叫浮力。

2.3.方向：总是竖直向上的。

3.4.产生原因【难点】：浸在液体中的物体，其前后、左右各个面受到的压力相互平衡，但上下两个面所处的深度不同，受到液体的压强不同，压力也不同。下表面受到向上的压力F

向上

F_{向上}

F向上​大于上表面受到向下的压力F

向下

F_{向下}

F向下​，其压力差就是浮力。即：F

浮

=

F

向上

——

F

向下

F_{浮}=F_{向上}——F_{向下}

F浮​=F向上​——F向下​。

4.5.特殊情况：若物体下表面与容器底部紧密贴合（无液体渗入），则下表面不受向上的压力，物体不受浮力（如桥墩、插入淤泥的木桩）。

6.浮力的测量【重要】：

1.7.称重法：F

浮

=

G

——

F

拉

F_{浮}=G——F_{拉}

F浮​=G——F拉​。其中G为物体在空气中的重力，F

拉

F_{拉}

F拉​为物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。此方法适用于密度大于液体的物体。

8.阿基米德原理【核心】【重中之重】【高频考点】：

1.9.内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

2.10.公式：F

浮

=

G

排

=

m

排

g

=

ρ

液

g

V

排

F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=\rho_{液}gV_{排}

F浮​=G排​=m排​g=ρ液​gV排​。

3.11.适用范围：不仅适用于液体，也适用于气体。

4.12.深度理解：

1.5.13.V

排

V_{排}

V排​表示物体排开液体的体积，即物体浸在液体中的那部分体积。当物体完全浸没时，V

排

=

V

物

V_{排}=V_{物}

V排​=V物​；当物体部分浸入时，V

排

<

V

物

V_{排}<V_{物}

V排​<V物​。

2.6.14.浮力的大小只与液体的密度ρ

液

\rho_{液}

ρ液​和物体排开液体的体积V

排

V_{排}

V排​有关，与物体的形状、密度、质量、体积以及物体在液体中的运动状态（只要浸没，V

排

V_{排}

V排​不变）等因素无关。

3.7.15.计算时，ρ

液

\rho_{液}

ρ液​单位必须用k

g

/

m

3

kg/m^3

kg/m3，V

排

V_{排}

V排​单位用m

3

m^3

m3，g一般取10

N

/

k

g

10N/kg

10N/kg或9.8

N

/

k

g

9.8N/kg

9.8N/kg。

16.物体的浮沉条件【核心】【难点】【高频考点】：

1.17.前提条件：浸没在液体中的物体，只受重力和浮力。

2.18.状态分析与判定（浸没时）：

1.3.19.上浮：F

浮

>

G

F_{浮}>G

F浮​>G

⇒

\quad\Rightarrow\quad

⇒ρ

液

>

ρ

物

\rho_{液}>\rho_{物}

ρ液​>ρ物​（物体最终静止时漂浮，此时F

浮

=

G

F_{浮}=G

F浮​=G）

2.4.20.悬浮：F

浮

=

G

F_{浮}=G

F浮​=G

⇒

\quad\Rightarrow\quad

⇒ρ

液

=

ρ

物

\rho_{液}=\rho_{物}

ρ液​=ρ物​（物体可以静止在液体内部任何深度）

3.5.21.下沉：F

浮

<

G

F_{浮}<G

F浮​<G

⇒

\quad\Rightarrow\quad

⇒ρ

液

<

ρ

物

\rho_{液}<\rho_{物}

ρ液​<ρ物​（物体最终静止在容器底部，此时F

浮

+

F

支持

=

G

F_{浮}+F_{支持}=G

F浮​+F支持​=G）

6.22.平衡状态分析（非浸没时）：

1.7.23.漂浮：物体静止在液面上，F

浮

=

G

F_{浮}=G

F浮​=G，且有V

排

<

V

物

V_{排}<V_{物}

V排​<V物​，ρ

液

>

ρ

物

\rho_{液}>\rho_{物}

ρ液​>ρ物​。这是上浮过程的最终状态。

24.浮力的计算方法总结【重要】【核心素养】：

1.25.压力差法：F

浮

=

F

向上

−

F

向下

F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}

F浮​=F向上​−F向下​（适用于已知形状规则物体上下表面压强的计算）

2.26.称重法：F

浮

=

G

−

F

拉

F_{浮}=G-F_{拉}

F浮​=G−F拉​（适用于用弹簧测力计测量的情形）

3.27.阿基米德原理法：F

浮

=

G

排

=

ρ

液

g

V

排

F_{浮}=G_{排}=\rho_{液}gV_{排}

F浮​=G排​=ρ液​gV排​（普遍适用，是计算浮力的最根本方法）

4.28.平衡法：F

浮

=

G

物

F_{浮}=G_{物}

F浮​=G物​（适用于漂浮或悬浮状态）

29.浮力的应用【热点】【STSE】

1.30.轮船：采用“空心”的办法，增大排开水的体积，从而获得更大的浮力。轮船的大小通常用排水量来表示，即轮船满载时排开水的质量。由排水量m

排

m_{排}

m排​可计算：轮船满载时受到的浮力F

浮

=

m

排

g

F_{浮}=m_{排}g

F浮​=m排​g，轮船和货物的总质量m

总

=

m

排

m_{总}=m_{排}

m总​=m排​。

2.31.潜水艇：通过改变自身的重力来实现上浮和下潜。其原理是，水箱进水时，自身重力增大，G

>

F

浮

G>F_{浮}

G>F浮​，下潜；排水时，自身重力减小，G

<

F

浮

G<F_{浮}

G<F浮​，上浮；当G

=

F

浮

G=F_{浮}

G=F浮​时，可以悬浮在任何深度。

3.32.气球和飞艇：通过充入密度小于空气的气体（如氢气、氦气、热空气）来改变自身的密度，使G

<

F

浮

G<F_{浮}

G<F浮​而升空。

4.33.密度计：利用漂浮条件（F

浮

=

G

F_{浮}=G

F浮​=G）工作的。由于重力不变，故浮力不变。根据F

浮

=

ρ

液

g

V

排

F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}

F浮​=ρ液​gV排​，浮力不变，则ρ

液

\rho_{液}

ρ液​与V

排

V_{排}

V排​成反比。因此，密度计的刻度是“上小下大、上疏下密”。即浸入越深（V

排

V_{排}

V排​越大），表明液体密度越小。

三、教学实施过程（核心环节）

本复习课设计为两课时。第一课时：知识梳理与方法归纳；第二课时：专题突破与模型建构。

（一）第一课时：浮力知多少——基础回顾与体系构建

1.情境导入，唤醒记忆（约5分钟）

1.2.活动：播放一组动态图片或短视频剪辑，包含：乒乓球从水底上浮、轮船从江河驶向大海、潜水艇下潜与上浮、盐水选种、死海漂浮等。同时提出问题：“这些现象背后，隐藏着哪个共同的物理量？关于浮力，你了解多少？你能用一个关键词概括你对浮力的理解吗？”引导学生快速进入复习状态。

2.3.设计意图：利用生动直观的情境，迅速唤醒学生对浮力的感性认识，激发复习兴趣，为本节课的知识梳理做铺垫。

4.问题驱动，梳理概念（约15分钟）

1.5.教师引导：以问题链的形式，引导学生逐步回顾核心概念。

1.2.6.Q1：什么是浮力？它的方向如何？（引出定义和方向）

2.3.7.Q2：浮力是如何产生的？能否用压强差解释？（引出产生原因，这是【难点】，需结合典型例题）

3.4.8.Q3：如何测量一个下沉物体（如石块）所受的浮力？（引出称重法）

5.9.师生活动：教师板书核心概念，学生口答并举例。在讲解“产生原因”时，教师画出长方体浸没在液体中的示意图，引导学生分析上下表面压强、压力大小关系，推导出F

浮

=

F

向上

−

F

向下

F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}

F浮​=F向上​−F向下​。并追问：“如果是一个正方体与容器底紧密贴合，还会受浮力吗？为什么？”以此强化对浮力本质的理解。

6.10.设计意图：通过问题链驱动，变被动听讲为主动思考，将零散的知识点串联成线，构建清晰的概念网络。

11.实验回眸，原理深化（约20分钟）

1.12.活动：以“重温阿基米德的灵感”为题，引导学生回顾“探究浮力大小与哪些因素有关”和“验证阿基米德原理”两大核心实验。

2.13.探究一：影响因素实验

1.3.14.问题：浮力的大小可能与哪些因素有关？（学生答：物体密度、液体密度、浸没深度、排开液体的体积、物体形状等）

2.4.15.追问：如何用控制变量法设计实验验证？每个猜想对应怎样的操作？你得出了什么结论？

3.5.16.学生活动：以小组为单位，快速讨论实验方案，并汇报结论。【重要结论】浮力的大小只与液体密度和物体排开液体的体积有关，与其他因素无关。此环节要特别澄清“浸没深度”的影响：当物体完全浸没后，深度改变，V

排

V_{排}

V排​不变，浮力不变。

6.17.探究二：阿基米德原理实验

1.7.18.问题：如何定量地测量物体所受浮力与排开液体重力的关系？

2.8.19.教师引导：带领学生回顾实验步骤：a.测空桶重G

桶

G_{桶}

G桶​；b.测物体重G

物

G_{物}

G物​；c.将物体浸入溢水杯，测出此时拉力F

拉

F_{拉}

F拉​，并用空桶接住溢出的水；d.测出桶和水的总重G

总

G_{总}

G总​。

3.9.20.数据分析：引导学生计算F

浮

=

G

物

−

F

拉

F_{浮}=G_{物}-F_{拉}

F浮​=G物​−F拉​，G

排

=

G

总

−

G

桶

G_{排}=G_{总}-G_{桶}

G排​=G总​−G桶​。比较得出F

浮

=

G

排

F_{浮}=G_{排}

F浮​=G排​。

4.10.21.思想渗透：强调实验中“用排出水的体积等效替代物体浸入部分的体积”的等效替代思想，以及使用溢水杯确保V

排

V_{排}

V排​等于溢出水的体积的实验技巧。

5.11.22.变式讨论：如果物体没有完全浸没，实验结论还成立吗？如果溢水杯未装满水，对结果有何影响？【易错点】

12.23.设计意图：通过对核心实验的再探究、再分析，不仅巩固了阿基米德原理这一【核心】内容，更培养了学生的科学探究意识和严谨的科学态度，理解了物理规律的建立过程。

24.典例精析，学以致用（约5分钟，为下节课铺垫）

1.25.例题：一个体积为1

×

10

−

3

m

3

1\times10^{-3}m^3

1×10−3m3的铁球，挂在弹簧测力计下，示数为79

N

79N

79N。将其浸没在水中，求：

（1）铁球受到的浮力？（ρ

水

=

1.0

×

10

3

k

g

/

m

3

,

g

=

10

N

/

k

g

\rho_{水}=1.0\times10^3kg/m^3,g=10N/kg

ρ水​=1.0×103kg/m3,g=10N/kg）

（2）此时弹簧测力计的示数？

2.26.解析：（1）浸没时V

排

=

V

物

=

1

×

10

−

3

m

3

V_{排}=V_{物}=1\times10^{-3}m^3

V排​=V物​=1×10−3m3，根据阿基米德原理，F

浮

=

ρ

水

g

V

排

=

1.0

×

10

3

×

10

×

1

×

10

−

3

=

10

N

F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0\times10^3\times10\times1\times10^{-3}=10N

F浮​=ρ水​gV排​=1.0×103×10×1×10−3=10N。

（2）根据称重法，F

拉

=

G

——

F

浮

=

79

N

−

10

N

=

69

N

F_{拉}=G——F_{浮}=79N-10N=69N

F拉​=G——F浮​=79N−10N=69N。

3.27.设计意图：通过基础计算，及时巩固阿基米德原理和称重法的应用，检查学生对基础公式的掌握情况，为下一课时综合问题的解决打下基础。

（二）第二课时：浮力应用大观——模型建构与综合提升

1.复习导入，直击要点（约3分钟）

1.2.教师：简单回顾上一课时阿基米德原理的核心内容，指出浮力大小只与ρ

液

\rho_{液}

ρ液​和V

排

V_{排}

V排​有关。然后提出问题：“当物体被浸没后放手，它会有哪些可能的命运？由什么决定？”引导学生进入本节课第一个核心模块——物体的浮沉条件。

3.模型建构，突破难点——物体的浮沉条件（约15分钟）

1.4.活动一：动态分析，建立模型

1.2.5.教师演示/动画模拟：将三个完全相同的小球（或乒乓球），分别浸没在水、盐水、酒精中，然后释放，观察其运动状态（上浮、悬浮、下沉）。

2.3.6.学生活动：观察并记录现象，分析小球在三种液体中的受力情况。

3.4.7.模型建构：引导学生从受力和密度两个角度，归纳总结出浸没物体的三种运动状态及其条件，形成【非常重要】的判定模型。

1.4.5.8.状态：上浮（最终漂浮）|悬浮|下沉（最终沉底）

2.5.6.9.受力条件：F

浮

>

G

F_{浮}>G

F浮​>G|F

浮

=

G

F_{浮}=G

F浮​=G|F

浮

<

G

F_{浮}<G

F浮​<G

3.6.7.10.密度条件：ρ

液

>

ρ

物

\rho_{液}>\rho_{物}

ρ液​>ρ物​|ρ

液

=

ρ

物

\rho_{液}=\rho_{物}

ρ液​=ρ物​|ρ

液

<

ρ

物

\rho_{液}<\rho_{物}

ρ液​<ρ物​

8.11.活动二：静动结合，厘清关系

1.9.12.关键辨析：特别强调“漂浮”与“悬浮”的区别与联系。二者都是平衡状态，F

浮

=

G

F_{浮}=G

F浮​=G。但【重要】区别在于：悬浮时，V

排

=

V

物

V_{排}=V_{物}

V排​=V物​，ρ

液

=

ρ

物

\rho_{液}=\rho_{物}

ρ液​=ρ物​；漂浮时，V

排

<

V

物

V_{排}<V_{物}

V排​<V物​，ρ

液

>

ρ

物

\rho_{液}>\rho_{物}

ρ液​>ρ物​。漂浮是上浮的最终状态，悬浮是一种可以停留液体内部任何深度的特殊状态。

10.13.设计意图：将抽象的受力分析转化为可视化的物理模型，帮助学生构建清晰的认知结构，有效突破【难点】。

14.专题攻坚，思维进阶——典型模型分析与计算（约20分钟）

1.15.专题一：漂浮问题的计算【高频考点】

1.2.16.例题1：一根木头重为1600N，体积为0.2

m

3

0.2m^3

0.2m3，漂浮在水面上。求：（1）木头受到的浮力？（2）木头浸入水中的体积？（g

=

10

N

/

k

g

g=10N/kg

g=10N/kg）

2.3.17.解析：（1）因为木头漂浮，所以F

浮

=

G

木

=

1600

N

F_{浮}=G_{木}=1600N

F浮​=G木​=1600N。（2）根据阿基米德原理，V

排

=

F

浮

ρ

水

g

=

1600

1.0

×

10

3

×

10

=

0.16

m

3

V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1600}{1.0\times10^3\times10}=0.16m^3

V排​=ρ水​gF浮​​=1.0×103×101600​=0.16m3。

3.4.18.方法提炼：对于漂浮问题，始终抓住“平衡法（F

浮

=

G

物

F_{浮}=G_{物}

F浮​=G物​）”和“阿基米德原理（F

浮

=

ρ

液

g

V

排

F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}

F浮​=ρ液​gV排​）”联立方程求解。

5.19.专题二：液面升降问题【难点】【拉分题】

1.6.20.例题2：在一个装有足量水的烧杯中，漂浮着一块冰。问：当冰完全熔化后，烧杯中的水面高度如何变化？

2.7.21.思维引导：这是一个经典的模型，需要运用比较法。比较冰漂浮时排开水的体积V

排

V_{排}

V排​与冰熔化成水后所得水的体积V

水化

V_{水化}

V水化​。

3.8.22.推导过程：

1.4.9.23.冰漂浮时，F

浮

=

G

冰

F_{浮}=G_{冰}

F浮​=G冰​，即ρ

水

g

V

排

=

m

冰

g

\rho_{水}gV_{排}=m_{冰}g

ρ水​gV排​=m冰​g，所以V

排

=

m

冰

ρ

水

V_{排}=\frac{m_{冰}}{\rho_{水}}

V排​=ρ水​m冰​​。

2.5.10.24.冰熔化成水后，质量不变，m

水

=

m

冰

m_{水}=m_{冰}

m水​=m冰​。这些水的体积V

水化

=

m

水

ρ

水

=

m

冰

ρ

水

V_{水化}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{m_{冰}}{\rho_{水}}

V水化​=ρ水​m水​​=ρ水​m冰​​。

3.6.11.25.比较可知，V

排

=

V

水化

V_{排}=V_{水化}

V排​=V水化​。因此，水面高度不变。

7.12.26.拓展思考：如果冰块中间有一个气泡（质量不计），情况如何？如果冰块浮在盐水中呢？如果冰块中有小石块呢？（引导学生课后思考，培养发散思维）

13.27.专题三：浮力、密度、压强综合计算【核心能力】【压轴题】

1.14.28.例题3：如图（教师可描述情景：一个圆柱形容器，底面积为S

S

S，装有水。用细线将一个密度为ρ

\rho

ρ，体积为V

V

V的实心金属块系住并浸没在水中，细线对金属块的拉力为F

F

F。求金属块的密度？若剪断细线，金属块沉底后，水对容器底部的压强增加了多少？）

2.15.29.解析：（此题为综合题，教师需带领学生分步解析，规范解题步骤）

1.3.16.30.受力分析：金属块浸没静止时，受向下的重力G

G

G，向上的浮力F

浮

F_{浮}

F浮​和拉力F

F

F。有G

=

F

浮

+

F

G=F_{浮}+F

G=F浮​+F。

2.4.17.31.代入公式：ρ

g

V

=

ρ

水

g

V

+

F

\rhogV=\rho_{水}gV+F

ρgV=ρ水​gV+F。

3.5.18.32.求解密度：ρ

=

ρ

水

+

F

g

V

\rho=\rho_{水}+\frac{F}{gV}

ρ=ρ水​+gVF​。

4.6.19.33.沉底后压强变化：剪断细线后，金属块沉底。容器底受到的压力增量为金属块对容器底的压力，即G

−

F

浮

G-F_{浮}

G−F浮​。根据牛顿第三定律，金属块对容器底的压力大小等于容器底对金属块的支持力F

支

F_{支}

F支​。由沉底受力分析：G

=

F

浮

+

F

支

G=F_{浮}+F_{支}

G=F浮​+F支​，故F

支

=

G

−

F

浮

F_{支}=G-F_{浮}

F支​=G−F浮​。则压力增量Δ

F

=

F

支

=

G

−

F

浮

=

F

\DeltaF=F_{支}=G-F_{浮}=F

ΔF=F支​=G−F浮​=F（由第一步可知G

−

F

浮

=

F

G-F_{浮}=F

G−F浮​=F）。压强增量Δ

p

=

Δ

F

S

=

F

S

\Deltap=\frac{\DeltaF}{S}=\frac{F}{S}

Δp=SΔF​=SF​。

20.34.设计意图：通过由浅入深、层层递进的专题训练，让学生在不同情境下灵活选用浮力计算公式，掌握分析复杂问题的基本思路（受力分析是核心），提升科学推理和模型建构能力，攻克【难点】，备战【高频考点】。

35.联系实际，走向应用——浮力的STSE应用（约7分钟）

1.36.活动：学生阅读教材或教师提供资料，小组讨论并派代表介绍轮船、潜水艇、密度计、气球和飞艇的工作原理。

2.37.教师点拨：

1.3.38.轮船：强调“空心法”增大V

排

V_{排}

V排​。解释“排水量”的含义，并给出简单计算：已知某轮船排水量m

排

m_{排}

m排​，求满载时受到的浮力F

浮

=

m

排

g

F_{浮}=m_{排}g

F浮​=m排​g。

2.4.39.潜水艇：强调靠改变自身重力实现浮沉，而不是改变浮力（因为潜艇完全浸没后，V

排

V_{排}

V排​不变，所以浮力不变）。

3.5.40.密度计：再次回归到漂浮模型，解释其刻度“上小下大、上疏下密”的原因。可以设计一个【思考题】：用同一支密度计测水和浓盐水的密度，浸入哪杯更深？为什么？

4.6.41.创新拓展