Physics lesson: buoyancy and Archimedes' principle

A Year 8 physics lesson in Chinese, made from a teacher's Word lesson plan: force diagrams drawn as editable shapes, the class experiment as a native line chart and bar chart, three worked examples step by step, practice questions with the answers on their own slide, and teaching prompts in the notes. Chalk illustrations. The teacher's name and the class data are for demonstration.

The document it was given

A two-lesson plan in Word (Chinese): aims, the experiment and its data table, the principle, three worked examples, practice questions and homework.

With these instructions 八年级物理课件：浮力与阿基米德原理（2 课时），由许老师在课堂上使用。按教案的教学流程组织：导入问题、浮力的概念与方向、称重法、分组实验与数据、两条结论、阿基米德原理、三道例题（分步写出解题过程）、课堂练习（答案放在练习之后单独一页）、小结与作业。用原生可编辑折线图展示浮力随浸入深度的变化（只用教案表格中的数据），用可编辑形状画出受力示意图（重力、拉力、浮力的箭头）。公式书写规范，单位完整。可配几张粉笔画风格的插画：万吨巨轮、浴盆边的阿基米德、乒乓球被按入水中；插画里不要有文字。课堂实验数据为演示用，含数据的页面标注“演示数据”。演讲者备注写成教师的授课提示：提什么问题、给学生多少时间、板书要点和易错点。

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Look: Chalkboard
Deck type: Workshop Teaching
Images: AI illustrations
Slides: 14
Deck language: 中文 (简体)

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1浮力与阿基米德原理

Speaker notes
同学们，一枚铁钉放进水里会下沉，用钢铁造的万吨巨轮却能浮在水面上，这是为什么？给大家一分钟，说说自己的猜想，先不急着判断对错。这两课时我们会从动手体验开始，学会测量浮力，再用实验找到规律，最后用计算解释现象。
2先体验：水在怎样托起物体？

Speaker notes
要研究巨轮为什么能浮起来，我们先感受水怎样托起一个乒乓球。请一位同学尝试把乒乓球按入水中，用两分钟体验并描述：手有什么感觉，松手后球会怎样，哪一种感觉说明水在向上托它？
3认识浮力：方向总是竖直向上

Speaker notes
刚才手感受到的向上托的作用，就是我们要认识的浮力，气体也能对浸入其中的物体产生这种作用。请大家用半分钟指出浮力和重力各朝哪个方向，板书强调“浮力竖直向上，重力竖直向下”。注意，知道两个力方向相反，并不能马上认定它们大小相等，方向判断和大小判断要分开。
4用称重法把示数差换成浮力

Speaker notes
知道浮力的方向后，我们就可以利用它分担拉力的作用来测量大小。请大家观察演示读数，用一分钟想一想：同一个铝块，示数从5.4 N变为3.4 N，是重力变小了吗？板书先写静止时的受力关系G＝F示＋F浮，再得到F浮＝G－F示＝2.0 N，说明减少的是测力计承担的拉力。读数时物体必须静止，而且不能接触容器，否则就不能只用这三个力来分析。
5逐渐浸入：浮力先增大，后不变

Speaker notes
会用示数差求浮力后，我们来分组研究：物体放得越深，浮力就一定越大吗？给各组十二分钟，按逐渐浸入、静止读数、换算浮力的顺序记录，注意不碰容器底和侧壁。讨论演示数据时，重点比较浸入深度8 cm前后：浮力到8 cm时增至1.6 N，而到10 cm、12 cm时仍是1.6 N。请学生解释这个转折，板书强调圆柱体在8 cm时恰好浸没，此前排水体积增加，此后排水体积不变，不能把“更深”直接等同于“浮力更大”。
6保持排水体积相同，比较液体密度

Speaker notes
刚才改变了排水体积，接下来要研究液体的影响，就必须把排水体积保持相同。给各组八分钟，让同一个圆柱体分别浸没在清水和浓盐水中，静止且不碰底壁时再读数。演示数据中，清水里的浮力是1.6 N，浓盐水里是1.92 N；请学生说明，为什么两次都浸没才能进行这样的比较。板书结论时一定带上条件：“排水体积相同时，液体密度越大，浮力越大”，并留三分钟把它与前一条结论一起整理。
7再追问：浮力等于谁的重力？

Speaker notes
上一课时我们发现，判断浮力要关注液体密度和排水体积，而不能只看深度。现在用两分钟回顾这两个条件，再提出今天的猜想：浮力会不会恰好等于排开液体所受的重力？
8阿基米德原理把浮力与排水重力相连

Speaker notes
要检验这个猜想，我们必须分别测出浮力和排开的水所受的重力，不能只凭感觉判断。用约十分钟观察并讨论实验：先把溢水杯加满，缓慢浸入物体并收集排出的水，一边用物重减去测力计示数，另一边用桶和水的总重减去空桶重，再比较两个结果。板书F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排，强调这里的重力属于排开的液体，不是物体本身。再给大家三分钟辨认部分浸入和完全浸没的区别：只有完全浸没时，排水体积才等于物体总体积，这个原理也适用于气体。
9例1：先确定排水体积，再求浮力

Speaker notes
有了阿基米德原理，计算的第一步不是急着代数，而是判断排水体积。给大家一分钟圈出题目中的“浸没”，据此写出V排＝V物＝200 cm³＝2×10⁻⁴ m³。随后板书F浮＝ρ水gV排，将1.0×10³ kg/m³、10 N/kg和2×10⁻⁴ m³相乘，得到2 N。提醒学生，这里代入的是水的密度，不是铁的密度，而且体积必须先换成与公式中其他量配套的国际单位。
10例2：由称重法继续求体积和密度

Speaker notes
刚才是知道体积求浮力，现在反过来，利用浮力求体积，再求物体密度。给大家两分钟独立写出第一步：由5.4 N减去3.4 N，得到浮力2.0 N，再板书V＝V排＝F浮/（ρ水g）＝2×10⁻⁴ m³，强调等号成立的条件是浸没。另由物体重力求质量，m＝G/g＝0.54 kg，最后用ρ＝m/V，得到2.7×10³ kg/m³。易错点是把水中示数当成物重来求质量，或者把公式中的水的密度与最终要求的铝块密度混为一谈。
11例3：由排水量直接求巨轮浮力

Speaker notes
前两题都用到了排水体积，如果直接知道排开的水的质量，就可以少走一步。请大家用半分钟判断“排水量1万吨”是质量还是体积，然后板书m排＝1×10⁷ kg。根据F浮＝m排g，把这个质量乘以10 N/kg，得到满载时的浮力1×10⁸ N。这也回应了开头关于巨轮的问题：巨轮能够排开大量的水，所以能够受到很大的浮力。
12独立练习：计算、比较与判断

Speaker notes
现在请大家自己判断，每道题应该从示数差、排水体积还是液体密度入手。给大家六分钟独立完成，第一题写公式、代入过程和单位，后两题除了结论，还要写清什么条件相同、什么条件改变。遇到潜水员下潜的问题，先问自己是否已经浸没、排水体积是否变化，不要一看到深度增加就直接作答。
13核对答案：用条件解释每一步

Speaker notes
核对时，我们不仅看结果是否一致，更要检查每个等号背后的条件。用三分钟订正：第一题由示数差得到1 N，再求出排水体积1×10⁻⁴ m³，因为浸没，它才同时是物体体积。第二题水中浮力更大，理由是排水体积相同，而水的密度大于酒精的密度。第三题按排水体积不变的简化情境判断，液体密度也不变，所以浮力不变；板书纠错提醒“深度不是直接判断依据”。
14带走三条规则，再解释船身为何上浮

Speaker notes
从刚才的订正可以看出，学会浮力的关键不是只记住一个公式，而是先看条件，再选择称重法或阿基米德原理。请大家用一分钟合上笔记，回忆浮力方向、称重法和阿基米德原理，并特别记住排水体积不一定等于物体总体积。课后完成课本第十章第2节练习1—4题，再思考同一艘船从长江驶入大海为什么会上浮一些，尝试围绕液体密度和排水体积组织解释。今天的学习就到这里，希望大家能把“水在向上托”的体验，变成有条件、有依据的物理分析。