《阿基米德原理》教学设计.pdf

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1、阿基米德原理教学设计阿基米德原理教学设计高垚骏（安徽省宣州区新田中心初中）高垚骏（安徽省宣州区新田中心初中）一、教学目标一、教学目标（一）知识与技能（一）知识与技能1 1能复述阿基米德原理并书写出其数学表达式。能复述阿基米德原理并书写出其数学表达式。2 2能利用公式能利用公式 F F 浮浮=G=G 排和排和 F F 浮浮=液液 gVgV 排计算简单的浮力问题。排计算简单的浮力问题。（二）过程与方法（二）过程与方法1 1经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，做到会操经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，做到会操作、会记录、会分析、会论证。作、会记录、会分析、会论证

2、。2 2通过实验过程，初步进行信息的收集和处理，尝试从物理实验中归纳科通过实验过程，初步进行信息的收集和处理，尝试从物理实验中归纳科学规律，解释简单物理现象，进行简单的计算。学规律，解释简单物理现象，进行简单的计算。（三）情感态度和价值观（三）情感态度和价值观1 1保持对物理和生活的兴趣，保持对物理和生活的兴趣，增强对物理学的亲近感，增强对物理学的亲近感，乐于探究科学奥秘。乐于探究科学奥秘。2 2通过参与实验活动，体验科学探究的乐趣，学习科学研究的方法，培养通过参与实验活动，体验科学探究的乐趣，学习科学研究的方法，培养实践能力以及创新意识。实践能力以及创新意识。二、教学重难点二、教学重难点阿基

3、米德原理是浮力知识学习中的重要内容，前面一节浮力的教学过程中，阿基米德原理是浮力知识学习中的重要内容，前面一节浮力的教学过程中，已经学习了称重法求浮力的方法，还学习了影响浮力大小的相关因素，这为进已经学习了称重法求浮力的方法，还学习了影响浮力大小的相关因素，这为进一步学习阿基米德原理做好了铺垫和准备。阿基米德原理是浮力知识的核心，一步学习阿基米德原理做好了铺垫和准备。阿基米德原理是浮力知识的核心，同时为下一节研究物体浮沉条件奠定基础。本节由“阿基米德的灵感”和“浮同时为下一节研究物体浮沉条件奠定基础。本节由“阿基米德的灵感”和“浮力的大小”两部分内容组成。教学的重点是让学生经历探究浮力的大小跟

4、排开力的大小”两部分内容组成。教学的重点是让学生经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，概括、归纳出阿基米德原理。教学中，应该液体所受重力的关系的实验过程，概括、归纳出阿基米德原理。教学中，应该采用实验探究的方式，强化学生建立阿基米德原理的认识过程。采用实验探究的方式，强化学生建立阿基米德原理的认识过程。重点：让学生经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，重点：让学生经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，概括、归纳出阿基米德原理。概括、归纳出阿基米德原理。难点：利用公式难点：利用公式 F F 浮浮=G=G 排和排和 F F 浮浮=液液 gVgV 排计

5、算简单的浮力问题。排计算简单的浮力问题。三、教学策略三、教学策略阿基米德原理是初中物理知识中的一个重要物理规律，是初中物理课程的阿基米德原理是初中物理知识中的一个重要物理规律，是初中物理课程的重要教学内容。传统物理教学中对这一内容的教学多采用传授式教学方法，即重要教学内容。传统物理教学中对这一内容的教学多采用传授式教学方法，即教师通常是在引入问题之后，直接用演示实验得出结论，缺乏学生猜想、设计教师通常是在引入问题之后，直接用演示实验得出结论，缺乏学生猜想、设计实验验证的环节，使学生对这一结论的得出感到很突然。这样急于追求知识学实验验证的环节，使学生对这一结论的得出感到很突然。这样急于追求知识学

6、习的做法很难使学生对阿基米德原理的内容有深刻的印象，往往是停留在死记习的做法很难使学生对阿基米德原理的内容有深刻的印象，往往是停留在死记原理内容、生搬硬套公式的水平，不利于对学生进行科学方法的教育。因此，原理内容、生搬硬套公式的水平，不利于对学生进行科学方法的教育。因此，该课教学应采用探究教学方法，使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程，该课教学应采用探究教学方法，使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程，更深刻的理解这一原理的内涵，同时有利于学生对科学本质的认识。更深刻的理解这一原理的内涵，同时有利于学生对科学本质的认识。四、教学资源准备四、教学资源准备多媒体课件、多媒体课件、空易拉罐空易

7、拉罐（每组（每组 1 1 个）个）、盘子每组盘子每组 1 1 个、个、弹簧测力计每组弹簧测力计每组 1 1 只、只、小石块每组小石块每组 1 1 块、溢水杯每组块、溢水杯每组 1 1 套、细线、烧杯、水等烧杯、溢水杯、弹簧测套、细线、烧杯、水等烧杯、溢水杯、弹簧测力计、水、铁块、接水杯、饮料瓶。力计、水、铁块、接水杯、饮料瓶。五、教学过程五、教学过程教教学环学环节节教师活动教师活动学生活动学生活动设设计意图计意图一、引入新课一、引入新课通过上一节的探究我们知道，通过上一节的探究我们知道，浸入液体中的物浸入液体中的物导导体受到浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体受到浮力的大小跟物体浸在液体中的

8、体积和液入新入新激激体的密度有关。体的密度有关。那么浮力与这两个因素之间有怎样那么浮力与这两个因素之间有怎样学生聆听、思学生聆听、思课课（5 5发发 学学 习习的数量关系呢？的数量关系呢？考。考。分分兴趣。兴趣。对于液体的密度我们查密度表可以得到，对于液体的密度我们查密度表可以得到，对于对于钟）钟）物体浸在液体中的体积，我们不容易知道。能不能物体浸在液体中的体积，我们不容易知道。能不能把它转化成容易测量的东西呢？把它转化成容易测量的东西呢？?让学生将空易让学生将空易拉拉罐罐慢慢慢慢按按入入水水中，学生在实验时中，学生在实验时观察易拉罐浸入水观察易拉罐浸入水的多少与排开水的的多少与排开水的多少的

9、关系，同时多少的关系，同时感受浮力的大小。感受浮力的大小。易拉罐浸入水易拉罐浸入水中的体积越大，排中的体积越大，排开水的体积就越大开水的体积就越大即：物体浸入水中即：物体浸入水中的体积的体积=物体排开物体排开水的体积。水的体积。学生回答：物学生回答：物体排开液体的体积体排开液体的体积和液体的密度的乘和液体的密度的乘积就是物体排开液积就是物体排开液体的质量。物体排体的质量。物体排开液体的质量跟物开液体的质量跟物体排开液体的重力体排开液体的重力成正比。成正比。?学学习习 一一 些些科科 学学 史史知识，知识，又又为为 下下 面面的的 探探 究究做做 好好 铺铺垫。垫。?联联系系 前前 面面学学 习

10、习 过过的知识，的知识，获获 取取 新新的知识。的知识。?（一）阿基米德的灵感（一）阿基米德的灵感让学生阅读阿基米德的灵感，两千多年以前，让学生阅读阿基米德的灵感，两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。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，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？不就是物体排开液体的体积吗？让学生做将空易

11、拉罐按入水中的实验，让学生做将空易拉罐按入水中的实验，进一步进一步体会物体浸入水中的体积跟物体排开水的体积的体会物体浸入水中的体积跟物体排开水的体积的关系。关系。新新因为物体浸在液体中的体积就等于物体排开因为物体浸在液体中的体积就等于物体排开课教课教液体的体积，液体的体积，所以我们就把决定浮力的两个因素就所以我们就把决定浮力的两个因素就学学改成：物体排开液体的体积和液体的密度。请大家改成：物体排开液体的体积和液体的密度。请大家（3030思考：物体排开液体的体积和液体的密度，跟液体思考：物体排开液体的体积和液体的密度，跟液体分）分）的质量有什么关系？跟液体的重力有什么关系？的质量有什么关系？跟液

12、体的重力有什么关系？进一步思考浮力和物体排开的液体的重力可能是进一步思考浮力和物体排开的液体的重力可能是什么关系呢？什么关系呢？明确实验要探究的问题就是浮力的大小跟物明确实验要探究的问题就是浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。体排开液体所受重力的关系。（二）浮力的大小（二）浮力的大小?探究的问题：探究的问题：浮力的大小跟物体排开液体所受浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。重力的关系。学生思考讨论学生思考讨论引导学生思考设计实验方案需要解决的两方引导学生思考设计实验方案需要解决的两方并回答：并回答：可以用可以用“称“称面的问题：面的问题：重法”测量浮力。重法”测量浮力。如何测量物体受到的

13、浮力。如何测量物体受到的浮力。如何测量被物如何测量被物体排开的液体的重力。体排开的液体的重力。在此基础上确定实验器材，设计实验步骤，需在此基础上确定实验器材，设计实验步骤，需要记录的实验数据和表格。要记录的实验数据和表格。实验所需的器材：弹簧测力计，石块，盛有液实验所需的器材：弹簧测力计，石块，盛有液体的烧杯，溢水杯，小桶等。体的烧杯，溢水杯，小桶等。指导学生按步骤实验：指导学生按步骤实验：用弹簧测力计测出空小桶的重力用弹簧测力计测出空小桶的重力 G G 桶；桶；用弹簧测力计测出小石块的重力用弹簧测力计测出小石块的重力 G G 物；物；将石块体浸没在盛满水的溢水杯中，将石块体浸没在盛满水的溢水

14、杯中，记下弹记下弹簧测力计的示数簧测力计的示数 F F 拉；拉；用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力 G G 桶桶+水；水；计算出小石块受到水的浮力计算出小石块受到水的浮力 F F浮和排出水的浮和排出水的重力重力 G G 排。实验数据记录在表格中。排。实验数据记录在表格中。把上面的数据填入到下面的表格中，把上面的数据填入到下面的表格中，物物小小物物小小排排体体 在在桶桶 和和体体所所桶桶开开 水水水水 中中浮浮 排排 开开次次 受受重重的的所所 受受弹弹 簧簧力力的的 水水数数力力重重到到 的的测测 力力/N/N受受 到到/力力重重 力力计计 读读的的 重重N N/

15、N/N/N/N数数/N/N力力/N/N要测量被物体排开要测量被物体排开的液体的重力，学的液体的重力，学生能够想到可以采生能够想到可以采用不同的方法：一用不同的方法：一种方法是让排开的种方法是让排开的液体流进小桶，用液体流进小桶，用弹簧测力计测出小弹簧测力计测出小桶桶和和液液体体的的总总重重力，减去空桶的重力，减去空桶的重力就是被物体排开力就是被物体排开的液体的重力。另的液体的重力。另一种方法是让排开一种方法是让排开的的液液体体流流进进量量筒筒中中，利利 用用 公公 式式计计算算出出排排开液体的质量，再开液体的质量，再根根据据求求出出?培培养养 学学 生生设设 计计 并并进进 行行 实实验验 的

16、的 能能力。力。?排开液体的重力。排开液体的重力。还有一种方法是利还有一种方法是利用重力可以忽略的用重力可以忽略的塑料袋。让排开的塑料袋。让排开的1 1?液体流进塑料袋，液体流进塑料袋，用弹簧测力计测出用弹簧测力计测出2 2?塑料袋中液体的重塑料袋中液体的重师生分析数据，总结归纳出阿基米德原理：师生分析数据，总结归纳出阿基米德原理：力，其数值约等于力，其数值约等于被物体排开的液体被物体排开的液体（1 1）内容：）内容：浸在液体中的物体所受的浮力，浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排大小等于它排所受的重力。所受的重力。开液体的重力。开液体的重力。?（2 2）表达式：）表达式：F F 浮浮=G

17、=G 排排（3 3）导出式：导出式：F F 浮浮=G=G 排排=m=m 排排 g=g=液液 gVgV 排排?结合例题指出利用阿基米德原理解决浮力问结合例题指出利用阿基米德原理解决浮力问题时需要注意以下几点：题时需要注意以下几点：?（1 1）原理中的“浸入液体里的物体”包含两）原理中的“浸入液体里的物体”包含两种状态，一是物体的全部都浸没在液体中，二是物种状态，一是物体的全部都浸没在液体中，二是物?体的一部分浸在液体中，一部分露出液面。体的一部分浸在液体中，一部分露出液面。（2 2）G G 排是指被物体排开的液体所受的重力，排是指被物体排开的液体所受的重力，?它不是物体的重力，也不是物体浸入的液

18、体的重它不是物体的重力，也不是物体浸入的液体的重力。力。?（3 3）V V 排表示被物体排开的液体的体积，当排表示被物体排开的液体的体积，当学学 生生 分分 组组 实实物体全部浸没在液体里时，物体全部浸没在液体里时，V V 排排=V=V 物。当物体只物。当物体只验。验。有一部分浸入液体中时，有一部分浸入液体中时，V V 排排 VV 物。物。（4 4）由）由 F F 浮浮=液液 gVgV 排可以看出，物体受到排可以看出，物体受到的浮力只与液体的密度和物体排开液体的体积有的浮力只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的重力、密度、体积、形状等无关，与关，与物体的重力、密度、体积、形状等无关，

19、与容器中液体的重力等无关。容器中液体的重力等无关。（5 5）阿基米德原理不仅）阿基米德原理不仅适用于液体，适用于液体，也适用于气体。也适用于气体。此时此时 F F 浮浮=气气 gVgV 排，排，对于浸在大气里的物体，对于浸在大气里的物体，V V 排排=V=V 物。物。?促促进进 知知 识识课课学生可以个别学生可以个别 的的 巩巩 固固堂小堂小通过今天的学习，通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验同学们有哪些收获？在实验回答，回答，或相互交流，或相互交流，掌握。掌握。提提结结（5 5 探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问在交流的基础上进在交流的基础上进 升升 学学 生生分分题？题？行学习小结。行学习小结。的的 交交 流流钟）钟）表表 达达 能能力。力。