阿基米的原理

阿基米德原理教学设计 长春市第162中学 孔宪江1、 教学课题 人教版八年级物理第十二章浮力第二节阿基米德原理2、 教材分析 本节课是建立在学生熟知浮力基本知识之后，对浮力的引申扩展。本章既是对浮力的延伸，又是后面学习“物体的浮沉条件及应用”做准备，又为进一步学习机械效率打好了基础。所以本节课是浮力的重要内容，在本章起到承上启下的作用。3、 教学目标 （一）、知识与技能(1)通过对物体在什么情况下受浮力的探究，认识浮力；(2) 引导学生学会用“称重法”测浮力，并用实验“发现”阿基米德原理，探索浮力的大小与哪些因素有关。(3) 对阿基米德原理的理解。 （二）、过程与方法 （1）浮力与排开的液体有哪些关系？可以怎样表述浮力的大小? （2）培养学生设计和动手实验，观察和分析实验现象，概括和总结实验结论，以及探究物理规律的能力。 （三）、情感、态度与价值观 （1）在探究浮力的过程中学习科学探究的方法，体验科学探究的乐趣； （2）培养学生实事求是的科学态度和发现问题的良好习惯； （3）培养学生的学习兴趣和学习的自觉性和主动性。 （四）STS（生活、技术、社会） （1）本着“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，指导学生认识阿基米德原理在生活和生产的应用； （2）能解决社会和生活中遇到的一切实际问题。4、 教学重点与难点 通过对物体在什么情况下受浮力的探究，认识浮力、阿基米德原理是这节课的重点；而对“阿基米德原理的理解”和“浮力大小与哪些因素有关”及探索阿基米德原理的实验设计及操作过程是这节课的难点。五、教学和学法1、教法分析：实验探究法，脚手架策略，启发和引导模式、合作学习模式，循序渐进原则和创设物理环境、突出观察、实验探究的原则。2、学法分析：通过科学探究，学生利用实验法、探讨法、分析归纳法寻求知识，从而培养初步的探究能力，提高应用知识解决实际问题的能力。六、教学媒体 乒乓球(或木块)、金属块、大烧杯、弹簧测力计、细线、鸡蛋、食盐、溢水杯、小烧杯等。七、教学过程（一）复习旧知识、引入新课 1、浮力的方向：竖直向上 2、浮力的大小：称重法求浮力： 本质法： 2、影响浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小不仅与浸入液体的密度有关，还与排开液体的体积有关，而与浸在液体中的深度有关。 3、播放巨轮远航、气球腾空的视频或展示巨轮远航、气球腾空的图片吸引学生的注意力，引入课题。这样的引课，自然贴切，易于学生接受。（二）新课教学（1）主板书： 1.认识浮力 气体、液体、固体都有浮力（2）主板书： 1.探究浮力 启发学生思考：既然气体、液体、固体都有浮力，它们都是怎样表述的呢？ 提出问题：浮力的大小与哪些因素有关？ 学生分组讨论提出猜想，并说出猜想的依据。(注：说出猜想依据是为了保证猜想的科学性，避免出现胡猜乱想的现象) 学生一般会从浮力的受力物体与施力物体液体入手进行猜想，浮力大小可能与物体有关，也可能与液体有关。 学生可能猜想出的因素一般有：（1）与物体本身有关的因素：物体的体积；物体的密度；物体在液体中的深度。（2） 与周围物体有关的因素：液体的密度；液体的多少；被排开的液体体积。经过师生共同探讨分析，可以把上述猜想归结为以下4个： A、物体的密度； B、物体浸没在液体中的深度； C、液体的密度； D、物体排开的液体的体积。(注：要引导学生对提出的这些猜想进行分析、归类，去伪存真，以便实验探究更加顺利)为了验证我们的猜想是否正确，我们应该怎样来设计这一实验呢?(注：引导学生注意为保证实验结果的可靠性，要控制变量)将学生分成若干小组，自主选择探究以上的一个或几个猜想，并注意这些因素是怎样影响浮力的大小的。 (注：因为课堂时间有限，不必每个人都要进行完全的探究，藉此引导学生意识到合作的重要性) 巡视中对学生的实验情况进行指导，兼顾学生对猜想的选择情况，进行正确引导，保证每个猜想都有多组学生来验证。但对于由于实验误差导致的数据偏离，教师要及时纠正，以免导致错误实验结论的得出。实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。(注：探究成果共享，使实验结论更有说服力；同时，不要忽视错误探究过程的展示，犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)实验过程（略） 实验数据：合作交流，对验证同一因素对物体浮力大小的影响的学生进行集体讨论，谈谈实验设计和操作的体会等，分析数据排除异项，即错误的数据，以免导致错误实验结论的得出。整理数据，分析数据得出正确的结论。 实验结论：在学生经过对数据的整理及处理，得出结论。再派出每组的代表总结出从实验中的出的结论。 最后有老师总结得出正确的结论。通过大家的合作探究，我们对提出的猜想进行了验证。（3）副板书： 对学生通过实验所得出的数据进行设计表格，记录实验结果（请同学根据自己所做的实验得出的表格填入相应的表格） A、 研究浮力的大小是否与物体的密度有关（利用控制变量法）12345678物体的密度/浮力的大小/N（利用称重法求得） 结论： B、研究物体浮力的大小是否与物体浸没在液体中的深度有关 12345678物体浸没在液体中的深度h /cm浮力大小/N 结论： C、 研究物体浮力的大小是否与液体的密度有关12345678液体的密度/浮力大小/N 结论： D、研究物体浮力的大小是否与物体排开的液体的体积有关12345678物体排开的液体的体积V/浮力大小/N 结论：（4） 主板书： 得出的结论是：浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关； 与物体的密度和物体浸没在液体中的深度无关。 老师再次提出问题，让学生思考：（1）物体在密度大的液体中受到的浮力是否一定大？（2）物体排开的液体体积大时，物体受到的浮力是否一定大?（3） 在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时，物体可否受到相同的浮力?学生在思考的基础上，不难回答；况且也有学生在实验中已发现在密度小的液体中，物体排开液体的体积大，浮力也可较大。 (注：这是一个极具价值的问题，这样就等于在探究过程中发现了新的问题，可促使探究进一步的深入)既然在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时，物体受到的浮力的大小可能相同。再说“浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关”是否欠妥?那么，浮力大小到底跟什么因素有关?又是怎样的关系呢?学生可能会猜想：浮力与排开液体的质量、重力有关； 浮力与排开液体的重力相等或成正比(注：根据液体密度小、排开液体的体积大与液体密度大、排开液体的体积小的物体受到的浮力的大小可能相同，不难猜出排开液体的质量，进而猜出排开液体的重力；而浮力的大小更可能与排开液体的重力有关，因为它们都是力) 为了验证浮力的大小是否与排开液体的重力大小相等或成正比，又应当怎样来设计实验呢？(注：要提醒学生在液体密度不同、排开液体的体积也不同的各种情况下，随机测出浮力的大小和排开液体的重力，然后进行比较)学生分成若干小组，用不同物体、不同液体定量探究浮力的大小与排开液体的重力大小的关系。老师参与并巡视中对学生的实验情况进行指导，进行正确引导，保证每组学生都能得出正确结论。实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。通过大家的合作探究，我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是：浮力的大小与物体排开的液体所受的重力相等。这就是著名的阿基米德原理。（3）主板书：3、阿基米德原理讲述阿基米德洗澡发现阿基米德原理的轶事。阿基米德在洗澡时突然意识到浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有关。概念：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。公式： （4）副板书： 公式推导： 讲解曹冲称象的故事。（5）副板书： 举出例题，让学生解答，使学生对公式更深地了解，对阿基米德原理进行巩固练习 （6）主板书： 、和之间的区别：是浮力产生的原因，只适用于求规则的物体所受的浮力； 是用弹簧秤测浮力，即称重法测浮力，适合不溶于液体的任何物体； 是阿基米德原理，适合不溶于液体的任何物体但较称重法操作方便，误差也更小。 （7）主板书： 1、 对阿基米德原理的理解： （1）“浸入”的含义：包括两种情况：A、浸没；B、部分浸入； （2）等于排开液体所受的重力； （3）：浸没时，； 只有部分浸入液体时，； （4）适用于液体和气体； （5）浮力大小只跟有关，当一定时，浮力大小决定于 的大小。 2、根据可知：液体密度大，物理受到的浮力就大;液体密度小， 物理受到的浮力就大。即一定时，浮力跟液体的密度成正比。 （8）副板书： 注意点：浮力的大小除了 （1）与物体的体积无关， （2）还与物体的密度、物体的自重G无关； （3）全部浸没时，浮力海域物体所在的深度无关； （4）浮力的大小还跟物体的形状以及物体在液体中的运动状态等因素无关。知识扩展：我们研究的是物体在液体中受到的浮力，物体在气体中是否也受到浮力呢?物体在气体中也会受到浮力。浸在液体中的物体都会受到液体的浮力。同样道理，处于空气中的物体也一样会受到空气的浮力，只是有时空气的浮力比较小，忽略不计。大量实验证明，阿基米德原理同样适用于气体。 8、 知识回顾： 1、阿基米德原理的探究实验 2、阿基米德原理的公式讨论 3、阿基米德原理的理解 4、利用阿基米德原理的分析与计算9、 课后练习：课本习题、练习册10、 教学说明：这节课再导入新课时，教师让学生亲自动手做实验，学生对实验现象觉得神奇又有趣，从而激发了学生的求知欲望，接着老师总结实验规律阿基米德原理，用公式推导法加深学生对阿基米德原理的理解，让学生恍然大悟。实验法直观、简明、易懂、推理法逻辑思维较强。求浮力的三