阿基米德原理教案.doc

物理学（1）班 郭宝莹 106012003029阿基米德原理教学目标1知识与技能：1）通过探究学习，理解浮力的大小等于什么2）知道阿基米德原理的内容和运用范围。3）理解阿基米德原理。4）会用阿基米德原理计算简单的浮力问题。2过程与方法：通过几个连续的探究活动，让学生理解什么是浮力，学会探究物理问题的基本方法控制变量法、实验法、推导法，对比法、排除法等等方法解决不同的物理问题。3情感态度与价值观：通过探究活动的开展，让学生体会物理研究方法的多样性。教学重点与难点阿基米德原理的探究及其方法设计；学情分析学生对于日常生活中所积累的浮力知识非常多，有些探究活动完全可以放手给学生，以解决课时紧张的问题。方法运用运用运用实验法对浮力的存在、阿基米德原理进行探究；运用排除法、推导法确立与浮力大小相关的因素。教具弹簧秤、木块、石块、水槽、矿泉水瓶、体积相等的铜块和铝块、盐、溢水杯、小筒、鸡蛋、烧杯大小各一个、量筒、等。教学设计说明1本节课的教学设计中有多个探究活动穿插进行，环环相扣，有利于引起学生的探究欲望，自发进行探究活动。2本节课的教学设计中注意到了运用多种方法解决问题，可以开阔学生解决问题的思路，有利于学生今后的物理学习和发展。教学过程创设情境：万吨巨轮，在水中为什么不会下沉？热气球为什么能腾空而起？由这些现象可以猜想：液体和气体地浸在其中的物体，可能有一个竖直向上的托力。（教学策略：常见的现象可以引起所有学生的观察思考，使学生顺利进入学习环境。）实验探究一：什么是浮力？石块在空气中和水中的弹簧测力计示数是不一样的，在水的示数较在空气中减小了。让学生把石块放在手上，使弹簧称示数与在水中一样，感受托力的存在。得出结论一：液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。石块在空气中，弹簧测力计的示数为G，在水中的示数F1=G-F浮，由此可以计算出F浮=G-F1置疑：为什么金属块沉在水底，木块浮在水面?实验探究二：不同物体受到的浮力大小是否相同，浮力的大小与哪些因素有关？建立假说：学生所猜想的“与浮力大小的相关因素”中有许多是错误的猜想，如何才能让猜想顺利进行，这一环节的设置有利于学生思维的顺畅，引导学生利用“排除法”建立假说，找准探究方向，节约探究所用时间。确定“排开液体的体积和排开液体的密度”影响到了浮力的大小。引导学生进行实验加深学生的观点。1讨论：轮船从江河航行到大海，吃水深度变化了，浮力可能与液体的密度有关；从井中提水，盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大，浮力可能与物体排开液体的体积有关，也可能与物体浸没在液体中的深度有关。得出如下猜想和假设：答案可能有(1) 与受力物体有关的因素：受力物体的体积；受力物体的密度；受力物体浸没在液体中的深度。(2) 与周围液体有关的因素：周围液体被排开的体积；周围液体的密度；周围液体的多少。2将学生分成若干小组，引导学生用控制变量法分别探究以上问题，排除干扰因素，获得较为准确的假设：利用“称重法”测量体积相同的铜块和铝块浸没于水中时所受的浮力大小相等，说明浮力大小与物体的密度无关。利用“称重法”测量体积相同的石块全部浸入水中所受到的浮力大小与部分浸入时所受浮力的大小不同，说明浮力大小与物体的体积无关，但与物体排开的液体体积大小有关。利用“称重法”测量浸没于水中不同深度的石块所受浮力大小相同，说明浮力的大小与浸没时所处的深度无关。利用“称重法”测量浸没不同体积水中的相同石块所受浮力大小相同，说明浮力的大小与液体的体积无关。利用“称重法”测量浸没于普通水中石块所受浮力比浸没于盐水中时小，说明浮力的大小与液体的密度有关。（3）进行实验，加深观点：（实验一）浮力的大小与排开液体的体积有关。方法：将空矿泉水瓶慢慢按入水中，感受浮力的大小。（实验二）浮力的大小与排开液体的密度有关。方法：盐水浮鸡蛋得出结论二：物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。置疑：既然浮力的大小与排开的液体体积大小有关、与排开液体的密度有关，能否猜想一下，浮力大小与排开的液体有什么定量关系呢?(学生可能会猜想浮力与排开液体的重力有关)实验探究三：探究浮力的大小（1） 用弹簧测力计分别测出石块和空杯所受的重力G石、G杯；（2） 把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中，用空杯承接从溢杯里被排开的水，读出些时弹簧测力计的示数F1；收集排开液体的方法 将小烧杯加满水后放入大烧杯中，将物体放入小烧杯时，溢出的水会被大烧杯收集。将量筒中放入一定量的水，记录此时的体积V1，将物体浸入量筒的水中，记录此时体积V2，溢出的水的体积即为V排 =（V2-V1）。（3） 用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总。G排=G总-G杯F浮=G石-F1比较两式结果，得出结论三：物体在液体中所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，即F浮=G排=液V排g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。这便是著名的阿基米德原理。知识扩展：物体在气体中也受到浮力，阿基米德原理也适用于气体。知识巩固：1相同质量的实心铁球和空心铁球浸没在水中，它们所受的浮力是 C A一样大； B实心球大；C空心球大； D无法确定2用绳子系好铜块，让它分别浸没在水中距水面1米和2米深的地方，铜块受到的浮力 CA1米深处大； B2米深处大；C一样大；D无法确定3浮在水面上质量相同的两块冰，甲块是实心的，乙块中含有小木块，则 CA甲块冰受的浮力大；B乙块冰受的浮力大；C两块冰受的浮力一样大；D无法确定4一个铁球和一个铝球分别用弹簧秤挂着浸没在水中，弹簧秤的示数相等，则铁球和铝球的体积 C A一样大； B铁球大；C铝球大； D无法确定2酒精的密度是0.8103千克/米3，把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中，它受到的浮力是_3.92_牛3三个体积相同的立方体a、b、c分别浮在同种液体的液面上，如图所示，若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc，则这三个力由小到