物理人教版八年级下册第二节 阿基米德原理.doc

阿基米德原理课题:阿基米德原理(一)教材： 人教版九年义务教育初中物理全一册(二)教学要求：1知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。2理解阿基米德原理的内容。3会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。(三)教具：学生分组实验器材：溢水杯、烧杯、水、小桶、弹簧秤、细线、石块。（四）教学方法：实验探究、学案教学(五)教学过程：在学习“阿基米德原理”这节课的内容以前，学生已经知道了“浸在液体里的物体所受浮力的大小等于弹簧秤在空气里称物体和浸在液体里称物体两次读数的差”，并学会了用弹簧秤测量浮力的方法，这为“阿基米德原理”一课的探究式教学奠定了实验基础。这部分内容的教学要求分两步来达到。第一步要求学生知道浮力大小跟液体的密度和排开液体体积之间的定性关系。第二步要求学生理解和掌握浮力的大小和液体的密度和排开的液体体积之间的定量关系（即阿基米德原理）。一、设置情景一艘满载货物的海轮正在大海中航行。（蔚蓝的天空，湛蓝的海水，雄伟的万吨巨轮，刺激着学生们的感官，引起了兴奋，学生们进入了学习知识的情境。二、设疑这艘满载货物的轮船受到海水对它的浮力有多大呢？很显然，这个问题已经无法用前面学过的用弹簧秤测量浮力的方法来解决，面对这个宠然大物，弹簧秤已经无能为力，问题的提出在学生心中引起了困惑，激起了求知的新的“浪花”。三、点拨为了解决轮船在海中航行时所受浮力大小的问题，必须先研究和浮力大小有关的因素？将学生对解决轮船所受浮力大小的直接兴趣，引导到研究和浮力大小有关因素的间接兴趣上去。四、猜想浮力大小究竟和哪些因素有关，大家可以猜想，发表自己的见解，并说出自己的理由。这时课堂气氛顿时活跃起来，同学们根据以往学过的知识、生活经验、所见所闻进行猜测，议论纷纷，有人开始举手了。1有的学生认为浮力大小和物体的轻重有关，理由是轻的木块在水中会浮起来，而重的金属块则沉下去，说明木块所受浮力比金属块大。老师应及时纠正学生关于物体轻重的说法，轻重必须用同体积的物体来作比较，所以这个学生关于木块的说法应改成浮力大小和物体密度有关。至于木块浮上来就说它所受浮力大的错误想法，在下一步实验探究时，由学生自己来纠正。2有的学生认为浮力大小和物体体积有关，理由是：“你看！轮船体积大，在海上能载这么多货物，说明它所受的浮力大。”3有的学生认为浮力大小和物体浸入液体的深度有关，理由是在游泳池里游泳，在浅水区感到浮力小，在深水区就感到浮力大，游起来轻松。其实这也是一个错误的想法，即使在浅水中，只要身体全部浸没，受到的浮力和在深水中是同样大的，但是既然是猜想，就允许猜错，让学生在下一步探究中自己去“去伪存真”。4有的学生认为浮力大小和液体密度有关。理由是海水密度大，在海水里游泳要比在游泳池里游泳感到浮力大。老师应事先估计到学生可能提出的各种猜想，并进行充分的准备，学生没有提到的因素，老师应及时进行启发，同时要准备好各种实验器材，如同体积的金属块、不同体积的铁块、水、酒精老师归纳：五、探究实验方法既然浮力大小可能和上述因素有关，那么是和其中的一个因素有关呢，还是和其中几个因素有关，或是和它们都有关系？怎样来验证这些猜想是否正确呢？学生们经过紧张的思考后提出，可以用实验的方法来检验。请学生自己设计实验，包括选用器材。学生甲提出：只要将铜块和铁块都浸在水中，分别用弹簧秤测出它们受到的浮力，若浮力大小不一样，则说明物体所受浮力大小和物体密度大小有关，反之，则无关。学生乙提出：将一块大的和一块小的金属块都浸没在水中，用弹簧秤测出它们所受的浮力，若浮力大小一样，就说明物体所受浮力大小和物体体积大小无关，反之，则有关。随后，又点拨学生用“控制变量法”进行实验。浮力大小可能和上述因素都有关系，但是我们研究浮力大小和其中一个因素的关系时必须控制其它因素，使其保持不变，以排除其它因素的影响和干扰。例如在研究浮力大小和液体密度的关系时，必须将相同体积的同种金属块，分别浸没在酒精和水中的同样深度处，即保持物体密度不变，物体体积不变，浸入液体深度不变，这样才能得出浮力大小和液体密度的正确关系。“控制变量法”是一种重要的科学思维方法，也是一种重要的实验手段，强调和突出这种方法，有利于培养学生科学的思想方法。六、探究物理概念学生们用“控制变量法”进行实验后发现当其它条件都一样，只有物体密度或浸入液体深度不一样时，测得浮力大小相等，说明浮力大小与它们无关；而当其它条件都一样，只有液体密度和物体浸入液体体积不一样时，测得浮力大小不等，说明浮力大小和它们有关。这样学生们经过自身的参与、对数据的分析比较，自己得出了结论，即“浸在液体里的物体所受浮力的大小和液体的密度和排开的液体体积有关。”（点拨V排=V浸）七、探究物理规律（阿基米德原理）1设疑我们已经探究出浮力大小和液体密度、排开液体体积有关，那么，它们之间有没有确定的数量关系呢？这一问题，促使学生由定性到定量、由浅入深地进行探究。2动手实验引导学生用弹簧秤吊着体积不同的金属块，浸没在盛满水的溢杯里，用空杯盛接从溢杯里被金属块排出的水。3观察现象学生们将金属块逐渐浸入水中，直至浸没，发现弹簧秤读数逐渐变小，水渐渐从溢杯中流出。4分析比较学生们发现，体积小的金属块浸没在水中时，弹簧秤读数变化小（浮力小），排开水也少；体积大的金属块浸没在水中时，弹簧秤读数变化大（浮力大），排开的水也多。5点拨、引导思维浮力大排开的水多浮力小排开的水少那么，浮力的大小和排开水的多少是否有着必然的联系呢？从而引导学生去称一称排开液体所受重力有多大？看它和浮力大小究竟是什么关系？6发现规律学生们用弹簧秤去测被物体排开的水所受的重力，惊奇地发现，浸在液体里的物体所受浮力，竟和排开的水所受重力正好相等，从而得出阿基米德原理：“浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。”这在阿基米德是灵感思维，对我们的学生则是在老师指导下，经过探究活动后发现的。7导出阿基米德原理的数学表达式老师板书，学生参与。F浮=G液=m液g=液gV排即F浮=液gV排8解决轮船所受的浮力在船体设计时，它的吃水线以下的体积是重要的设计数据，根据V排=V浸，海水密度液已知，即可用计算方法得出轮船满载时所受浮力。9. 应用拓展你来做一次曹冲吧!如何称出庞大的大象的体重?试用所学的物理知识加以解释.八、学生练习1、浸没在液体中的物体受到液体_的浮力，浮力的大小等于_，这就是阿基米德原理，其数学表达式是_，这个定律适用于液体和_2、 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_