阿基米德原理

阿基米德原理

一、背景和教学任务简介

《阿基米德原理》是初中物理学中较为重要的原理之一，本设计是《阿基米德原珥》这

节内容的第2课时，主要是让学生通过科学探索经历《阿基米德原理》形成的过程。在学习

本节课的内容前，学生已经具备的基础知识是：(1)浸在液体或者气体中的物体味受到液体

或者气体对它的浮力作用；(2)浮力的方向是竖直向上的；己经具备的基本技能是：会正

确使用弹簧秤来测量浮力大小。

二、教学目标

1.知识和技能

(1)理解阿基米德原理；

(2)能正确使用溢杯。

2.过程和方法

(1)通过情景观察体验，培养学生实验观察和科学猜想的能力；

(2)通过交流讨论、实验设计，培养学生自主探索的能力；

(3)通过小组和大组的讨论，培养学生实验归纳能力。

3.情感、态度和价值观

(1)以学生自身体睑，猜想的引入，激发学生分析研究物理问题的强烈兴趣，促进学生

积极参预和主动探索；

(2)通过对实验数据分析、归纳得出结论的过程，培养学生合作精神和实事求是的科学

精神。

三、教学重点和难点

重点：阿基米德原理及其探索过程。

难点；提出猜想浸在液体中的物体所受的浮力可能等于排开液体的重力。

四、教学设计思路和教学流程

教学设计思路：本节课的难点是如何让学生提出浮力大小与排开液体的多少有关的猜

测，并进一步提出浮力大小等于排开液体的重力的猜想。因此课一开始先让学生体验阿基米

德浸入浴缸的摹拟实验，根据手的感受和观察到的现象提出猜想，层层引导，让学生感受猜

想、设计方案、实验验证、分析归纳等研究物理问题的方法，让学生.体验阿基米德原理知识

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的发生、发展过程，提供学生活动空间、思维空间、表现空间，进行合作学习，提高学生的

科学素质、培养学生科学精神。

教学流程图

《学生小结）

习收

五、学习资源和器材准备

1.学生实验器材：水槽、烧杯（两个）、溢杯、系有细绳的玻璃瓶、泡沫块、弹簧秤、钩码、

铝块、铜块、适量的水和盐水、

2.幻灯片课件

六、案例实录

教学过程1*>评

一、情景引入

情景：动画（阿基米德在浴缸中思量皇冠之谜）

师：在学习《密度》这节课的时候，我们知道了阿基米德在洗

澡的时候找到了用溢水法测量不规则物体体积的方法，并最终解决

王冠之谜，其实在这个过程中，他还注意到了另一个现象，并通过

研究得出了一个重要原理。

教学过程点评

二、学生体验提出猜测

2

师：今天我们也来做一次“小小阿基米德”，请你把泡沫块慢慢通过学生亲身体验,

按入水槽中装满水的烧杯里，体验一下手的感受，并子细观察实验激发学生的学习兴趣,

现象。促进学生主动参与。

生n

IIf11I让学生子细观察实验

1ill1现象，一方面培养学

师：你的手有什么感受？生的实验观察能力；另

生：感觉手受到一个向上顶的力。一方面也为学生猜测

师：这说明什么？浮力大小可能和哪些

生：在泡沫块浸入水中的过程中，受到浮力。因素有关提供依据。

师：这个力有变化吗？

生：在变大。

师：这乂说明了什么？

生：在泡沫块浸入水中的过程中，受到的浮力在增大.

师：你还观察到什么现象？

生：溢出来的水越来越多。

师：根据刚才实验中你的感受结合观察到的实验现象，你觉得这个设问相当关

浮力的大小可能和什么有关？键，让学生把感受和实

生：浮力大小可能与溢出来水的多少有关？验现象联系起来，较为

师：这个“多少”指的是什么呢？顺利地提出浮力大小

生A：溢出来水的体积。可能与排开液体的

生B：溢出来水的质量。”有关。

生C：溢出来水的重力。

师：同学们猜测了那末多，那末浮力大小是否就等于排开液体这个设问的作用

的体枳、排开液体的质量””是把研究方向明确地

生：不等于，因为它们是不同的物理量，它们的单位不同。指向定量关系，起到

师：那末浮力大小可能等于,,,，突破教学难点的作用。

生：浮力大小可能等于溢出水的重力。

教学过程八、、评

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师：水为什么会溢出来？

生：物体浸在水中占领了这部份水的位置。

师：正如同学们所说的：当容器中装满水时，物体浸在水中，

溢出的水就是被物体所排开的水。我们的猜测可以写成浮力的大小

可能等于排开水的重力。

师：那末如果物体浸在其它液体中，它受到的浮力可能等于什

么呢？

生：浮力大小可能等于物体排开液体的重力。

三、设计实验

师：事实是否如此呢？下面我们用实验来验证刚才的猜测是否让学生明白，’精

正确。测”必需要经过实验验

板书：验证“浮力大小是否等于排开液体的重力。”证，培养学生的科学精

师：本实验中需要测量哪些物理量？神。

生：浮力大小和排开液体的重力。

师：如何测量浮力呢？又如何采集排开的液体并测出排开液体这部份讨论可以

的重力？请同学们讨论一下。让学生明确实验器材

（请学生上台演示并说明）的使用方法和具体的

生：用弹簧秤先在空气中测出物体的重力G,然后将物体浸入实验操作过程，为实验

液体中测得弹簧秤的读书F,F浮=G-F。的顺利开展奠定基础。

师：同学回答的很好。如何采集排开的液体并测排开液体的重

力？

（请学生上台演示并说明）

生：在溢杯中装满水，直到它再也不滴水为止，在溢杯口下放

上

系有细绳的玻璃瓶，然后将物体慢慢浸入，等到冉也不从溢杯中滴

水

后，用弹簧秤测得水和玻璃瓶的总重力G,前面要先测一下空玻

2

璃瓶的重力G，排开水的重力G=G-G。

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师：同学们的设计非常好，在整个过程中有多次用到弹簧秤，

每次使用弹簧秤之前应该””

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教学过程点评

生：调零

师：非常好。下面我们分四组不同的情况，分别来进行验证。让学生明确实验

第一大组：钩码浸没在水中。任务。

第二大组：钩码浸没在浓盐水中。

第三大组：铝块或者铜块浸没在水中。

第四大组：钩码部份浸在水中。（给第四组同学准备铁架台，方

便控制部份钩码浸入水中）

两位同学一个小组进行实验，实验完成后，同一大组中的各小

组交流你们的实验数据，并归纳出你们大组的结论。

四、学生实验和大组讨论

学生实验。大组交流讨论。培养学生以适当

教师巡视。方式表达自己的见解，

五、学生归纳实验结论并与他人进行交流

第一大组：浸没在水中的钩码所受的浮力等于它排开水的重力；

第二大组：浸没在浓盐水中的钩码所受的浮力等于它所排开浓在归纳实验结论

盐水的重力；的过程中，各组学生往

第三大组：浸没在水中的铝块或者铜块所受的浮力等于排开水往会直接得出一个普

的

遍结论，此时教师要适

重力；

时的引导学生根据本

第四大组：部份浸没在水中的钩码所受的浮力等于排开水的重

组的实际情况来得出

力。

相应的结论，培养学生

师：其实我们每一大组同学的实验都存在一定的局限性。我们

实事求是的科学态度。

把第一组与第二组的实验结论综合起来，又可以得出怎样的结论

呢？

生：结论1:浸没在液体中的钩码所受的浮力等于它所排开液

体的重力

师：将结论1与第三组同学的结论归纳起来，我们可以知道，小

生：结论2：浸没在液体中的物体所受的浮力等于它所排开液

体的重力。

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教学过程点评

师：将结论2与第四组同学的结论归纳起来，我们可以知道”通过对各大组实

生：结论3：浸在液体中的物体所受的浮力等于它所排开液体验结论的综合，归纳得

的重力。出阿基米德原理。让学

师：这个结论是两千多年前古希腊学者阿基米德发现的，我们生感悟“合作”的重要

把它称之为阿基米德原理，即：“当物体全部或者部份浸没在液体，।性，经历彻底归纳的科

时，浮力的大小等于它所排开这部份液体所受的重力大小。”虽然，学过程。

我们没有切当的史料记教阿基米德是如何探索浮力大小的过程，但这里可适当加强

有记载的史料表明，任何一个科学的发现都要经过无数次实验论证对学生人文精神的熏

和反复的推敲，而不是一蹴而就的。陶。

六、学习收获

师：今天我们通过实验观察，猜测，设计实验、实验验证，最让学生明白学习

后在各小组、大组的交流讨论后，归纳得出了阿基米德原理。同学的收获不仅仅在于知

们在获得物理知识的同时还有那些收获呢？识和技能。

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七、教学反思

1.本节课以学生活动为主线，从观看阿基米德浸入浴缸的动画，到体验摹拟实验，而后在

猜想、设计、实验、分析归纳得到阿基米德原理，让学生充分体验了研究物理问题的过程，

同时也落实了三维忖标。

2.本节课的难点是如何让学生提出猜想，最初设想将泡沫块浸入装满水的烧杯中，泡沫块

受到的浮力会增大，同时会看到排开的水越来越多。希翼学生通过体验提出浮力有大小，浮

力大小与排开液体的多少有关的猜测，并进一步提出浮力大小等于排开J1

液体的重力的假设。在第一次试讲后，学