《阿基米德原理》教学设计

课题

阿基米德原理

课时

1课时

教

学

目

标

1．通过边学边实验，使学生知道什么是浮力，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。

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。

3．通过边学边实验的探究性学习，增强学生学习物理兴趣，培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯。

重点

浮力概念，阿基米德原理

难点

1．探索阿基米德原理的实验设计及操作过程。

2．对阿基米德原理的理解。

突破方法

实验、猜想与推理

教具

盛水（盐水）烧杯，重物，乒乓球，弹簧测力计，溢杯，小烧杯、（每2人一组）铁架台，有关投影片等。

教学

方法

启发式教学

教

学

过

程

教

学

过

程

教

学

过

程

教师活动

学生活动

设计意图

一、引入新课

问：在操场上踢足球时一不小心把球踢到了河里，球就能漂浮在水面上，它受到什么力的作用？

二、新课教学

（一）1．举例说明生活、生产中有哪些物体受到浮力，

2．学生边学边实验，感受浮力的存在。

问题1：物体浸没在水或盐水中时是否受到浮力？方向如何？能否用测力计来测量其大小？

分析学生设计的实验步骤：

（1）物体在空气中的重为___________N。

（2）把重物浸没在水中或盐水中，弹簧测力计的示数为_________N。

分析数据可得：

浮力的概念：液体对浸在其中的物体的竖直向上的托力叫浮力。

测量浮力大小的一种方法：悬吊法F_浮＝G－F

问题2：当物体部分浸入液体中时是否受到浮力？能否测出大小？

步骤A：在空气中用弹簧测力计测出物体的重G

步骤B：把物体浸在液体中，测出弹簧测力计的示数为F

步骤C：浮力的大小为F_浮＝G－F

观察在物体缓慢浸入液体的过程中，弹簧测力计的示数变化情况，由此可以得出什么结论？

分析：在物体逐渐浸入液体的过程中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体受到的浮力逐渐变大。

（二）学生进行猜测：物体受到的浮力大小与哪些因素有关？

1．实验2：浮力的大小与哪些因素有关？

2．演示：石头与浮力；浸入液体中的体积不同时，物体受浮力大小的变化；浸没在液体中的深度不同时，浮力大小的变化。

分析并完善学生的实验表格

3．总结：

物体受到的浮力大小与物体的排液体积有关，与其浸没的深度无关。

（三）探究阿基米德原理

从以上实验初步可知，浸在液体中的物体受到的浮力大小与它排开的液体的多少有关，并且排开液体越多，受到的浮力越大。

读读议议有关“曹冲称象”的故事，再次说明上述现象。

学生边学边实验验证这个观点。

（１）设计实验方案

需要解决的两个问题：

①如何测量物体受到的浮力。

②如何测量被物体排开的液体的重力。

实验所需的器材：弹簧测力计，重物，盛有液体的烧杯，溢杯，空杯等。

（2）进行实验，分析总结

分析课本所给出的实验方法

分析数据可得：

物体全部浸没于液体中时F_浮＝G_排。

问题3：如果物体只是部分浸入液体中时，那么它所受的浮力是否还等于它排开液体的重力呢？

分析数据可得：

物体部分浸入液体中时F_浮＝G_排。

阿基米德原理：

浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小。

测量浮力的另一种方法：排液法：F_浮＝G_排。

（3）进一步讨论阿基米德原理：

F_浮＝G_排＝m_排g＝ρ_液V_排g

浮力的大小与ρ_液，V_排有关，且成正比关系。

讨论V_排和V_物的大小关系：

物体全部浸没于液体中时V_排=V_物

物体部分浸入于液体中时V_排<V_物

问题4：浮力的大小与物体的密度、质量、形状以及物体浸入液体中的深度是否有关？

学生课后设计实验方案，探究上述问题。

（三）当堂巩固

（四）布置作业。

学生回答。

给足球做受力分析，判断受理情况。

学生实验，把乒乓球放水中，并向下压，感受浮力的存在和方向，并对球进行受力分析，归纳浮力的方向。

学生讨论，设计实验，记录并分析实验数据，得出有关结论。

学生猜想答案，简述利用弹簧测力计测量浮力大小的步骤和公式。

学生观察弹簧测力计的示数变化，分析数据得出结论。

设计实验步骤和实验表格，记录实验数据。

分析实验数据，总结实验结论。

学生根据前面所总结的内容自行设计实验，可分组讨论。

进行实验，记录有关实验数据。

设计实验有困难的学生可参考课本所给的方法。

改进实验方案，进行分组实验，观察现象，记录数据，归纳出结论。

师生共同总结出“阿基米德原理”。

学生结合以前所学的相关公式，进一步推导阿基米德原理。

学生通过本节课的探究结果回答问题。

通过生活实例，复习相关内容，同时引入新授课──浮力。

通过实验让学生感受浮力的存在，自己总结知识点，加深学生对知识的理解。

培养学生的实验设计能力、观察能力和语言表述能力。

体验科学探究的过程，培养学生的科学兴趣。

培养、提高学生的观察能力、语言表达能力。

培养学生认真、严谨的科学态度和科学精神。

应用所学知识解决问题，提高学生理论联系实际的能力。

根据学生的具体情况，采取不同的教学方法，努力使不同学习水平的学生都有所收获。

通过分步讨论，加深学生对知识的理解，培养学生的归纳总结能力。

让学生自己推导出相关公式，既有利于学生记忆，又可以增强学生学习的信心，进一步激发学生的学习兴趣。

评价与反思

这节课能够调动绝大多数同学的积极性，使学生浮力产生的原因和阿基米德原理有了更直观的认识，引导学生自己动手设计实验、分析现象并总结，不仅加深了学生对知识的理解，更培养了学生学习本学科的兴趣，增强了学生学好物理的信心。

通过放手让学生设计实验，学生对控制变量的思想理解更加深刻，能够更好的处理好自变量和控制变量的关系，培养了学生科学探究的能力，并为学生进一步的学习打好了基础。