【教学设计】第二节阿基米德原理.doc

第二节 阿基米德原理
【教材分析】   
本课内容取自于沪科版八年级物理新修订教材第九章第二节内容，是“浮力”这一章的核心内容，是学习“物体的浮与沉”学习的理论前提。通过对本课的学习，可对原有知识起到复习和巩固提高的作用，并为物体的浮沉条件的探索及浮力知识在生活、生产中的广泛应用提供了知识基础。本课是初中物理理解级的内容，也是初中物理的一个学习难点。阿基米德原理是通过实验来探究浮力规律，所以这节课是通过学生自主探究、经历科学探究过程、培养各种能力的科学探究类型课。
【学情分析】
《浮力》一章是学生在已学过力、二力平衡、同一直线上的二力合成、密度和液体内部压强知识的基础上，再进行研究浮力现象的。它是前面力学知识的综合应用。通过第一节的学习，学生具备了一定的知识储备及实验能力，已经知道浸在液体或气体中的物体会受到液体或气体对它的浮力作用，浮力的方向是竖直向上的，并且学会了利用弹簧秤测量物体所受浮力的大小及浮力产生的原因。本节要进一步学习浮力与那些因素有关及计算物体所受浮力大小普遍适用的方法。但是八年级学生定量分析的能力较弱，对得出阿基米德原理有一定的难度。教学中教师要善于引导学生通过实验探究活动定性的知道“浮力大小可能与那些因素有关”并能理解阿基米德原理。
【教学目标】
知识与技能：
1、知道与浮力大小有关的因素；
2、理解阿基米德原理并据此计算物体所受浮力的大小。
过程与方法：
1、经历探究“浮力大小可能与那些因素有关”的过程，定性的理解阿基米德原理；
2、通过探究浮力大小与物体排开液体重力之间关系的实验，经历讨论、交流，方案设计，观察现象、记录实验数据、归纳结论的科学探究过程。
情感 ● 态度 ● 价值观：
1、通过对“浮力大小可能与那些因素有关”的猜想和实验，激发学生探究的愿望和学习的兴趣；
2、学生在参与 “F浮与G排大小的关系”活动探究中，通过定量分析实验养成实事求是的科学态度，认识到交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。
【教学重难点】
1、重点：（1）浮力大小与那些因素有关；
（2）学生分组实验探究F浮与G排大小的关系
2、难点：（1）引导学生猜想F浮可能与G排有关；（2）理解阿基米德原理。
【课型】 新授、实验探究课
【教学用具】
多媒体课件、弹簧测力计、大烧杯、小烧杯（或小桶）、细线、水、食盐、溢水杯、鸡蛋、圆柱形物体。
【课时安排】 1课时
【教学过程】
[回顾复习、引入新课]
1、浮力的定义？方向？
2、测量浮力的方法？
3、浮力产生的原因？
4、怎样测量不规则物体的体积？
生：思考回答。
师：点评强调称重法和“排液法”（V物=V排=V2-V1），并介绍运用溢水杯测量物体的体积。
师：本节课我们将继续学习浮力的大小与那些因素有关？计算浮力大小的方法。
[进行新课]
一、浮力的大小与哪些因素有关
活动探究1：浮力的大小与哪些因素有关？
师：由生活、生产中实例引导学生进行猜想。
生：猜想并填写学案。
师：对学生的猜想有意识的进行引导并概括。
猜想1：浮力可能与液体的密度有关；
猜想2：浮力可能与物体排开液体的体积有关；
猜想3：浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关 ； …… ……
师：浮力的大小可能与很多因素有关，今天我们主要对这三个因素进行，那么如何验证我们的猜想呢？（学生不能正确回答，师可类比液体压强的规律进行引导）
生：控制变量法。
探究猜想1：浮力可能与液体的密度有关
师课堂演示：（1）把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。
（2）在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。
生观察并回答两次实验出现的现象。
师：实验说明了什么问题？
生：根据实验现象不难归纳结论——浮力的大小跟液体的密度有关。
探究猜想2：浮力可能与物体排开液体的体积有关
师课堂演示：（1）把同一物体浸入水中（溢水杯盛满水，小桶收集排开的水）。
（2）物体逐渐在浸入的过程中，弹簧测力计的视数如何变化？物体受到的浮力如何变化？ （学生观察并回答）
师：排开的水的体积及深度怎样变化？
学生观察并回答：排开的水的体积越来越大，浸入水中的深度越来越深。
师：两个因素都变化，那么浮力的变化究竟是排开的液体体积引起的呢？还是浸入液体中的深度变化产生的？我们继续进行探究。
探究猜想3：浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关
师课堂演示：（3）物体不断浸入水中，直至完全浸没，再增大物体浸没在水中的深度。
（4）此时排开的水的体积、物体浸没在水中的深度、弹簧测力计的视数及浮力的大小如何变化？
生：排开的水的体积不变，物体浸没在水中的深度变大，弹簧测力计的视数不变，物体受到的浮力大小不变。
师：实验说明了浮力的变化是由于物体排开液体的体积发生了变化，而不是由深度变化而引起的。
生：归纳得出实验结论——浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；跟物体浸没在液体中的深度无关。
师：总结归纳，得出的实验结论。
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。
深度拓展：浮力大小与哪些因素有关？
师：引导学生根据各物理量的关系进行分析探究。

液体的密度 → ρ
浮力 ρV = m → m排 = G排/g
（F） 物体排开液体的体积 → V
（物体浸在液体中的体积）
生：在教师的引导下得出猜想——浮力可能与排开液体的重力有关。
师：如何进行探究？
活动探究2：探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系？
设计实验：
师：思路引导（师投影，引导学生设计实验方案）
1、怎样测浮力？
2、怎样收集排开的液体？怎样测出排开液体的重力？
3、物体浸在液体中包含哪两种情况？
4、需要测量的物理量？
生：交流讨论并设计实验方案。
师：介绍实验器材并指导学生进行活动探究分工。
生：熟悉实验器材——溢水杯、圆柱体、小桶、弹簧测力计、烧杯和水。
实验步骤：学生交流讨论后，师投影
（学生分组实验探究、师巡回指导）
数据记录:
浸入状态
物体的重力
G物 /N
空杯的
重力
G杯／N
物体在液体中测力计的示数
F′/N
杯和排液的总重
G总/N
浮力的
大小
F浮/N
（G物-F′）
排开液
体所受
的重力
G排/N
（G总- G杯）
部分浸入

浸没

生：将实验测得的G物、F′、G杯、G总的数值填入表格，计算出F浮、G排的大小。
师：引导学生分析比较F浮、G排的大小关系（可选择部分小组的数据进行投影）
生：分析数据，交流讨论得出结论。
探究结论: 浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小。
师：对学生的探究结论进行点评小结，并介绍阿基米德原理。
二、阿基米德原理
1、内容：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。（师介绍并板书）
2、数学表达式：F浮 = G排 （师介绍并板书）
3、用于计算的导出式： F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g （师引导学生推导并板书）
[课堂小节]
师：你在这节课中，有哪些的收获？
生：自己从知识、技能和方法等方面总结并与同学交流。
[作业布置] 课本作业P175~176/1、2、3、4

[板书设计]
9.2 阿基米德原理
一、浮力的大小与哪些因素有关
二、阿基米德原理
1、内容：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
2、数学表达式： F浮 = G排
3、导出式： F浮 = G排 = m排g =ρ液V排g
【教学反思】

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