沪教版物理九年级上册-6.4-阿基米德原理-教案.doc

6.4 阿基米德原理
一、教学目标
1．知识与技能：
⑴知道浮力。
⑵知道浮力的方向。
⑶理解阿基米德原理。
⑷理解浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体的密度有关。
2．过程与方法：
⑴通过观察实验，感知浮力的存在以及浮力的方向。
⑵通过对阿基米德故事的了解，知道阿基米德原理，通过推导得出浮力大小的影响因素。
⑶通过阅读曹冲称象的故事，感悟等效替代的科学方法。
3．情感态度与价值观：
通过对阿基米德原理的得出过程的了解，提高观察自然现象的能力，通过介绍科学家的奉献，树立刻苦钻研、大胆探索科学真理的精神。
二、教学重点难点
重点：阿基米德原理。
难点：阿基米德原理。
三、教学资源与实验器材
弹簧秤、钩码、重锤线、木块等
四、教学设计说明
1、设情景，提出问题：浮力是有大小的，浮力的大小与什么有关？ 2、示弹簧秤和大小石块，提问如何测出石块受到的浮力？并让学生测量得出数据，引导分析浮力的大小可能与什么有关？学生实验，得出大石块受到的浮力大，可能得出浮力与石块的重力有关，重力越大，浮力越大 3、体积一样的铜块和铝块〔实验室器材〕，让学生测出浮力。结论：浮力相等。引导分析，重力不等，但浮力相等，得出浮力的大小与物体的重力无关。还能说明浮力的大小物体的密度无关的。浮力相等是因为物体的体积相等，从而猜测浮力的大小可能与物体的体积有关，大石块的浮力大，是以为物体的体积大。 4、找条形的大长钩码，挂在弹簧秤下逐渐的没入水中分析弹簧秤的示数的变化，并分析浮力的变化。学生实验结论是随着逐渐进入，弹簧秤的示数逐渐变小、浮力逐渐变大。而物体的体积是不变的，浮力却变大的，说明浮力大小与物体的体积煤油关系，与物体进入液体中的体积是有关的，是正比的关系，一步引导如果物体浸没以后，弹簧秤的拉力有什么变化，物体受到的浮力如何变化？说明进入水中的体积V排不变的时候浮力也不变。〔这里，既得出了浮力的决定因素，也稳固了称量型问题的分析思路，设计非常好〕 5、把铁块浸没到酒精或盐水中，测量浮力发现浮力还是不相等，说明除了和V排有关外还与物体的密度有关，而且密度越大，物体的浮力越大。 小节浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关系而且有怎么样的关系。和重力是煤油关系的。进一步引导密度与的乘积就是排开的重力。知识推导，到底物体受到的浮力和排开的液体的重力有怎么样的关系？是否有关系，过渡教材的实验。 6、做教材的实验，验证受到的浮力等于她排开的液体受到重力。注意的是下沉物体铜块的浮力已经测量出来了，现在测出她排开受到的重力了。而漂浮木块的浮力很好测量的。这样处理，层层的进，抽丝剥茧，。
五、教学过程
〔一〕创设情景，引入新课
观看一组照片资料：泰坦尼克号和中国的核潜艇航行大海，广告飞艇在空中飞行等。
问：看了这组资料，你知道为什么船能漂在海上，气球能升入空中？
〔二〕新课教学
1．什么是浮力
活动Ⅰ：〔1〕问题
问：什么叫浮力呢？请大家讨论后概括。
浮力：当物体全部或局部浸在液体或气体中时，物体受到向上的托力，叫做浮力
〔2〕问题
问：同学们还能举出哪些物体受到浮力的作用？
船能漂在海上，气球能升入空中，那能否猜测一下，下沉的物体是否也受到浮力的作用呢？能找出怎样的经历支持？
2．浮力的方向
活动Ⅱ
〔1〕问题
师：力有三要素，大小、方向、作用点。浮力的方向指向哪里呢？请你用实验〔活动卡P13活动1〕或事例来说明浮力的方向。
学生做实验或列举现象，说明浮力的方向向上。
〔2〕演示实验
演示实验：找一段较粗的红毛线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部，将水注入大烧杯，直到将乒乓球浸没，观察红毛线被在竖直方向拉直。将大烧杯的一端垫高，发现红毛线仍旧被在竖直方向拉直。总结得出浮力方向的结论。
〔3〕结论
浮力的方向是竖直向上。
3．浮力的大小。
活动Ⅲ
〔1〕问题
物体的所受的浮力的大小呢？
〔2〕分组实验
用手将浮在水面上的泡沫塑料慢慢向下压，描述你手的感受。
〔3〕阅读材料
阅读阿基米德的故事，得出阿基米德原理。
阿基米德原理：当物体全部或局部浸在液体中时，会受到向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力，即F浮=G排液。适用于气体。
〔4〕公式推导
F浮=G排液＝ρ液gV排
1〕ρ液是指液体的密度。2〕V排是指物体排开液体的体积，也即浸在液体中那局部物体的体积3〕V排不一定等于V物：当物体局部浸入液体中的时候，V排等于____________________，这就是阿基米德原理。
2． 将水倒到溢杯中，使水面到达溢管口，放入一块质量是50克木块，溢出一些水，木筷受到的浮力为___________牛，溢出水的重力为__________牛。
六．课后反思：阿基米德原理探究设计 阿基米德原理是研究浮力的大小与什么有关，学生关于浮力的大小因素有根据经历的错误认识，新授课的教学中应该充分利用实验,引导学生探究，分析，排除错误认识，理解阿基米德原理。让学生一波三折，在探究、实验、讨论中理解知识探究结论，培养学生探究的能力，也使学生真正在中了浮力的大小与物体的密度、体积重力无关，与排开的密度、体积有关以及有怎么样关系。如果把这个变成学生随堂探究实验更好，是一节很好的探究典型课。
教学参考资料
【关于阿基米德的故事】
洗澡的故事
　关于阿基米德，还流传着这样一段有趣的故事。相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了假，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没有捣鬼呢？既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。
  后来，国王请阿基米德来检验。最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天，他去澡堂洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻拖起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的方法，来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！〞。(Eureka，意思是“我知道了〞)。
  他经过了进一步的实验以后来到王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比拟两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比一样重量的纯金的体积大，所以证明了王冠里掺进了其他金属。
  这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王，阿基米德从中发现了浮力定律：物体在液体中所获得的浮力，等于他所排出液体的重量。后来，该定律就被命名为阿基米德定律。一直到现代，人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。
爱国者阿基米德
　 在阿基米德晚年时，罗马军队入侵叙拉古，阿基米德指导同胞们制造了很多攻击和防御的作战武器。当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时，他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘。他制造的铁爪式起重机，能将敌船提起并倒转……
  另一个难以置信的传说是，他曾率领叙拉古人民手持凹面镜，将阳光聚焦在罗马军队的木制战舰上，使它们燃烧起来。罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战，草木皆兵，一见到有绳索或木头从城里扔出，他们就惊呼“阿基米德来了〞，随之抱头鼠窜。
  罗马军队被阻入城外达三年之久。最终，于公元前212年，罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈，大举进攻闯入了城市。此时，75岁的阿基米德正在潜心研究一道深奥的数学题，一个罗马士兵闯入，用脚践踏了他所画的图形，阿基米德愤怒地与之争论，残暴无知的士兵举刀一挥，一位璀璨的科学巨星就此陨落了。
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