【教案一】第2节 阿基米德原理(2)

《阿基米德原理》教学设计

浙江省黄岩实验中学 李亨垣

【教材和学情分析】

北师大段金梅老师利用“教材对学生思维水平的要求与学生成绩相比较”方法，对初中物理的内容进行了定量研究，发现阿基米德原理是整个初中物理教学中属于最难的一个知识点。产生此现象的原因是初中学生的思维大多以具体形象思维为主, 然后逐步过渡到抽象逻辑思维。按照皮亚杰的认识发展阶段理论来衡量, 初中学生的物理思维基本上还处在具体运算阶段和前运算阶段，即这个阶段的思维一般还离不开具体事物的支持, 思维还要依靠物体、实物和能观察到的事物来进行, 不能仅仅依靠词语、假设等来进行。基于以上认识，如何通过恰当地处理教材内容并选择合适的教学方法，使学生的思维水平与教材要求相对应是进行阿基米德原理有效教学的关键。

【教学目标】

1．通过实验建构并理解阿基米德原理

2．会灵活运用阿基米德原理进行简单的运算

3．经历探究阿基米德原理的过程，提高自身的观察、动手实验、分析和概括的能力

【教学重点】

1．理解阿基米德原理

2．运用阿基米德原理进行简单的计算

【教学难点】

如何通过实验，帮助学生定量地获得F浮、V排和G排的关系

【教学过程】

1．复习浮力的测量方法

用烧杯取一定量的水，将石块挂在弹簧测力计下，测出其重力G，然后将石块缓慢地放入到水中，观察弹簧测力计的示数变化，同时引导学生观察烧杯中水面的变化。

引入问题：在得到浮力大小的同时，我们可以发现浮力变大时，水面在发生如何变化？

2．构建浮力大小与所排开水的体积的直观关系

选择弹簧测力计（最小刻度为0.1牛）、量筒、体积为20厘米3的小石块A、体积为40厘米3的小石块B以及体积为20厘米3的小铁块各一块、细线等实验器材。用称量法测出不同体积的小石块A和B、小铁块浸在水中受到的浮力，用排水法测出小石块A和B、小铁块所排开的水的体积。初步建立浮力大小与排开的体积的关系。数据记录如下表：

物体 实验序号 物体的重力（牛） 物体在水中的视重（牛） 物体受到的浮力（牛） 物体的

天才是百分之一的灵感加百分十九十九的努力

每天练一练 第2节 阿基米德原理

【学习目标】

1．会设计实验探究阿基米德原理。

2．了解阿基米德原理，并会进行浮力的简单计算。

【学习重点】

了解阿基米德原理。

【学习难点】

理解阿基米德原理，会灵活地应用阿基米德原理解决实际问题。

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行为提示：

1．用双色笔将学习目标中行为动词标出来。

2．解读学习目标，引入新课。

规律总结：

如何正确理解阿基米德原理：

理解阿基米德原理时，应注意以下几点：

(1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种状态：一是物体全部浸在液体里，即物体浸没在液体中；二是物体的一部分浸在液体里，另一部分露在液面以上。

(2)G排是指物体排开液体所受的重力，F浮＝G排表示物体受到的浮力大小等于被物体排开的液体的重力。

(3)V排表示被物体排开的液体体积，当物体浸没在液体里时，V排＝V物，当物体只有一部分浸入液体里时，V排＜V物。 天才是百分之一的灵感加百分十九十九的努力

每天练一练 (4)由F浮＝ρ液gV排可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。

情景导入 生成问题

我们学习物质的密度时说过一个故事：两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否用纯金制成，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，当他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，突然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题。这次洗澡的偶然发现，不仅让阿基米德解决了王冠的鉴定问题，还通过大量的实验，总结出了著名的阿基米德原理。你认为阿基米德原理的内容是什么呢？自学互研 生成能力

知识板块一 阿基米德原理

自主阅读教材P53～55的内容，独立思考并完成：

1．如图所示，在研究浮力大小与哪些因素有关时，某同学将一个空易拉罐开口向上，缓缓压入到盛水烧杯中，在这个过程中，手用的力越来越大，这说明：__物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大__。

第2课时

●教学过程

［课前准备］

1.预习和准备“性状分离比的模拟实验”。

2.设计“性状分离比的模拟实验”实验结果记录表。

3.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验遗传分析图解。

［情境创设］

实验室屏幕上显示纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交实验遗传分析图解，同时显示如下问题：（1）孟德尔提出解释F2分离现象假说的基本观点有哪些？（2）你能用孟德尔的假说解释分离现象吗？（3）你能用什么形式来体验孟德尔的假说？

〔答案：（1）（2）略，见本节第1课时“师生互动”和“教师精讲”栏目内容；（3）用性状分离比的模拟实验来体验孟德尔的假说〕

［师生互动］

刚才同学们运用孟德尔对分离现象解释的原理解释了一对相对性状杂交实验的实验现象,特别是对实验现象中F2代出现性状分离的奥妙进行了分析。从中看出同学们对孟德尔分离现象解释的假说有一定的理解。如何进一步去体验孟德尔的假说呢？

生：（异口同声地）做“性状分离比的模拟实验”，（这是课前预习所带来的课堂效应！）

1.性状分离比的模拟实验

师：现在我们来做“性状分离比的模拟实验”，让同学们来体验孟德尔的假说。

生：通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与数量之间的性状关系，从而体验孟德尔的假说。

师：做这个实验的理论依据是什么？请同桌一起讨论,弄清这个问题，以便更好地做好实验。在同学们讨论后，教师作了如下归纳：

总地说，做这个实验的理论依据是：分离定律的原理。具体说就是依据孟德尔对分离现象解释的基本原理进行的。即进行有性生殖的生物（如杂合子）在形成配子时,成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离，形成两种类型、比值相等的雌雄配子；受精时，雌雄配子随机结合，且结合的机会相等。所以，F1（杂合子）自交产生的F2会发生性状分离。本实验就是模拟雌雄配子的随机结合的过程而产生的结果（实验现象，即性状分离的事实）来验证孟德尔的假说的。

师：屏幕显示：

下面同学们按课前的准备，进行分组实验，并作好实验记录。实验过程中应注意排除一些影响实验结果的因素。（课前各小组已进行了讨论认知）

阿基米德原理教案

教学目标：

理解阿基米德原理的基本概念和原理；

掌握应用阿基米德原理解决物体浮沉问题的方法；

培养学生的观察能力和实验操作能力。

教学内容：

阿基米德原理的介绍：通过引入浮力的概念，解释物体在液体或气体中的浮沉现象；

阿基米德原理的公式及推导：介绍浮力与物体排开液体体积之间的关系，并推导出阿基米德原理的公式；

实验演示：进行几个简单的实验，直观地展示阿基米德原理的效应；

应用实例：通过一些日常生活中的例子，说明如何应用阿基米德原理解决浮沉问题。

教学步骤：

引入阶段：

引发学生对浮沉现象的思考，提出问题："为什么有些物体浮在水面上，而有些物体会沉下去？"

引入阿基米德原理概念，并解释浮力的作用。

理论探究：

介绍阿基米德原理的公式及其推导过程。

解释浮力与物体排开液体的体积之间的关系。 实验演示：

进行几个简单的实验，如：用不同的材料制作物体，并观察它们在水中的浮沉现象。

让学生亲自进行一些简单的实验操作，如：用天平测量物体的质量，用容器测量物体排开液体的体积等。

应用实例：

通过一些日常生活中的例子，如：水下潜水、气球漂浮等，说明如何应用阿基米德原理解决浮沉问题。

引导学生思考、讨论并总结阿基米德原理在实际生活中的应用。

总结回顾：

对阿基米德原理的关键概念和公式进行总结。

提出相关问题，检查学生对所学知识的理解情况。

教学资源：

教学课件或黑板、粉笔；

物体、测量工具、液体等实验材料；

相关教学视频或图像资料。

评估方式：

学生实验报告的评估；

针对学生提供的测验或练习题目进行评估；

学生课堂参与度和思考能力的评估。

拓展延伸： 讨论物体在不同液体中的浮沉现象；

探究阿基米德原理与物体的密度、形状等因素之间的关系；

利用数学方法推导阿基米德原理在气体中的应用。