《阿基米德原理》

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《10.2阿基米德原理》教学设计

课型 新授课 课时 1课时

教材分析 阿基米德原理是初中物理教学的重要内容,在力学知识的学习过程 中起着承上启下的作用。浮力是前面所学的力学知识的延伸扩展,是初 中力学部分的又一个重点;浮力是本章的关键,为以后研究物体浮沉条 件奠定基础;浮力知识对人们的日常生活、生产技术、科学研究有着广 泛的现实意义。由于这部分内容有一定的难度,学生学起来总有种望而 生畏的感觉。因此,教学过程中注重学生对知识的理解,通过实验、推 理等方法,努力激发使这一部分教学不枯燥,争取调动全体学生学习兴 趣提高学生成绩。

学生分析 浮力”对于学生来说,既熟悉又陌生。说熟悉,是因为在日常生活 的积累中和在小学自然常识课的学习中已有了一定的感性认识; 说陌生,

是因为要把有关浮力的认识从感性提高到理性,需要综合运用各方面的 知识,如力的测量、重力、二力平衡、二力的合成等重要知识,还需要 对这些知识进行科学的分析、推理、归纳等。在第一节浮力的教学过程 中,已经学习了称重法求浮力的方法,学习了影响浮力的相关因素,为 进一步学习《阿基米德原理》做好了铺垫和准备。如何调动他们的学习 兴趣疋 个关键冋题。

教学目标 1. 经历探究浮力大小的过程,知道阿基米德原理。

2. 会用阿基米德原理进行简单计算。

教学重点、

难点 重点:知道阿基米德原理

难点:经历探究浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系的实验过程, 概括归纳出阿基米德原理。

教法、学法 教法:启发提问、分析归纳和实验探究相结合。 学法:实验法、推理法与合作学习法相结合。

实验仪器 分组实验:矿泉水瓶子,烧杯、水、阿基米德原理实验器、弹簧测力计

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图

一、知识回顾:

什么是浮力? 浸在液体中的物体受

到液体对物体向上浮的力 复习影响

浮力的相关因

影响浮力大小的因素 叫浮力。 素,为下面做

有哪些?浮力的大小怎么 物体在液体中所受的 铺垫和准备。

测量? 浮力大小,跟它浸在液体中

这些小物体,我们能 的体积有关,跟液体的密度

通过测力计测出浮力,那 有关。浸在液体中的体积越

么,海面上的万吨油轮受 大、液体的密度越大,浮力

到的浮力怎么测量?有没

有普遍的原理或者公式来

计算浮力大小呢? 就越大。

二、新课教学

小故事:阿基米德的灵感

创设情境:指着漂浮在水面上的空矿泉 水瓶提出问题,矿泉水瓶浮在水面上,用什 么办法能把它浸入水中呢?

用手把空矿泉水瓶向下慢慢压入水桶

中,如图所示。

问题:(1)你的手有什么感觉?

(2) 矿泉水瓶受到的重力变化了吗?受到的浮 力变化了吗?

(3) 水面高度有什么变化?

(4) 这些都说明了什么问题?

矿泉水瓶浸入水中的体积越大,排开水 的体积就越大,即:物体浸入水中的体积=物

体排开水的体积。 教

程 先学生动手实 通过生活

验再由学生上台边 实例,引入

操作边讲解。 新授课——

浮力的大

通过实验发现将易 小与排开

拉罐压入水桶的过 液体的体

程中,易拉罐所受 积有关。体

的浮力越来越大, 现物理来

排开的水越来越 源于生活

多。说明浮力的大 的理念。

小和排开液体多少

有关系。

矿泉水瓶浸入水中越深,排开水越多, 向下按越费力,说明水向上的浮力越大。

回顾:浮力的大小与哪些因素有关? 浮力的大小,跟它浸在液体中的体积和液体 的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体 的密度越大,浮力就越大。

物体浸入水中的体积就是物体排开水的 体积。上述结论也可以说浮力的大小,跟它 排开液体的体积和液体的密度有关。排开液 体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越 大。

提问:液体的密度和排开液体的体积相 乘等于什么?可以求出什么?

浮力的大小和排开水多少,即排开水的 重力是否存在定量的关系呢? 学生回答:

重力 复习影响

浮力的相 关因素,为

下面做铺

垫和准备。

探究阿基米德原理 浸没在液体中 通过讨论

(1)设计头验方案 的物体都会受到浮 让学生设

实验所需的器材:弹簧测力计,重物,盛有 力的作用,所受浮 计出切实

水的烧杯,溢水杯,空杯等 力的大小可以用弹 可行实验

需要解决的两个问题: 簧测力计测出。物 万案

①如何测量物体受到的浮力。 体排开液体所受的

②如何测量被物体排开的液体的重力。 重力可以用溢水杯

和弹簧测力计测

思考问题:如何测出铝块排开的水所受 的重力呢?

①溢水杯中的水应为多少?②先测空桶 的重力呢,还是先测桶和排开水的总重力 呢? 出。 实验步骤:

① 用弹簧测力计测出空小桶的重力 G桶;

② 用弹簧测力计测出小石块的重力 G物;

③ 将溢水杯中注满水,把铝块浸入溢水杯中, 让排出的水全部流人小桶中,读出此时弹

簧测力计的示数F,同时用小桶收集物体排开 的水。

④ 用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力 G桶+

水;

⑤ 计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的 重力G排。实验数据记录在表格中

A 3 6

12 3 4

数 浸在 液体 中体

积 物体所

受的重 力G物

(/N) 物体在水 中时测力 计示数F

(/N) 浮力

F浮

(/N)

1 浸入

1/4

2 浸入

1/2

3 浸入

3/4

4 全部

发展学生 收集、处 理、交流信 息的能力。 小组讨论,汇报方

案,教师点评。学 生分组实验,把数 据记录在表格中

体验科学

探究的过

浸入

学生结合以前所学 的相关公式,进一 步推导阿基米德原 理的计算式 应用所学 知识解决 实际问题, 提高学生 理论联系 实际的能

力。

小桶和排 开的水所 受的总重 力

G总重(/N) 小桶所 受的重 力

G 桶(/N) 排开水所 受的重力

G 排(/N) F浮与

G排的

关系

(2) 进行实验,分析总结:

物体所受浮力的大小和物体排开水的重力相

阿基米德原理:

浸在液体中的物体受到的浮力的大小,等于

被物体排开的液体受到的重力的大小

数学表达式:F浮=G 排 o

(3) 在上节课的探究中,已知浸在液体中的体 积越大、液体的密度越大,浮力就越大。我 们可以通过阿基米德原理推导上节课的结论 是正确的:

F浮=G排=m排g= p液V排g

P液 液体的密度;

V排 物体排开的液体的体积

从展开的式子看出,液体对物体的浮力,只

3.海面上满载货物的轮船,排开海水的质量是

1 X104t,轮船所受的浮力是 ______________ N

第2节 阿基米德原理

一、影响浮力大小的因素

浸在液体中的体积=排开液体的体积 液体密度 与液体密度有关排开液体的体积有关。

排开体积是否就是物体的体积?

完全浸没时V排=V物

部分浸没时V排=V浸<V物

学以致用:

1•在 阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王 冠的质量为490g,浸没在水中称时,测力计 示数为4.5N .王冠受到的重力是

_________ N王冠浸没在水中受到的浮力 是 _ N,它排开的水重 N

2.如图所示,物体浸没在水中时,受到的浮 力大小为 ____________ N;物体浸没在盐水中时,

受到的浮力大小为 _________ N,排开盐水所受

的重力为 _____________ N.

板书

设计

二、阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重 力。

达式: F浮=G排=m排g= p液gV排

评价 学生对阿基米德原理理解不够透彻,特别是关于公式的应用方面,需进一步加

与反 强习题的讲解和练习