初中物理人教版八年级下册10.2 阿基米德原理教学设计

阿基米德原理

教学目标

1、知识与技能： 

（1）经历探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，做到会操作、会记录、会分析、会论证； 

（2）能复述阿基米德原理并书写其数学表达式； 

（3）能应用公式计算简单的浮力问题； 

2、过程和方法： 

经历探究浮力大小的过程，初步进行信息的收集和处理，尝试从物理实验中归纳科学规律，解释简单物理现象，进行简单的计算。 

3、情感态度和价值观： 

（1）增强对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣； 

（2）增强交流和合作的意识； 

（3）保持对科学的求知欲望，勇于乐于科学探索

学情分析

“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是一个关键问题。

重点难点

教学重点： 阿基米德原理。 

教学难点：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

教学过程

活动1【导入】复习

1、影响浮力大小的因素两个因素：物体浸在水中的体积及液体的密度

2、浮力大小的公式：F浮=G－F  F浮= F向上-F向下

活动2【导入】引入新课

【实验—学生体验】

 （问1）：将易拉罐按入装满水的烧杯中，观察有什么变化？自己使用的力有何变化？

 （问2）：物体浸入水中的体积与溢出水的体积有什么关系？

活动3【讲授】渗透阿基米德想法

（问）：听过“给我一个支点我能翘起地球” 这句话吗？这正是古希腊学者阿基米德的名言，你知道关于阿基米德的关于浮力的故事吗？

学生发言讲述阿基米德的故事。

（点评）：补充学生故事中的不足，渗透阿基米德的思想——物体浸入液体中的体积等于溢出水的体积。并在故事后对阿基米德的想法加以点评：注意观察生活细节，并具有探索求知的精神。

活动4【活动】理解阿基米德的想法

（问）：如何利用手边的器材证明阿基米德的想法？

学生阐述想法并上台展示实验方法

通过学生成功的实验得到结论V浸=Ｖ排

活动5【活动】探究影响浮力大小的最终因素

（问1）：这两个影响因素有什么共同点？

（答1）：都指的液体。

（问2）：既然都是液体，能否把两个因素合二为一？

（答2）：体积*密度=质量

【强调】在推导的过程中注重调动学生的积极性，采用引导的方式让学生最后发现影响浮力大小的因素是排开液体受到的重力

活动6【活动】实验前准备

1、确定实验目的：

浮力大小与排开液体受到的重力的关系

即： F浮 ？ G排

【板书】：浮力大小与排开液体受到的重力的关系

2、设计实验方案：

（问1）：如何分别测量F浮、G排的大小？用已学到的知识如何解决？

（答1）：F浮=G－F；

G排用弹簧测力计测得即可

（问２）：“G排用弹簧测力计测得即可”有何不妥？

（答２）：弹簧测力计测得的为小桶和水的总重力，最后结果应该减去小桶的重力

（问３）：是先测空桶的重力还是后测水桶的重力？为什么？

（答３）：先测空桶的质量，减小误差.

3、演示溢水杯的错误使用：

（问）：以上操作正确与否？有何不妥之处？应如何改进？

【组内讨论】

（答）：未保证未放入物体时液体正好充满溢水杯？

保证充满溢水杯的方法是：向溢水杯倒液体直至液面略高于溢水口，高出的部分会从溢水口排出，直至溢水口不再流水时证明液体正好充满溢水杯。

4、实验步骤:

①用弹簧测力计测出物体的重力G1和空桶的重力G2

②将物体慢慢浸入到盛满水的溢水杯中，同时用小桶接收从溢水杯里溢出的水

③记下此时弹簧测力计的示数F

④测量桶和排开液体的总重力G3

⑤F浮= G1—F

⑥G排= G3—G2

活动7【活动】进行实验

【友情提示】：

1、弹簧测力计的使用方法：调零、观察等。

2、按照红色标志线进行四次实验的测量

数据记录：

教师巡回指导

活动8【活动】实验结论

教师将其中两组同学实验结果进行投影展示，师生一起找到实验的结论。

浮力大小等于排开液体受到的重力。

【板书】：浮力大小等于排开液体受到的重力。

活动9【活动】阿基米德原理

由实验结论引入阿基米德原理的内容：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。

表达式：F浮=G排

进一步讨论阿基米德原理导出式：F浮= G排= m排g= ρ液 gV排

适用范围：液体和气体

【板书】：表达式：F浮=G排

导出式：F浮=ρ液 gV排

活动10【活动】误差分析

展示其中“浮力大小不等于排开液体受到的重力”一组同学的数据

（问）：请分析哪些操作步骤或实验现象的存在问题导致不相等？

分析原因：

实验前溢水杯口有水残留------排出的液体增多，G排变大
溢出水后少量水留在溢水口处未全部到小桶中——G排变小
读数时手无法完全保证弹簧测力计保持静止——读数不准

活动11【练习】概念巩固

1. F浮＝ ρ液gV排    ρ液—液体的密度；

            V排—物体排开的液体的体积

浮力只与ρ液和V排有关

若物体全部浸入（浸没）液体中：Ｖ排＝V物

若物体部分浸入液体中：Ｖ排＜V物

2、浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于(  Ｃ  )

A. 物体的体积和液体的密度

B. 物体的密度和物体浸入液体的深度

C. 物体浸入液体的体积和液体的密度

D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素

3、一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大？（g取10 N/kg）

根据阿基米德原理：

   F浮＝G排液＝ρ液gV排

据题意V排＝V/3

    F浮＝ρ液gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N 

活动12【活动】总结

１、阿基米德原理的探究实验

2、阿基米德原理的表达式

3、阿基米德原理的公式讨论

4、利用阿基米德原理的分析与计算