【教案一】第2節(jié) 阿基米德原理

第2節(jié) 阿基米德原理課型新授課課時1課時教材分析阿基米德原理是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，在力學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中起著承上啟下的作用。浮力是前面所學(xué)的力學(xué)知識的延伸擴展，是初中力學(xué)部分的又一個重點；浮力是本章的關(guān)鍵，為以后研究物體浮沉條件奠定基礎(chǔ)；浮力知識對人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)研究有著廣泛的現(xiàn)實意義。由于這部分內(nèi)容有一定的難度，學(xué)生學(xué)起來總有種望而生畏的感覺。因此，教學(xué)過程中注重學(xué)生對知識的理解，通過實驗、推理等方法，努力激發(fā)使這一部分教學(xué)不枯燥，爭取調(diào)動全體學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高學(xué)生成績。學(xué)生分析“浮力”對于學(xué)生來說，既熟悉又陌生。說熟悉，是因為在日常生活的積累中和在小學(xué)自然常識課的學(xué)習(xí)中已有了一定的感性認(rèn)識；說陌生，是因為要把有關(guān)浮力的認(rèn)識從感性提高到理性，需要綜合運用各方面的知識，如力的測量、重力、二力平衡、二力的合成等重要知識，還需要對這些知識進行科學(xué)的分析、推理、歸納等。在第一節(jié)浮力的教學(xué)過程中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了稱重法求浮力的方法，學(xué)習(xí)了影響浮力的相關(guān)因素，為進一步學(xué)習(xí)阿基米德原理做好了鋪墊和準(zhǔn)備。如何調(diào)動他們的學(xué)習(xí)興趣是一個關(guān)鍵問題。教學(xué)目標(biāo) 1.經(jīng)歷探究浮力大小的過程，知道阿基米德原理。 2.會用阿基米德原理進行簡單計算。教學(xué)重點、難點重點：知道阿基米德原理難點：經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受的重力的關(guān)系的實驗過程，概括歸納出阿基米德原理。教法、學(xué)法教法：啟發(fā)提問、分析歸納和實驗探究相結(jié)合。學(xué)法：實驗法、推理法與合作學(xué)習(xí)法相結(jié)合。實驗儀器分組實驗：礦泉水瓶子，燒杯、水、阿基米德原理實驗器、彈簧測力計教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、知識回顧：什么是浮力？影響浮力大小的因素有哪些？浮力的大小怎么測量？這些小物體，我們能通過測力計測出浮力，那么，海面上的萬噸油輪受到的浮力怎么測量？有沒有普遍的原理或者公式來計算浮力大小呢？浸在液體中的物體受到液體對物體向上浮的力叫浮力。物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)，跟液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。復(fù)習(xí)影響浮力的相關(guān)因素，為下面做鋪墊和準(zhǔn)備。教學(xué)過程二、新課教學(xué) 小故事：阿基米德的靈感創(chuàng)設(shè)情境：指著漂浮在水面上的空礦泉水瓶提出問題，礦泉水瓶浮在水面上，用什么辦法能把它浸入水中呢？用手把空礦泉水瓶向下慢慢壓入水桶中，如圖所示。問題：(1)你的手有什么感覺？(2)礦泉水瓶受到的重力變化了嗎？受到的浮力變化了嗎？(3)水面高度有什么變化？(4)這些都說明了什么問題？ 礦泉水瓶浸入水中的體積越大，排開水的體積就越大，即：物體浸入水中的體積=物體排開水的體積。礦泉水瓶浸入水中越深，排開水越多，向下按越費力，說明水向上的浮力越大。 回顧：浮力的大小與哪些因素有關(guān)？浮力的大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。 物體浸入水中的體積就是物體排開水的體積。上述結(jié)論也可以說浮力的大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開液體的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。 提問：液體的密度和排開液體的體積相乘等于什么？可以求出什么？浮力的大小和排開水多少，即排開水的重力是否存在定量的關(guān)系呢？探究阿基米德原理（） 設(shè)計實驗方案實驗所需的器材：彈簧測力計，重物，盛有水的燒杯，溢水杯，空杯等需要解決的兩個問題：如何測量物體受到的浮力。如何測量被物體排開的液體的重力。思考問題：如何測出鋁塊排開的水所受的重力呢？ 溢水杯中的水應(yīng)為多少？先測空桶的重力呢，還是先測桶和排開水的總重力呢？ 實驗步驟：用彈簧測力計測出空小桶的重力G桶； 用彈簧測力計測出小石塊的重力G物； 將溢水杯中注滿水，把鋁塊浸入溢水杯中，讓排出的水全部流人小桶中，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F，同時用小桶收集物體排開的水。用彈簧測力計測出盛水小桶的總重力G桶+水；計算出小石塊受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中13442次數(shù)浸在液體中體積物體所受的重力G物（/N）物體在水中時測力計示數(shù)F（/N）浮力F?。?N）1浸入1/42浸入1/23浸入3/44全部浸入小桶和排開的水所受的總重力G總重（/N）小桶所受的重力G桶(/N)排開水所受的重力G排（/N）F浮與G排的關(guān)系（2）進行實驗，分析總結(jié)：物體所受浮力的大小和物體排開水的重力相等阿基米德原理：浸在液體中的物體受到的浮力的大小，等于被物體排開的液體受到的重力的大小數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮G排。（3）在上節(jié)課的探究中,已知浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。我們可以通過阿基米德原理推導(dǎo)上節(jié)課的結(jié)論是正確的：F浮G排m排g液V排g液液體的密度；V排物體排開的液體的體積從展開的式子看出，液體對物體的浮力，只與液體密度有關(guān)排開液體的體積有關(guān)。排開體積是否就是物體的體積？完全浸沒時V排=V物部分浸沒時V排=V浸V物學(xué)以致用：1. 在“阿基米德解開王冠之謎”的故事中，若王冠的質(zhì)量為490g，浸沒在水中稱時，測力計示數(shù)為4.5N王冠受到的重力是_N,王冠浸沒在水中受到的浮力是_N，它排開的水重_N2如圖所示，物體浸沒在水中時，受到的浮力大小為_N；物體浸沒在鹽水中時，受到的浮力大小為_N，排開鹽水所受的重力為_N.3. 海面上滿載貨物的輪船，排開海水的質(zhì)量是1104t，輪船所受的浮力是_N 先學(xué)生動手實驗再由學(xué)生上臺邊操作邊講解。 通過實驗發(fā)現(xiàn)將易拉罐壓入水桶的過程中，易拉罐所受的浮力越來越大，排開的水越來越多。說明浮力的大小和排開液體多少有關(guān)系。學(xué)生回答：重力浸沒在液體中的物體都會受到浮力的作用，所受浮力的大小可以用彈簧測力計測出。物體排開液體所受的重力可以用溢水杯和彈簧測力計測出。 小組討論，匯報方案，教師點評。學(xué)生分組實驗，把數(shù)據(jù)記錄在表格中學(xué)生結(jié)合以前所學(xué)的相關(guān)公式，進一步推導(dǎo)阿基米德原理的計算式通過生活實例，引入新授課浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)。體現(xiàn)物理來源于生活的理念。復(fù)習(xí)影響浮力的相關(guān)因素，為下面做鋪墊和準(zhǔn)備。通過討論讓學(xué)生設(shè)計出切實可行實驗方案體驗科學(xué)探究的過程發(fā)展學(xué)生收集、處理、交流信息的能力。應(yīng)用所學(xué)