人教版八年級(jí)第十章第二節(jié)阿基米德原理

1、第二節(jié) 阿基米德原理 1課時(shí) 新授課 【教學(xué)目標(biāo)】【知識(shí)與技能】1.知道阿基米德原理，會(huì)求浮力的大?。?.嘗試用阿基米德原理解決簡單的問題，能解釋生活中一些與浮力有關(guān)的物理現(xiàn)象?！具^程與方法】1. 經(jīng)歷科學(xué)探究浮力大小的過程，培養(yǎng)探究意識(shí)，提高科學(xué)探究能力；2培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、概括能力，發(fā)展學(xué)生處理信息的能力；3經(jīng)歷探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)一步練習(xí)使用彈簧測力計(jì)測浮力。；4. 通過課堂實(shí)驗(yàn)的觀察、討論，使學(xué)生學(xué)會(huì)尊重和傾聽他人的意見和評論?！厩楦小B(tài)度與價(jià)值觀】1. 通過阿基米德原理的探究活動(dòng)，體會(huì)科學(xué)探究的樂趣；2. 運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問題，意識(shí)到物理與生活的密切聯(lián)系，真正學(xué)

2、以致用；3. 通過課堂的多元化評價(jià)，使學(xué)生感受到互動(dòng)課堂的融洽氛圍?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】【重點(diǎn)】：本節(jié)課是一節(jié)規(guī)律課，通過實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律，并應(yīng)用規(guī)律來指導(dǎo)解決實(shí)際問題。所以，阿基米德原理的探究過程及其應(yīng)用本節(jié)課的重點(diǎn)。【難點(diǎn)】：1.實(shí)驗(yàn)探究浮力與排開液體重力的關(guān)系，要求學(xué)生有較高的抽象思維能力，分析歸納的能力。所以，“F浮=G排”是一個(gè)難點(diǎn)。 2.阿基米德原理的應(yīng)用，特別是對“浸”的含義的理解也是一個(gè)難點(diǎn)。采取提醒的形式，使學(xué)生理解，以此突破難點(diǎn)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】： 多媒體、水桶、水盆、飲料瓶、彈簧測力計(jì)（0 - 5N）、溢水杯、小桶、石塊、細(xì)線、水。【教學(xué)過程】主 要 教 學(xué) 過 程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生

3、活動(dòng)一、創(chuàng)設(shè)情境 、激趣設(shè)疑【創(chuàng)設(shè)情景】：如圖所示，曹沖自小生性聰慧，五、六歲的時(shí)候，智力就和成人相仿。孫權(quán)曾送給曹操一頭大象，曹操想知道大象的重量，問遍了手下的人，都想不出秤象之法，因?yàn)闆]有那么大的秤。曹沖想出一法：把大象放進(jìn)船里，記錄水位到達(dá)船舷的位置；牽出大象，將石塊往船上裝，直到水位到達(dá)先前記錄的位置；然后分批秤出石塊的重量，并疊加得出總重量。這總重量即等于大象的重量。曹操非常高興，按照他說的方法秤出了大象的重量。同學(xué)們，你能說明曹沖稱象的道理嗎？（設(shè)計(jì)意圖：重溫兒時(shí)故事，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。提出疑問，進(jìn)一步激發(fā)探索知識(shí)的欲望）。【板書課題】：§10 -2 阿基米德原理 【質(zhì)疑

4、】：學(xué)生思考討論，嘗試回答。二、探究新知（一）、阿基米德的靈感（二）、浮力的大小 【實(shí)驗(yàn)探究】：【猜想假設(shè)】：【教師點(diǎn)撥】：【組織討論】【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】：【過程體驗(yàn)與點(diǎn)撥】 【分析討論】【特別提醒】：【例題】一、阿基米德的靈感【創(chuàng)設(shè)情境】：把水桶放入水盆中,在水桶中裝滿水,用手把空的飲料瓶按入水中,體會(huì)手的感覺和飲料瓶所受浮力變化,同時(shí)觀察水溢出的多少?（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生一下子想不到將物體所受浮力的大小與它排開的液體所受的重力有關(guān)系。通過按易拉罐實(shí)驗(yàn)使學(xué)生有了感性認(rèn)識(shí)后理解起來較為容易）?！窘涣鞣治觥浚焊鶕?jù)上一節(jié)課我們知道，物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，它受到的浮力就越大。水桶中溢出的水

5、越來越多?！窘處燑c(diǎn)撥】：如果我們把物體浸入液體的體積稱為物體排開液體的體積。可以得到，物體排開液體的體積越大、液體的密度越大，它所受的浮力就越大。二、浮力的大小【設(shè)疑1】：液體的密度、排開液體的體積是不是和排開液體的質(zhì)量有一定的聯(lián)系呢？【設(shè)疑2】：排開液體所受的重力是不是和排開液體的質(zhì)量有一定的聯(lián)系呢？【設(shè)疑3】：浮力的大小會(huì)不會(huì)和排開液體所受的重力有一定的關(guān)系呢？（設(shè)計(jì)意圖：步步引導(dǎo)、層層過渡。）【實(shí)驗(yàn)探究】：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系【猜想假設(shè)】：請學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)大膽猜想，并說明猜想的依據(jù)【教師點(diǎn)撥】：引導(dǎo)學(xué)生用控制變量的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生集體討論出檢驗(yàn)各個(gè)猜想的實(shí)驗(yàn)方案

6、和器材以后，再把上面不同的檢驗(yàn)猜想的實(shí)驗(yàn)分給不同的小組進(jìn)行探究。【組織討論】1.如何測量石塊浸在水中的浮力的大小?2. 如何測出石塊排開的水所受的重力呢?3.怎樣作好分工使實(shí)驗(yàn)有條不紊?需要記錄哪些數(shù)據(jù)？怎樣記錄？【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】：如圖所示 1.測出石塊所受的重力G和小桶所受的重力G12.將溢水杯中注滿水，把石塊浸入溢水杯中，讓排出的水全部流人小桶中，讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F，同時(shí)用小桶收集物體排開水的重力G排。(3)用彈簧測力計(jì)測出小桶和水的總重力G2組別G/NF/NF浮/NG1/NG2/NG排/N1      2 

7、0;    3      備注：G表示石塊的重力F浮表示物體浸在水中時(shí)彈簧秤示數(shù)G1表示空桶重G2表示排出水和桶總重G排表示物體排開水重力【過程體驗(yàn)與點(diǎn)撥】探究時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.測力計(jì)測重時(shí)手避免抖動(dòng)造成示數(shù)不穩(wěn)定，造成讀數(shù)時(shí)誤差大甚至產(chǎn)生錯(cuò)誤。2.用細(xì)線把石塊拴牢。石塊浸沒在溢水杯中，不要使石塊觸及杯底或杯壁。接水的小桶要干凈，不要有水。3.溢水杯加紅色的水，增加可見度。溢水杯沒裝滿水或裝滿水時(shí)還未等最后一滴水滴下，溢水杯盛滿水時(shí)和將金屬塊放入時(shí)，水容易順著燒杯壁流出，速度不要過快防止水濺

8、出，造成測量的錯(cuò)誤，而得不出結(jié)論?！痉治雠c討論】：運(yùn)用比較的方法，通過比較F浮 和G排 得出結(jié)論。結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力（F浮 ）的大小等于被它排開的液體所受的重力（G排）這個(gè)結(jié)論叫做阿基米德原理。公式表示為：F浮 = G排【板書】：阿基米德原理 F浮 = G排（設(shè)計(jì)意圖：阿基米德原理的得出采取將“物體所受的浮力大小”與“排開水的重力”兩個(gè)物理量分開測量的方法是為了簡化實(shí)驗(yàn)步驟，將實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)分散。讓學(xué)生從現(xiàn)有的知識(shí)水平出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)，不斷的思維，提出可能影響浮力大小的因素。并進(jìn)行因素歸類，分成各個(gè)獨(dú)立的可能因素讓各小組認(rèn)領(lǐng)課題。通過學(xué)生團(tuán)隊(duì)間的協(xié)作，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，并對設(shè)計(jì)的方案從理

9、論上的正確性、操作上的可行性進(jìn)行全班交流討論，思辨、質(zhì)疑和完善。）【特別提醒】：1、實(shí)驗(yàn)證明，這個(gè)結(jié)論對氣體同樣適用。例如空氣對氣球的浮力大小就等于被氣球排開的空氣所受到的重力。2、阿基米德原理的表達(dá)式： F浮 = G排3、阿基米德原理的推導(dǎo)公式：F浮 = 液 g V 排4、物體浸在液體中有兩種可能（如圖所示）：（1）、物體全部浸入液體中 V 排 = V 物（2）、物體部分浸入液體中 V 排 < V 物【例題】：一個(gè)重為7N的鐵球, 當(dāng)它浸沒在水中時(shí)受到多大的浮力？(g =10N/kg，液 = 7.9×103 kg/m3 )【思路技巧】：1.知道鐵球的重力和密度，可求出鐵球的體

10、積；2、由于鐵球浸沒在水中，可知鐵球排開水的體積等于鐵球的體積，V 排 = V 鐵 ；3、利用阿基米德原理F浮G排液gV排 求鐵球受到水的浮力。解：m鐵 0.7 kgV 排 = V 鐵 8.9×10-5m3F浮G排液gV排1×103×10×8.9×10-5 N0.89 N【特別提醒】：(1)認(rèn)真審題、弄清已知條件和所求的物理量。(2)確定使用的物理公式，理解公式中每個(gè)符號(hào)所代表的物理量。在相同的物理量符號(hào)右下角寫清角標(biāo)，以示區(qū)分：(3)解題過程要規(guī)范。四人一組，讓學(xué)生快樂體驗(yàn)?；卮穑菏稚鲜艿降牧υ絹碓酱螅嬃瞎藿胨械捏w積越多，它所受的浮力越

11、大，水桶中溢出的水越來越多。學(xué)生回顧上一節(jié)知識(shí)，加深影響浮力因素的理解。思考老師點(diǎn)撥。讓學(xué)生從現(xiàn)有的知識(shí)水平出發(fā)，不斷的思考討論。各組代表發(fā)表個(gè)組的見解。學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)大膽猜想，并說明猜想的依據(jù)。小組討論，匯報(bào)方案。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和記錄數(shù)據(jù)。學(xué)生自己在活動(dòng)中體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的快樂。聆聽老師點(diǎn)撥，做實(shí)驗(yàn)事半功倍。交流討論總結(jié)規(guī)律：浸在液體中的物體所受的浮力大小等于它排開液體所受的重力。學(xué)生聆聽老師提醒。學(xué)生分析課本例題，并師生總結(jié)做題的思慮技巧。聆聽老師點(diǎn)撥解題過程，做到條理、規(guī)范、美觀。三、盤點(diǎn)收獲見附件1學(xué)生討論發(fā)言，梳理本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)四、當(dāng)堂檢測老師巡視、講評 見附件2學(xué)生獨(dú)立完成檢

12、測題五、作業(yè)布置老師布置作業(yè)見附件3學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)六、教學(xué)反思見附件4七、開拓視野見附件5課后閱讀【板書設(shè)計(jì)】： §10-2阿基米德原理1.內(nèi)容：浸入液體中的物體所受浮力大 3. 例題小等于物體排開液體所受的重力。2.公式：F浮G排=m排g=液排附件1【盤點(diǎn)收獲】§10-2阿基米德原理內(nèi) 容公 式應(yīng)用范圍F浮G排=m排g=液排液 體氣 體附件2【當(dāng)堂檢測】：1. 潛水員完全進(jìn)入水中后，在繼續(xù)下潛的過程中，他所受到的（ ）A.浮力逐漸增大，壓強(qiáng)逐漸增大 B浮力逐漸增大，壓強(qiáng)逐漸減小 C浮力不變，壓強(qiáng)逐漸增大 D浮力不變，壓強(qiáng)不變2. 完全浸沒在水中的乒乓球，放手后從運(yùn)動(dòng)到靜

13、止的過程中，其浮力大小變化情況 （ ）A浮力不斷變大，但小于重力。 B浮力不變，但浮力大于重力。C浮力先大于重力，后小于重力。D浮力先不變，后變小，且始終大于重力直至靜止時(shí)，浮力才等于重力。3水桶自重20牛，在提水時(shí)，桶中的水重50牛，則當(dāng)整個(gè)桶還浸沒在水中時(shí)，人所需要的拉力（ ）A.大于70牛 B.等于70牛 C.等于2 0牛 D.小于7 0牛。4.如圖，體積相同、密度不同的四個(gè)小球靜止于水中，所受浮力從大到小的順序?yàn)椋?，小球密度從大到小的順序?yàn)?，小球重力從大到小的順序?yàn)椋?。5、重1.5牛的鐵球掛在彈簧秤下，將鐵球浸沒在水中，彈簧秤的示數(shù)是0.5牛，求： 鐵球受的浮力？鐵球的體積？（g

14、=10N/kg）附件3【作業(yè)布置】1、（2012眉山）如圖所示，放在水平桌面上的塑料杯子的質(zhì)量不計(jì)，向杯中倒入200g的水，水深20cm；再輕輕放入質(zhì)量為40g的木塊，木塊靜止后漂浮，水面升高了4cm（水未溢出，g=10N/kg）。求此時(shí)：（1）水對杯子底部的壓強(qiáng)為多少？（2）木塊受到的浮力是多少？（3）杯子底部對水平桌面的壓力是多少2、（2012東營）小明幫爺爺澆菜園。他從井中提水時(shí)發(fā)現(xiàn)盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能與物體排開液體的體積有關(guān)。于是他找來一個(gè)金屬圓柱體、彈簧測力計(jì)和燒杯等器材進(jìn)行了如下圖所示的探究。甲乙丙丁h/mF/N1.002.7ab1.7（

15、1）分析上圖中彈簧測力計(jì)示數(shù)的變化可知，物體排開液體的體積越大，所受的浮力 。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明繪制了彈簧測力計(jì)對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線，如右圖所示。（水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）分析圖象可知：曲線 （選填“a”或“b”）描述的是金屬圓柱 體所受浮力的變化情況。該金屬圓柱體所受的重力為 N，金屬圓柱體的密度為 kg/m3。（3）爺爺鼓勵(lì)小明對“浸在液體中的物體所受浮力大小是否與液體的密度有關(guān)”這一問題進(jìn)行探究。請你幫小明選擇合適的器材，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)步驟：附件4【教學(xué)反思】1. 引導(dǎo)學(xué)生邊上課，邊做實(shí)驗(yàn)，

16、邊進(jìn)行觀察。讓學(xué)生多動(dòng)手、多動(dòng)腦、多動(dòng)眼、多動(dòng)口。使學(xué)生自己在活動(dòng)中體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的快樂。體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、主體性、探究性。激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生這個(gè)學(xué)習(xí)的主體就會(huì)主動(dòng)地參與到實(shí)際設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)中。學(xué)生成為課堂的主人，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，大大引發(fā)了學(xué)生的潛在創(chuàng)造性。2、在活動(dòng)過程中，學(xué)生能發(fā)揮協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神，分工合作，有序進(jìn)行。采用"新課-實(shí)驗(yàn)-觀察"一體會(huì)的教學(xué)方式，實(shí)踐表明，選用小組教學(xué)方法，有利于形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度、有利于形成合作精神和良好的人際關(guān)系、有利于充分發(fā)展問題解決和決策的技能、有利于提高學(xué)生組織和表達(dá)自己見解的能力、有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積

17、極性、有利于思維能力的培養(yǎng)、有助于相互確認(rèn)、相互補(bǔ)充和相互啟發(fā)的團(tuán)體性思考和創(chuàng)造等要求。同時(shí)，教師能及時(shí)了解情況并給予指導(dǎo)。3、教師的態(tài)度和藹可親，表情豐富、幽默，教學(xué)氣氛輕松自然，力圖使教學(xué)活動(dòng)活潑，激起學(xué)生興趣，尊重學(xué)生，允許學(xué)生出錯(cuò)，經(jīng)常運(yùn)用表揚(yáng)鼓勵(lì)性評價(jià)，耐心啟發(fā)引導(dǎo)，使創(chuàng)新思維得以充分發(fā)揮。附件5【開拓視野】：舟浮牛出的故事公元1066年，山西永濟(jì)縣的黃河段發(fā)大水把河邊拴浮橋的八只鎮(zhèn)水神牛沖走了，官府張榜招賢，請能把鐵牛從河底撈起來的賢人。和尚懷丙揭榜。他派水性好的人潛到水底，摸清鐵牛沉在了什么地方。又叫人把兩艘大木船并排拴在一起，船上裝滿泥沙。兩木船之間還用結(jié)實(shí)的木料搭了個(gè)架子。懷

18、丙親自帶人把兩艘裝滿泥沙的木船劃到鐵牛沉沒的地方。又請熟悉水情的人帶著繩索潛到水底，用繩索把鐵牛綁牢。將繩索拉緊，把繩索的另一端捆在兩船之間的架子上。準(zhǔn)備工作做好之后，懷丙命人把船上的泥沙扔到河里去，泥沙被一鏟一鏟地扔河里，大船慢慢地上升，終于把鐵牛從淤泥里拔了出來。懷丙又叫人把船劃到造浮橋的地方，兩艘大船拖著沒在水里的鐵牛?；氐搅怂鼈冊瓉淼奈恢?。每只鐵牛重達(dá)上萬斤，懷丙為什么能把鐵牛從河底的淤泥中拔出來呢？兩只木船原來裝滿了泥沙，泥沙很重，木船吃水很深，也就是說，船的重力大，木船排開的水很多，受到的浮力很大。根據(jù)物體的浮沉條件，木船是懸浮狀態(tài)，此時(shí)木船受到的浮力，等于木船身的自重加上泥沙的重

19、力。當(dāng)把泥沙扔到河里，木船上的泥沙減少，重力減少，而木船的體積不變，也就是排開水的體積不變（根據(jù)阿基米德原理，浮力也不變）。兩木船受到的浮力超過了船身的自重加上余下的泥沙的重力。最初，船不上浮，因?yàn)樗唤壴诶K索下的鐵牛拖住，隨著泥沙的不斷拋出木船，重力越來越小，繩索對鐵牛的拉力越來越大，直到多余的浮力超過了鐵牛在水里的重力和淤泥、河水對鐵牛的作用，鐵牛就逐漸從淤泥中拔出來。是水的浮力把鐵牛從水底托上來?！八_特闊”號(hào)是怎樣打撈起來的在廣闊的海洋里，每年總要沉沒大大小小船只幾千艘，特別是在戰(zhàn)爭的年代里。有一些很有價(jià)值而又容易打撈的沉船被打撈起來。在這些打撈起來的船里面，有一艘很大的帝俄時(shí)代的破冰船

20、“薩特闊”號(hào)，它是在1916年由于船長的疏忽而沉沒在白海里的。在海底躺了17年以后，這艘極好的破冰船才撈了起來修理好。撈船的技術(shù)完全是用阿基米德原理作根據(jù)的。在沉沒的船體下面的海底上，潛水手掘了12條溝道，在每條溝道里穿過一條結(jié)實(shí)的鋼帶。帶的兩頭固定在特地沉在破冰船兩旁的浮筒上。全部工作都是在海面下25米的深處完成的。浮筒（圖197）就是一種不會(huì)漏氣的空鐵筒，長11米，直徑55米。鐵筒重達(dá)50噸。按照幾何定理，很容易求出它的體積大約是250三次方米。非常明顯，這樣的空筒一定會(huì)浮在水面上：它本身重50噸，而它所排開的水卻有250噸，就是說，它的載重力等于250噸減去50噸，即200噸。為了讓浮筒沉到海底去，先得往里面裝滿水。把12條鋼帶都固定在沉在海底的浮筒上以后，就開始用軟管往浮筒里壓入壓縮空氣。在25米的深處水的壓強(qiáng)是了2510+1也就是35大氣壓?，F(xiàn)在卻用約4個(gè)大氣壓的空氣往筒里壓，所以能把筒里的水排出來。空筒變輕以后，四周的水就用很大的力把它們推向海面。它們在水里浮升上來，就像氣球在空中浮升一樣。當(dāng)把所有浮筒里的水全部排出以后，它們總的浮力是200×244800噸，這已經(jīng)超過了沉沒了的“薩特闊”號(hào)的重力。所，已經(jīng)以為了更平穩(wěn)地使船浮起來，空筒里的水只能排出一部分。雖然是這樣，“薩特闊”號(hào)還是