初中物理- 阿基米德原理教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

9．2阿基米徳原理課標(biāo)分析課標(biāo)1．經(jīng)歷探究浮力大小的過程。解讀：關(guān)于“浮力大小”，《標(biāo)準(zhǔn)》對其學(xué)習(xí)過程做出了強制性的要求，即要求通過實驗探究來學(xué)習(xí)，認(rèn)識到是否受浮力與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。但由于獨立探究浮力的大小有難度，《標(biāo)準(zhǔn)》沒有強調(diào)，教學(xué)時可開展有指導(dǎo)的小組探究活動。2．知道阿基米德原理。解讀：關(guān)于“阿基米德原理”，《標(biāo)準(zhǔn)》的要求是知道的層次，即要求能說出阿基米德原理的內(nèi)容，并能用原理直接求出物體受到的浮力大小即可，突出用最基本的原理來分析問題，不要求進(jìn)行復(fù)雜的、綜合性的計算。解讀：本知識點屬于課標(biāo)三大主題之一──“運動和相互作用”主題的二級主題“機械運動和力”，物質(zhì)運動和相互作用的規(guī)律是物理學(xué)的核心內(nèi)容，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)。這部分內(nèi)容涉及較多的物理概念和規(guī)律，比較抽象。本條目課程內(nèi)容主要涉及認(rèn)知性學(xué)習(xí)目標(biāo)，具體說明如下：“知道阿基米德原理”中的“知道”屬于認(rèn)知性目標(biāo)行為動詞，該條目處于“了解”水平。通過阿基米德的故事，引導(dǎo)學(xué)生將物體浸在液體中的體積用物體排開液體的體積代替，使得決定浮力大小的兩個因素可以表述為物體排開液體的體積和液體的密度。物體排開液體的體積和液體的密度的乘積就是物體排開液體的質(zhì)量，從而明確實驗要探究的問題就是浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系，進(jìn)而通過實驗得到阿基米德原理。要讓學(xué)生經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實驗過程。做到會操作、會記錄、會分析、會論證。能復(fù)述阿基米德原理并書寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。能利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排計算簡單的浮力問題。注意原理中的關(guān)鍵字，有助于學(xué)生準(zhǔn)確地理解它。整個原理的中心詞是“浮力的大小等于重力”，這個“重力”不是指“物體的重力”，而是“液體的重力”，當(dāng)然還不是“容器中液體的重力”，而是“被物體排開的液體的重力”。對于“被物體排開的液體”，也要教給學(xué)生理解的方法。就是容器中盛滿水，把一個物體放進(jìn)去以后，容器中的水要溢出，這溢出來的水就是被物體“排擠”出來的，所以叫被物體排開的液體。如果容器中的液體未滿，把物體放進(jìn)去以后，容器中的液面要升高，則由于液面升高而“多出來的”這部分液體也是被物體排開的液體。這樣，學(xué)生就會明白，物體的體積并不是總等于被物體排開液體的體積。當(dāng)物體的全部都在液體中，這種情況我們叫“浸沒”，此時物體的體積等于被物體排開液體的體積，即V?排=V物。當(dāng)物體一部分在液體中，一部分在液面上時，這種情況我們叫“部分浸入”，此時物體的體積應(yīng)該大于被物體排開液體的體積，即V排＜V物。阿基米德原理中的“浸在”兩個字既包括“浸沒”（物體全部體積都浸沒在液體里），也包括“部分浸入”（物體的一部分體積在液體里面而另一部分體積露出液面），對這兩種情況阿基米德原理都適用。讓學(xué)生明確利用阿基米德原理解決浮力問題時需要注意：1．原理中的“浸入液體里的物體”包含兩種狀態(tài)，一是物體的全部都浸沒在液體中，二是物體的一部分浸在液體中，一部分露出液面。2．G排是指被物體排開的液體所受的重力，它不是物體的重力，也不是物體浸入的液體的重力。3．V排表示被物體排開的液體的體積，當(dāng)物體全部浸沒在液體里時，V排=V物。當(dāng)物體只有一部分浸入液體中時，V排<V物。4．由F浮=ρ液gV排可以看出，物體受到的浮力只與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，與物體的重力、密度、體積、形狀等無關(guān)，與容器中液體的重力等無關(guān)。5．阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體。對于浸在氣體里的物體，F(xiàn)浮=ρ氣gV排，V排=V物。9.2阿基米徳原理學(xué)情分析學(xué)生是初中二年級的18班的學(xué)生，學(xué)生程度較好，學(xué)習(xí)熱情很高，學(xué)習(xí)起來比較輕松；由于他們正處于青春期，熱情不持久，需要不斷鼓勵。學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握了對物體的受力分析、牛頓第一定律和二力平衡以及壓強等知識。學(xué)習(xí)這一節(jié)需要綜合運用各方面的知識，所以學(xué)生還需要在老師的帶領(lǐng)下對這些知識進(jìn)行科學(xué)的分析、推理、歸納。通過第一節(jié)的探究，學(xué)生知道了決定浮力大小的因素，但只知道它們的定性關(guān)系。本節(jié)是對上節(jié)內(nèi)容的進(jìn)一步完善和量化。根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗，學(xué)生的實驗?zāi)芰头治鰯?shù)據(jù)的能力達(dá)到一定的水平。但設(shè)計實驗的能力有待提高，本節(jié)依然是注重引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)需要選擇器材、設(shè)計合理的實驗步驟。9.2阿基米徳原理測評練習(xí)1.游泳的人自河邊從淺水區(qū)走向深水區(qū)，若水底布滿小石頭，則下述體驗與分析合理的是（）A.腳底疼痛感減弱，因為人越來越輕B.腳底疼痛感減弱，因為水對人的浮力越來越大C.腳底疼痛感加重，因為人越來越重D.腳底疼痛感加重，因為水對人的浮力越來越小2.將兩個物體分別掛在彈簧測力計上,同時浸沒在同一種液體中,兩彈簧測力計減小的數(shù)值相同,兩物體必定有相同的()A．密度B．體積C．質(zhì)量D．形狀3.甲、乙、丙、丁是四個體積、形狀相同而材料不同的球，把它們投入水中靜止后的情況如圖所示。它們中所受浮力最小的是（）A．甲B．乙C．丙D．丁4.體積是50m3的氫氣球在地面附近受到的浮力是N。(ρ空氣=1.29kg/m3,ρ氫氣=0.09kg/m3，g取10N/kg)5.小王在研究浸在液體中的物體所受的浮力的規(guī)律，做了如圖所示的實驗。分析比較圖中有關(guān)數(shù)據(jù)可知：物體所受浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”），物體浸沒時所受到的浮力為N,物體的體積為m3【參考答案】BBA645N無關(guān)2N2×10﹣49.2阿基米徳原理教材分析一、教材的地位和作用《阿基米德原理》這一節(jié)是滬科版八年級下冊的第九章《浮力》的第二節(jié)。這一節(jié)是《浮力》的核心內(nèi)容，又是初中物理的重點內(nèi)容。并在力學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中起著承上啟下的作用。學(xué)好這部分內(nèi)容既有利于深入理解液體壓強、壓力、二力平衡和二力合成等知識，又為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機械效率打好了基礎(chǔ).二、教材的內(nèi)容1.浮力的大小與哪些因素有關(guān)本節(jié)承接第一節(jié)的內(nèi)容直接提出兩個問題，浮力的大小與哪些因素有關(guān)？又怎樣求的浮力的大小呢？然后浸入第一個問題的探究。1.浮力的大小與哪些因素有關(guān)通過“死海不死”這一現(xiàn)象進(jìn)行猜想：浮力的大小與液體的密度有關(guān)。通過液體壓強與深度的關(guān)系：猜想浮力與浸在液體中的深度有關(guān)。然后安排鹽水浮雞蛋實驗探究浮力與液體密度的關(guān)系，安排9-8、9-9探究浮力與浸入的體積和深度的關(guān)系。2.阿基米徳原理教材上直接引入：浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān)，跟液體的密度有關(guān)，那么，浮力的大小跟物體排開液體的重力有什么關(guān)系呢？接著安排學(xué)生實驗，探究浮力的大小跟物體排開液體的重力的關(guān)系，得出阿基米徳原理，也就得出了測量浮力的方法。本節(jié)的主線是：提出問題進(jìn)行探究得出結(jié)論三、教材的特點科學(xué)探究為學(xué)習(xí)的主要形式。為了使學(xué)生的知識來源扎實，本節(jié)對浮力的規(guī)律性知識的學(xué)習(xí)，教材安排了探究性的學(xué)習(xí)，經(jīng)過觀察、體驗，從中獲得最直接的、生動的實驗事實，為理解物理概念和規(guī)律打好基礎(chǔ)，充分體現(xiàn)了讓學(xué)生“經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實驗中歸納科學(xué)規(guī)律的過程”。另外，通過探究浮力和排開液體重力的關(guān)系，得出浮力等于排開液體的重力，比單純由阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式分析判斷相關(guān)現(xiàn)象來的更直觀。9.2阿基米德原理教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能通過實驗、猜想、設(shè)計、分析，體驗探究過程，滲透物理學(xué)的研究方法，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在學(xué)習(xí)過程中，理解并掌握阿基米德原理，能運用它來解決簡單的實際問題。2、情感態(tài)度與價值觀通過探究實驗培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，與同學(xué)的合作能力，以及交流能力。通過學(xué)以致用環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生對待實際問題的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度與科學(xué)的價值觀。通過總結(jié)知識這一環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力和概括能力。二、重難點重點：引起學(xué)生好奇心，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，并掌握阿基米德原理難點：阿基米德原理的應(yīng)用三、教具準(zhǔn)備礦泉水瓶杯，小燒杯，透明盛液桶，水槽，測力計，圓柱體，彈簧測力計，圓柱體，溢水杯，裝有清水的燒杯，小桶，廢液杯。四、教學(xué)過程引入新課【教師表述】請同學(xué)們觀看一個小實驗：這是兩杯液體，葡萄干放在這杯液體里，葡萄干下沉，把葡萄干放在這杯液體里，葡萄干上浮，同樣的葡萄干放在不同的液體里，為什么結(jié)果不同呢？這是因為它受到的浮力不同造成的，浮力與什么因素有關(guān)呢？請同學(xué)們參照學(xué)案探究這個問題。活動1探究浮力與什么因素有關(guān)實驗探究1.1.在盛有水的大塑料杯中，放入一個西紅柿，觀察西紅柿在水中的位置，然后把小燒杯（100ml）中的鹽水緩慢加入大塑料杯中，觀察西紅柿有什么變化？友情提醒：倒鹽水時一定要緩慢喲！友情提醒：倒鹽水時一定要緩慢喲！2.討論交流：加入鹽水后，水的密度怎么變化？西紅柿受到的浮力怎么變化？3.通過本實驗，你認(rèn)為浮力與什么因素有關(guān)？實驗探究2.1.把小空礦泉水瓶慢慢壓入盛滿水的塑料桶中，直至完全沒入，體會用力大小的變化,觀察溢出水的多少。友情提醒：礦泉水瓶按入水中可不要太快喲！以免把水濺到水槽外面。友情提醒：礦泉水瓶按入水中可不要太快喲！以免把水濺到水槽外面。2.討論交流：在將瓶子慢慢壓入水中的過程中，瓶子排開的水的體積如何變化？瓶子排開的水的體積與瓶子浸入水中的體積有什么關(guān)系？瓶子受到的浮力如何變化？3.通過本實驗，你認(rèn)為浮力與什么因素有關(guān)？實驗探究3.1.用彈簧測力計吊著圓柱體按圖a-b-c的順序緩慢浸入塑料桶的水中，觀察彈簧測力計示數(shù)如何變化？abc2.用彈簧測力計吊著圓柱體沒入水中，緩慢改變圓柱體的深度，觀察彈簧測力計示數(shù)是否變化？友情提醒：1.圓柱體不要碰到容器壁和容器底。2.彈簧友情提醒：1.圓柱體不要碰到容器壁和容器底。2.彈簧測力計的掛鉤不能浸入水中。3.討論交流：（1）圓柱體從位置a－b－c的過程中，彈簧測力計的示數(shù)怎么變化？圓柱體受到的浮力怎么變化？浮力的大小跟什么因素有關(guān)？（2）從d－e位置的過程中，彈簧測力計的示數(shù)怎么變化？圓柱體受到的浮力怎么變化？4.通過本實驗，你認(rèn)為浮力與什么因素有關(guān)？總結(jié)交流：浮力的大小跟哪些因素有關(guān)？跟什么因素?zé)o關(guān)？浮力的大小跟哪些因素有關(guān)？跟什么因素?zé)o關(guān)？【教師表述】都做完了實驗，請你根據(jù)實驗現(xiàn)象回答浮力與哪些因素有關(guān)?！緦W(xué)生展示】液體的密度，加鹽水后，水的密度增加，浮力增加，西紅柿上浮?！窘處煴硎觥亢芎?，表述時要語言要準(zhǔn)確，還有補充的嗎？【學(xué)生展示】液體的深度，溢出水的多少，越往下按瓶子的深度越深，溢出的水越多，手感到向上的力量越大?！窘處煴硎觥亢芎?，其他的同學(xué)還有補充嗎？【學(xué)生舉手】溢出水的體積，我認(rèn)為與深度無關(guān)?！緦W(xué)生】根據(jù)實驗3，a、b、c位置浮力變了，是因為浸入的體積變化了，深度沒變，e、d深度變化時浮力沒變?！窘處煴硎觥亢芎?，有和他不一樣的觀點嗎？【學(xué)生】在a、b、c位置液體的深度變了，浮力變了【學(xué)生展示】這不是物體的深度變化，是浸入水中的體積變了。【教師】同學(xué)同意哪個觀點？浸入水中的體積變了【教師表述】很好，其他的同學(xué)還有補充嗎？板書：探究結(jié)論：液體體積、液體的密度、排開的液體質(zhì)量有關(guān)。【教師表述】物體在液體中所受浮力的大小與物體排開的液體體積、液體的密度、排開的液體質(zhì)量有關(guān)。這三個因素之間有什么關(guān)系？排開的液體體積與液體的密度這兩個因素的乘積就是排開液體的質(zhì)量，所受浮力的大小與物體排開的液體體積、液體的密度這兩個因素有關(guān)，也可以歸為一個排開的液體質(zhì)量，與排開液體的質(zhì)量有關(guān)的力是重力，那么浮力與重力有什么關(guān)系呢。【學(xué)生】與排開液體的重力相等二、探究浮力的大小與排開液體的重力關(guān)系【教師表述】要探究浮力的大小與排開液體的重力的關(guān)系，就要測出哪些物理量？浮力的大小與排開液體的重力，怎么測量呢？請同學(xué)們參照學(xué)案實驗過程討論問題實驗器材：彈簧測力計、物體、溢水杯、裝有水的燒杯、小塑料桶。實驗過程：abcd觀察實驗過程圖片，思考討論以下問題：加油站：溢水杯的使用方法：a.加油站：溢水杯的使用方法：a.往溢水杯中加水時，水要稍高于溢水口，等水不再溢出，再開始實驗。b.把物體放入水中時要緩慢，用小桶接住溢出的水時，等水不再溢出時測出溢出的水和小筒的重力.2.實驗中用什么器材收集排開的液體？3.怎么測出物體排開液體的重力？數(shù)據(jù)表格：物體重力G（N）在水中示數(shù)（N）浮力（N）小桶重（N）小桶重和液體重（N）排開的液體重（N）實驗結(jié)論：。學(xué)生：展示實驗結(jié)論,說出實驗的物體和液體，把數(shù)據(jù)念一遍，說出物體受到的浮力等于物體排開液體的重力.F浮=G排【教師表述】我們用的器材不同但是結(jié)論相同，說明我們的猜想是正確的?！窘處煴硎觥窟@個結(jié)論在公元前就由偉大的科學(xué)家阿基米德研究得出，所以被稱為阿基米德原理，大量的實驗表明：阿基米德原理不僅適用于液體也適用于氣體。把G排展開我們得到F浮=G排=m排g=Ρ液V排g，由此看出影響浮力大小的因素是什么？（1）液體的密度----ρ液，（2）物體排開的液體體積---V排，即沒入液體下的體積。定量的證明了影響浮力大小的因素是V排ρ液。課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)到了哪些知識？還有哪些困惑？板書設(shè)計再看課前的小實驗，葡萄干表面不光滑，氣泡附著在葡萄干上，使浮力增大上浮。上浮到液面后，因與空氣接觸，氣泡破裂，導(dǎo)致葡萄干受到的浮力減小，就又沉入杯底?！緦W(xué)生】：為什么浮力增大上浮，浮力減小，就又