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课题
第四节阿基米德原理
课标与教材
课标要求:通过实验探究,认识浮力。经历探究浮力大小的过程,知道阿基米德原理。
教材分析:它是初中物理理解级的内容。也是初中物理的一个学习难点。
这节课是“浮力”这一章的核心内容,又是初中物理的重点内容。
阿基米德原理是通过实验来研究浮力规律,所以这节课又是通过学生自主探究、经历科学探究过程、培养各种能力的好素材。本节为科学探究类型课。
本节课的教学重点:阿基米德原理的形成过程。教学难点:探索F浮与G排大小的关系。
学情分析
学生在一定的感知基础上,由猜想和假设开始,进而逐步、自然地完成实验探究。
学生通过独立操作去认识现象、发现规律,这对激发学习兴趣,培养观察实验能力、科学思维能力,形成科学研究习惯都十分有益。
教学目标
知识与技能
1.理解阿基米德原理,学会一种计算浮力的方法。
2.进一步练习使用弹簧秤测力。
过程与方法
1.经历科学探究,培养探究意识,发展科学探究能力。
2.培养学生的观察能力和分析概括能力,发展学生收集、处理、交流信息的能力。
情感、态度与价值观
1.增加对物理学的亲近感,保持对物理和生活的兴趣。
2.增进交流与合作的意识。
3.保持对科学的求知欲望,勇于、乐于参与科学探究。
教学方法与媒体
教法:1、将被动观察改为主动探究,将演示实验改为学生探索实验。
2、探究模式采用与物理研究方法相同的模式,猜想——设计——验证——分析归纳——评估
学法:1学生的活动空间。将演示实验改为学生的分组试验,全体学生参与,使每个学生都能体验探究过程,得到发展。
2、学生的思维空间。创设问题情景,让学生自己体验、感知知识的发生、发展过程,通过思维碰撞,培养思维能力。
3、学生的表现空间。通过把自己的想法、结果展示给大家,学习交流与合作,体验成功的愉悦
教具准备
弹簧称、石块、铁块、乒乓球、鸡蛋、盐水、溢水杯、小桶、水等
[教学过程]
主要过程
教师活动
学生活动
引入
引出课题
认识浮力产生的原因学习阿基米德原理练习理解
教师发问1:同学们都知道,小鸭子能浮在水面上自由自在是由于它们受到了水给它们的浮力。千百吨的大轮船能漂洋过海也是由于它们在水中受到水的浮力。如果把一个实心的大铁块扔在水中,沉到河底,它是否受到浮力呢?
教师表述:从刚才的发言看出同学们的认识是有争议的。那么铁块在水中是否有浮力呢?根据什么能知道呢?
同学们的方法很好。我们就做一下,看一看铁块在水中是否有浮力?
教师演示:(摆出一只装水的烧杯,一只弹簧秤,一个钩码。先用弹簧秤称一下钩码,再将挂在弹簧秤下的钩码缓缓沉入水中。)看到了什么?
弹簧秤的读数减小了,为什么呢?一定是钩码受到了水的浮力,这时候钩码受的重力与浮力一个竖直向下,一个竖直向上,所以弹簧秤的读数减小了。可见,无论是漂在水面上的物体,还是沉在水底的物体都有浮力。
五浮力
板书:浸在液体中的物体会受到液体给它的浮力。浮力的方向是竖直向上的。可以用弹簧秤在空气中称得的重量减去浸在液体中称得的重量求出浮力的大小。F浮=G-G’。
教师发问2:所有浸在液体中的物体都受到浮力,这个浮力是怎么产生的呢?
教师讲述:同学们可以通过观察这个浸没在水中的小铁块的情况,寻找一下浮力产生的原因。
我们可以看出这个小铁块它有六个面。前后两个面平均深度一样,在水中受的水给这两个面的压强相同,压力也相同,所以前后两个面受的水的压力可以完全抵消。同样的道理左右两个面受的水的压力也可以完全抵消。那么上下两个面呢?
同学说得好,上表面受到向下的压力小,原因是它浅。下表面受到向上的压力大,原因是它深。不可能完全抵消。这样上下两个表面压力之差产生了浮力。
板书:浮力是由于浸在液体中的物体上下表面压力之差造成的。所以浮力的方向是竖直向上,浮力的大小等于F下-F上。
教师引导:
以上我们已经学习了两种计算液体浮力的方法,但是如果物体太大,又不规则,既不方便用弹簧秤称,又不方便测算上下表面压力差,如何求出物体受的浮力大小呢?看来我们还需要找到一种更一般的计算浮力的方法。
一个物体受的浮力可能与什么因素有关呢?
教师演示:出示一只装水的玻璃缸,将一个空的易拉罐放入水中,请一个同学往下按,直到全部没入水中,请同学谈感受。
教师启发:当我们将易拉罐按入水中越来越多时,罐排开的水也越来越多,是否浮力的大小与物体排开水的多少相关呢?我们探究一下。
组织探究:用桌上的烧杯装水,如图所示,用弹簧秤先称一下小石块的重量,然后缓慢放进烧杯,同时收集溢出的水。当小石块完全没入水中后,读弹簧秤的示数,两次重量之差可以算出小石块受浮力的大小。最后称一下小桶中水的重量,再与小石块受的浮力比较。
3m3
此时铝块受的浮力就等于排开水的重力
F浮=G排=m水g=ρ水V排gm3
=1.0×103kg/m3×0.5×10-3×10N/kg
=5N
所以这时弹簧秤的读数就为
F=G-F浮=27N-5N=22N
(3)当它完全没入水中,它排开水的重力就是浸一半时的2倍,所以F浮=10N。
这时弹簧秤的读数就为
F’=G-F浮’=27N-10N=17N
小结:
1.浸在液体中的物体都会受到液体的浮力。同样道理,处于空气中的物体也一样会受到空气的浮力,只是有时空气的浮力比较小,忽略不计了。
2.浮力是由于物体受到压力差产生的,所以浮力的方向是竖直向上的。如果一个物体完全与容器底接触,下表面无液体,这个物体没有浮力。
3.浮力的大小有三种方法求出:
①F浮=G-G’
②F浮=F下-F上
③F浮=G排
这三种方法代表三种不同的原理,第一种方式是用弹簧秤测浮力;第二种方式是浮力产生的原因;第三种方式是阿基米德原理。
作业:P97“动手动脑学物理”3、4、6三题。没有受浮力
受了浮力,浮力小可以做实验,用弹簧秤称一下弹簧秤的读数比沉没入水中之前小了,这说明受浮力作用上表面浅,受到压强小,压力也小,下表面深,受到压强大,压力也大,所以不能完全抵消越往下按越费力学生探究
小石块受的浮力大小等于它排出的水的重量学生练习
八年级物理下册《阿基米德原理》导学案人教版
一、教学分析
(1)教材分析
本节的主要内容有:探究阿基米德原理;用阿基米德原理解释轮船漂浮的原因,学习用阿基米德原理计算物体所受浮力的大小。
阿基米德原理是流体静力学中的一条基本定律,是解决浮力问题的重要依据之一。从知识体系上来看,本节内容是在定性探究“浮力大小跟哪些因素有关”的基础上,进一步定量探究浮力的大小,是上一节知识的延续和深化,并为下一节进一步学习物体的浮沉条件奠定基础
(2)教法建议
本节是让学生在实验探究的基础上归纳总结阿基米德原理,所以让学生做好探究浮力大小的实验,是学好本节课的关键。浮力的产生及阿基米德原理的学习向来是初中物理教学的难点之一。为了在这部分给学生的学习做好铺垫、搭好台阶,修订教科书利用前面学过的液体内部不同深度压强不同的知识,分析了浮力产生的原因;另外,从浮力与排开液体的体积有关、与液体的密度有关,引导学生得出与排开的液体所受的重力有关。这样就较原教科书的设计梯度更小些,利于学生理解。不然学生在得出排开的液体越多所受的浮力越大后,总是很难想到为什么要称排开的液体所受的重力。
(3)学情分析
教材通过探究浸在液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体所受重力的关系,归纳出阿基米德原理。当然,根据阿基米德原理的数学表达式F浮=G排液,还可推导出F浮=,从而了解浸在液体中的物体所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与其它因素无关。但在实际教学中,由于初二学生的思维多停留在感性阶段,抽象思维能力还比较薄弱,学生很难完全理解这一点,更不能熟练应用。因此,进行阿基米德原理内容教学之前,首先安排了一课时时间,让学生探究影响浮力大小的因素。通过探究影响浮力大小的因素,使学生亲身感受浸在液体中的物体所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的材料、形状、物体在液体中所处的深度无关。同时,通过该探究活动,也可培养学生研究解决问题的方法、探索问题的精神和合作交流的能力。这一切,都能为学习阿基米德原理打下很好的基础。
(4)学法建议
促进学生自主学习,并通过“课内课外”、“个体合作”的相结合,提高获取信息、分析信息和处理信息的能力,培养学生的自学能力,独立钻研的精神以及创造性思维的方法,让学生真正成为学习的主人
二、教学目标
知识与技能
知道阿基米德原理,会用阿基米德原理进行有关的简单计算。
过程与方法
经历探究阿基米德原理的实验过程,进一步练习使用弹簧测力计测浮力。
情感态度与价值观
通过阿基米德原理的探究活动,体会科学探究的乐趣;通过运用阿基米德原理解决实际问题,意识到物理与生活的密切联系。
三、重点难点
由于上节课探究了“认识浮力”,本节教材在此基础上进一步提出猜想,进行探究,集中一个目标探究阿基米德原理,这样循序渐进,同时减少了本节课的容量,易学便教。另外,教材没有给出具体的实验步骤,而只给出实验设计的基本思路,并用明了的图示提示实验方法,有利于培养学生的观察能力和自主探究的能力。本节教学重点:阿基米德原理及其探究过程是本节教学的重点。本节教学难点:学习阿基米德原理时,由于学生的认识水平所限,常有一些容易混淆的概念,例如“浸在”和“浸没”的区别,“排开液体的体积”和“物体体积”的关系等,因此,正确理解阿基米德原理的内容,是本节课教学的难点。
四、教学流程
(一)复习旧知
师提问:上一节我们学习了浮力的概念,那么什么是浮力呢?
回答:浮力是浸在液体中的物体受到的液体向上和向下的压力差
师:用秤重法测量物体受到的浮力时,需要采用哪些具体的步骤?
生:先测重力G;再测视重F拉;浮力F浮=GF拉
老师讲解:浮力的测量方法二次称重法(可以直观的看出物体所受到的浮力大小)
师:看看视频演示实验,观察弹簧测力计的示数怎么变化的,请大家想一想为什么呢?
二)学生感受活动:把空的饮料瓶轻轻的压入水中(不要装满),观察水面的变化,并且说说你手臂的感受。
学生回答老师总结:结论1.浸在液体中的物体受到了来自于液体向上的浮力
2.把饮料瓶压的越深,水面上升越多
3.把饮料瓶压的越深,瓶子受到的浮力越大
引入上节课我们已经感受了,浮力的大小和液体的密度和物体排开液体的体积有关,既然同时和液体的密度和体积有关,大家能想到这两个量实际上决定了什么吗?
物体的密度和体积决定了物体的质量(物体的重量)
(三)提出问题:浮力与物体排开液体的重力能建立怎样的直接的数量关系?
老师引导合作探究:解决问题怎样测出被液体排开的液体的重力?
学生过程整理收集排开的液体,并测量出这些液体的重力(排水法测物体的体积,阿基米德的贡献)
学生动手探究浮力与排开液体重力的关系
a.如图1放置烧杯,使水正好不溢出(装满水)
b.如图2用弹簧测力计测出石块重G
c.如图3用弹簧测力计测出空桶重G1
d.如图4将石块浸入烧杯中,弹簧测力计的示数将减小,石块排开的水从溢水口流到小桶中,当石块完全浸没时,记下弹簧测力计的示数F
e.如图5测出小桶和排开水的重力G2
f.利用公式,算出石块受到的浮力
物重G/N空桶重G1/N物块浸入水中后测力计的读数F/N空桶和排开水重G2/N物块受到水的浮力F浮/N物块排开的水受到的重力G排/N换其他物体再做一次
物重G/N空桶重G1/N物块浸入水中后测力计的读数F/N空桶和排开水重G2/N物块受到水的浮力F浮/N物块排开的水受到的重力G排/N
(四)分析评估
师:我们通过表格可以看出什么吗?引导学生分析表中数据可以得到
生:物体受到的水的浮力的数量和物体排开的水的重力大小相等
先用弹簧测力计测出铁块在浸没水中和部分浸入水中时受到的浮力,再用溢水杯和薄塑料袋收集所溢出的水,并测出所排的水重即G排液,从而进一步建立浮力与所排液体重力大小的关系:F浮=G排液。
(五)老师针对阿基米德原理总结:1.物体排开液体体积相等时,液体密度越大,浮力越大。2.液体密度相等时,物体排开液体体积越大,浮力越大3.阿基米德原来适用于气体。
(课后可以建议学生再利用酒精做相类似的实验,得出相关的结论。)(六)阿基米德原理简单的应用
师:人们游泳时,会有这样的体验:慢慢走入水池,发现身体慢慢要浸没时,池底对脚的支持力一直减小,到最后,没有了脚踏实地的感觉,支持力几乎为零。这是为什么呢?
生:因为人在慢慢走入水池的时候排开水的体积不断增大,所以他受到的浮力增大,水池底部给她的支持力也减小。
师:假如一位重500N的同学正在体验这种感受,求人所受浮力的大小?排开水的体积是多少?(g=10N/kg,水的密度1.0×103kg/m3)
生:解答。
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八年级物理下册《阿基米德原理》教案文章来源:http://m.jab88.com/j/45721.html
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