第2节阿基米德原理教学设计(教案)

地区： 贵州省 - 毕节市 - 七星关

学校：毕节八中

第2节　阿基米德原理 初中物理       人教2011课标版

知识与技能

1、能用溢水杯等器材探究浮力的大小。

2、会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。

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。

阿基米德原理是初中物理教学的重要内容，在力学知识的学习过程中起着承上启下的作用。浮力是前面所学的力学知识的延伸扩展，是初中力学部分的又一个重点；浮力是本章的关键，为以后研究物体浮沉条件奠定基础；浮力知识对人们的日常生活、生产技术、科学研究有着广泛的现实意义。由于这部分内容有一定的难度，学生学起来总有种望而生畏的感觉。因此，教学过程中注重学生对知识的理解，通过实验、推理等方法，努力激发使这一部分教学不枯燥，争取调动全体学生学习兴趣提高学生成绩。

“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。

（1）重点：阿基米德原理。

（2）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。

一、知识回顾：

什么是浮力？

影响浮力大小的因素有哪些？浮力的大小怎么测量？

这些小物体，我们能通过测力计测出浮力，那么，海面上的万吨油轮受到的浮力怎么测量？有没有普遍的原理或者公式来计算浮力大小呢？

浮力原理的发现
　　关于浮力原理的发现,有这样一个故事：相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠.但是在做好后,国王疑心工匠在金冠并非全金,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重.工匠到底有没有私吞黄金呢?既想检验真假,阿基米德发现浮力
又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑.经一大臣建议,国王请来阿基米德检验.最初,阿基米德也是冥思苦想而却无计可施.一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻托起.他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重.他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得穿上就跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”.(Eureka,意思是“我知道了”.Greek:εὕρηκα).　　他经过了进一步的实验以后,便来到了王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多.这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,密度不相同,所以证明了王冠里掺进了其他金属.　　这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律（阿基米德原理）：物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量.一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等.

二、新课教学

创设情境：指着漂浮在水面上的空矿泉水瓶提出问题，矿泉水瓶浮在水面上，用什么办法能把它浸入水中呢？

用手把空矿泉水瓶向下慢慢压入水桶中，如图所示。

问题：(1)你的手有什么感觉？

(2)矿泉水瓶受到的重力变化了吗？受到的浮力变化了吗？

(3)水面高度有什么变化？

(4)这些都说明了什么问题？

矿泉水瓶浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，即：物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。

矿泉水瓶浸入水中越深，排开水越多，向下按越费力，说明水向上的浮力越大。

浮力的大小和排开水多少，即排开水的重力是否存在定量的关系呢？

创设情境：指着漂浮在水面上的空矿泉水瓶提出问题，矿泉水瓶浮在水面上，用什么办法能把它浸入水中呢？

用手把空矿泉水瓶向下慢慢压入水桶中，如图所示。

问题：(1)你的手有什么感觉？

(2)矿泉水瓶受到的重力变化了吗？受到的浮力变化了吗？

(3)水面高度有什么变化？

(4)这些都说明了什么问题？

矿泉水瓶浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，即：物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。

矿泉水瓶浸入水中越深，排开水越多，向下按越费力，说明水向上的浮力越大。

浮力的大小和排开水多少，即排开水的重力是否存在定量的关系呢？

探究阿基米德原理

设计实验方案

实验所需的器材：弹簧测力计，重物，盛有水的烧杯，溢水杯，空杯等

 需要解决的两个问题：

 ①如何测量物体受到的浮力。 

②如何测量被物体排开的液体的重力。

思考问题：如何测出铝块排开的水所受的重力呢？

    ①溢水杯中的水应为多少？②先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢？

实验步骤：

①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；

②用弹簧测力计测出小石块的重力G物；

③将溢水杯中注满水，把铝块浸入溢水杯中，让排出的水全部流人小桶中，读出此时弹

簧测力计的示数F，同时用小桶收集物体排开的水。

④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水；

⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。实验数据记录在表格中

学生进行实验，分析总结

物体所受浮力的大小和物体排开水的重力相等

阿基米德原理：

浸在液体中的物体受到的浮力的大小，等于被物体排开的液体受到的重力的大小

数学表达式：F浮＝G排。

（3）在上节课的探究中,已知浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。我们可以通过阿基米德原理推导上节课的结论是正确的：

F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g

ρ液——液体的密度；

V排——物体排开的液体的体积

从展开的式子看出，液体对物体的浮力，只与液体密度有关排开液体的体积有关。

排开体积是否就是物体的体积？

完全浸没时V排=V物

部分浸没时V排=V浸<V物

学以致用：

在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，测力计示数为4.5N．王冠受到的重力是___________N,王冠浸没在水中受到的浮力是_______N，它排开的水重____________N

海面上满载货物的轮船，排开海水的质量是1×104t，轮船所受的浮力是____________N

1．阿基米德原理的探究实验
2．阿基米德原理的数学表达式
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

第2节   阿基米德原理

 一、 影响浮力大小的因素

浸在液体中的体积=排开液体的体积

液体密度

二、阿基米德原理：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= m排g= ρ液 gV排

这节课能够调动绝大多数同学的积极性，使学生称重法求浮力和阿基米德原理有了更直观的认识，引导学生自己动手设计实验、分析现象并总结，不仅加深了学生对知识的理解，更培养了学生学习本学科的兴趣，增强了学生学好物理的信心。

通过放手让学生设计实验，学生对控制变量的思想理解更加深刻，学生的学习兴趣更加浓厚，培养了学生科学探究的能力，并为学生进一步的学习打好了基础。

第2节　阿基米德原理

第2节　阿基米德原理

一、知识回顾：

什么是浮力？

影响浮力大小的因素有哪些？浮力的大小怎么测量？

这些小物体，我们能通过测力计测出浮力，那么，海面上的万吨油轮受到的浮力怎么测量？有没有普遍的原理或者公式来计算浮力大小呢？

浮力原理的发现
　　关于浮力原理的发现,有这样一个故事：相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠.但是在做好后,国王疑心工匠在金冠并非全金,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重.工匠到底有没有私吞黄金呢?既想检验真假,阿基米德发现浮力
又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑.经一大臣建议,国王请来阿基米德检验.最初,阿基米德也是冥思苦想而却无计可施.一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻托起.他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重.他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得穿上就跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”.(Eureka,意思是“我知道了”.Greek:εὕρηκα).　　他经过了进一步的实验以后,便来到了王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多.这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,密度不相同,所以证明了王冠里掺进了其他金属.　　这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律（阿基米德原理）：物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量.一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等.

二、新课教学

创设情境：指着漂浮在水面上的空矿泉水瓶提出问题，矿泉水瓶浮在水面上，用什么办法能把它浸入水中呢？

用手把空矿泉水瓶向下慢慢压入水桶中，如图所示。

问题：(1)你的手有什么感觉？

(2)矿泉水瓶受到的重力变化了吗？受到的浮力变化了吗？

(3)水面高度有什么变化？

(4)这些都说明了什么问题？

矿泉水瓶浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，即：物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。

矿泉水瓶浸入水中越深，排开水越多，向下按越费力，说明水向上的浮力越大。

浮力的大小和排开水多少，即排开水的重力是否存在定量的关系呢？

创设情境：指着漂浮在水面上的空矿泉水瓶提出问题，矿泉水瓶浮在水面上，用什么办法能把它浸入水中呢？

用手把空矿泉水瓶向下慢慢压入水桶中，如图所示。

问题：(1)你的手有什么感觉？

(2)矿泉水瓶受到的重力变化了吗？受到的浮力变化了吗？

(3)水面高度有什么变化？

(4)这些都说明了什么问题？

矿泉水瓶浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，即：物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。

矿泉水瓶浸入水中越深，排开水越多，向下按越费力，说明水向上的浮力越大。

浮力的大小和排开水多少，即排开水的重力是否存在定量的关系呢？

探究阿基米德原理

设计实验方案

实验所需的器材：弹簧测力计，重物，盛有水的烧杯，溢水杯，空杯等

 需要解决的两个问题：

 ①如何测量物体受到的浮力。 

②如何测量被物体排开的液体的重力。

思考问题：如何测出铝块排开的水所受的重力呢？

    ①溢水杯中的水应为多少？②先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢？

实验步骤：

①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；

②用弹簧测力计测出小石块的重力G物；

③将溢水杯中注满水，把铝块浸入溢水杯中，让排出的水全部流人小桶中，读出此时弹

簧测力计的示数F，同时用小桶收集物体排开的水。

④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水；

⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。实验数据记录在表格中

学生进行实验，分析总结

物体所受浮力的大小和物体排开水的重力相等

阿基米德原理：

浸在液体中的物体受到的浮力的大小，等于被物体排开的液体受到的重力的大小

数学表达式：F浮＝G排。

（3）在上节课的探究中,已知浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。我们可以通过阿基米德原理推导上节课的结论是正确的：

F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g

ρ液——液体的密度；

V排——物体排开的液体的体积

从展开的式子看出，液体对物体的浮力，只与液体密度有关排开液体的体积有关。

排开体积是否就是物体的体积？

完全浸没时V排=V物

部分浸没时V排=V浸<V物

学以致用：

在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，测力计示数为4.5N．王冠受到的重力是___________N,王冠浸没在水中受到的浮力是_______N，它排开的水重____________N

海面上满载货物的轮船，排开海水的质量是1×104t，轮船所受的浮力是____________N

1．阿基米德原理的探究实验
2．阿基米德原理的数学表达式
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

第2节   阿基米德原理

 一、 影响浮力大小的因素

浸在液体中的体积=排开液体的体积

液体密度

二、阿基米德原理：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= m排g= ρ液 gV排

这节课能够调动绝大多数同学的积极性，使学生称重法求浮力和阿基米德原理有了更直观的认识，引导学生自己动手设计实验、分析现象并总结，不仅加深了学生对知识的理解，更培养了学生学习本学科的兴趣，增强了学生学好物理的信心。

通过放手让学生设计实验，学生对控制变量的思想理解更加深刻，学生的学习兴趣更加浓厚，培养了学生科学探究的能力，并为学生进一步的学习打好了基础。