八年级物理《阿基米德原理》教学设计张瑞祥 投稿:吕臞臟

《阿基米德原理》教学设计张瑞祥 武汉市江夏区庙山长城中学 430200教材内容:人教版八年级物理下册第十章第二节《阿基米德原理》教材分析: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。学好这部分内容既有利于深入理解液…

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《阿基米德原理》教学设计

张瑞祥 武汉市江夏区庙山长城中学 430200

教材内容:

人教版八年级物理下册第十章第二节《阿基米德原理》

教材分析:

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。学好这部分内容既有利于深入理解液体压强、压力、二力平衡和二力合成等知识,又为进一步学习机械效率打好了基础。由于这部分内容涉及到的计算公式比较多,内容又有一定的难度,学生学起来总有种望而生畏的感觉。因此,教学过程中我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。

教学目标:

知识与技能

1.通过探究学习,理解浮力的大小等于什么

2.知道阿基米德原理

过程与方法

通过几个连续的探究活动,让学生理解什么是浮力,学会探究物理问题的基本方法──实验法、推导法,熟练应用控制变量法、转换法、对比法、排除法解决不同的物理问题。

情感态度与价值观

通过探究活动的开展,让学生体会物理研究方法的多样性

教学重点:阿基米德原理的探究

教学难点:阿基米德原理的探究方法设计

学情分析:学生对于日常生活中所积累的浮力知识非常多,有些探究活动完全可以放手给学生,以解决课时紧张的问题。

方法运用:运用运用实验法对浮力的存在、阿基米德原理进行探究;运用排除法、推导法确立与浮力大小相关的因素。

教具:(每组学生都有) 弹簧秤、木块、石块、水槽、矿泉水瓶多个、体积相等的铜块和铝块、溢水杯、小筒、牙膏皮、塑料袋多个、烧杯大小各一个、量筒、剪刀等,课件。

教学过程:

一、情境导入,问题驱动

1.教师出示两个等大的小球:一个为白色乒乓球,一个为黑色铁球。

设问1.1 把两个小球浸没在水中,会看到什么现象?(学生回答)

实验一实验演示,验证学生的回答。

设问1.2 为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去?

学生猜想1.1 乒乓球更轻,铁球更重。

学生猜想1.2 轻的物体都会浮上来,重的物体都会沉下去!

教师将学生的猜想稍作整理后写在黑板上。

教师:刚才有的同学说了乒乓球会上浮的原因是乒乓球更轻,铁球更重则下沉;有的同学交流讨论后还总结出了“轻的物体都会浮上来,重的物体都会沉下去”这一“规律”。

设问1.3 是不是“重的物体一定会沉下去,轻的物体一定会浮上来?”

2.学生实验

教师:下面注意你们桌上的小铁块和木块,你们用弹簧秤分别称一下它们的重量后都浸在水中,可以得出什么结论?

实验二学生实验后笑着否定了猜想1.1和猜想1.2。

教师:同学们通过实验否定了上述自己的猜想。物体“浮起来”还是“沉下去”与物体的重量无关。实际上,一个完全不会游泳的人跳到深水里会怎样(学生笑着回答)?但根据你们语文课本上的“死海不死”知识,他跳到“死海”里却是另一番情景了。(后记:学生对语文这一不同学科的知识迁移很有兴趣)。

出示课件“死海不死”,引导学生观看课本插图。

教师:为什么人在“死海”中“不死”及“为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去?”这就是我们本章所要讨论的话题──“阿基米德原理”。

二、引导学生定性研究浮力

指导学生做“称重法测浮力”实验。

实验三学生做“称重法测浮力”实验,教师指导。

设问2.1 刚才同学们实验时有两种不同的测试步骤:先在空气中测铁球重量和先在水中测铁球重量。这两种做法有什么不同,有什么后果?

引导学生思考,解决学生实验中存在的错误。

设问2.2 铁球在空气中和水中时,弹簧秤的示数变化说明了什么?你能试着得出什么结论? 学生猜想2.1 在水中的铁球受到了一个向上的力。

学生猜想2.2 在水中的铁球变轻了。

引导学生由G=mg=ρgV证明猜想2.2的不正确性;请出支持猜想2.1的同学来说明理由。

用受力分析来引导归纳浮力的定义,再由此引导出F浮=G-F′。用平衡力的知识,明确浮力的作用点和方向。教师由F浮=G-F′引出的实验是用弹簧秤两次称重量法求浮力,给出“称重法”求浮力的定义。

三、对影响浮力大小因素的探讨

教师:我们现在来研究浮力的另一因素:浮力的大小,看看浮力的大小与哪些因素有关?

实验四(溢水杯盛满水,水面上有一空金属盆,溢水口处下方置一烧杯)往空盆中逐渐加入小石块,可看到溢出的水越来越多。

学生(看到石块越多,物体越重却未下沉,则说明浮力越大)交流、讨论。

猜想3.1 物体的重量(质量)越大,浮力越大;

猜想3.2 浮力的大小与浸没的体积有关;

猜想3.3 浮力的大小与物体排开的水的体积有关。

教师:这个实验是历史上“曹冲称象”的简单模型(讲述“曹冲称象的启示”)。刚才同学们的猜想

3.1的浮力的大小与物重有关,是不是这样呢?不同猜想的支持者相互讨论一下,然后自己动手做一下实验。

实验五(学生实验)

(1)逐渐用手向下按木块,观察溢水量,同时体会这只手的感觉(如图2所示)。

(2)两个一样大小的小球(一个为铁球,一个为橡皮泥球),“称重法”比较两者浸在水中所受的浮力的大小。

引导学生归纳(否定学生猜想3.1)浮力的大小与物体的质量无关,而与

排开的水的多少有关。

四、浮力大小定量分析

教师:我们已经知道,浮力的大小与排开的水的多少有关,到底是什么关

系呢?下一个实验要研究这一问题的,有两个小问题:(1)浮力的大小;(2)

排开水的多少(如何衡量多少?)。

设问4.1 请同学们看看,①需要哪些实验器材?②实验步骤如何设计?

学生交流讨论,教师提示:①称重法测浮力实验的步骤可不可以颠倒?②如何测水的多少?

在教师的引导、启发下学生选定器材,制定实验方案。

学生的选用不同的器材方案:①选用了量筒;②选用了天平;③系好了绳子的小烧杯。

两种略有不同的实验方案:一种为以m排水、G排水来衡量水的多少,另一种为V排水来衡量水的多少。 实验六浮力的大小与排开的水的多少的关系研究。

学生实验,教师在旁指导。(后记:大部分学生是用G排水来衡量水的多少,且他们是用量筒测体积,利用了公式G排水=ρ水gV水)实验结果:

①浮力F的大小与V排水成正比;

②浮力F的大小与m排水成正比;

③浮力F=G排。

引导学生从浮力的方向、大小对前面的实验结果进行归纳、小结:

A.浸在水(液体)中的物体受到竖直向上的浮力;

B.浮力的大小等于被物体排开的水(液体)受到的重力的大小。(即阿基米德原理)

五、气体的浮力(略)

六、小结(逐一回顾学生的各猜想)

1.小结:在本节课,我们学到了什么?可以解释什么问题?

2.根据本节课探讨的内容,你对我们黑板上的哪些猜想能得到证实或明确排除?

3.本节课中老师的哪些问题用本节课的内容还无法解决?

教师:对于“为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去?”。我们现在无法解答,这将

是我们后面所要讨论的话题──物体的沉浮条件。请同学们课后自己去交流、讨论、预习

一下。

七、作业(课件、实物同时出示)一个两端开口的矿泉水瓶倒立,置一乒乓球(如图3)。

一手悬空拿住瓶子,一手往里面快速注入水,乒乓球会怎样?如果用手托住(堵住)瓶口,乒乓球又怎样?自己回去之后反复多做几次,把你的观察到的现象记录下来,同时再查资料试着用自己的语言去解释一下,写一篇小论文。

结束语 这次作业的内容将是我们下节课讨论的问题:“浮力产生的原因”。

板书 设计

1.内容:

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。

2.表达式: F浮=G排

3.导出式: F浮= G排= m排g= ρ液 gV排

4.适用范围:液体和气体

作者:张瑞祥

性别:男

年龄: 42岁

职务:教务主任

职称:中学物理高级教师

工作单位:武汉市江夏区庙山长城中学

邮编:430220

电话:13098890229

电子邮箱:zhangrx8111@163.com

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