教学案例2阿基米德原理 投稿:熊堫堬

教学案例2阿基米德原理 教学背景阿基米德原理是整个浮力这一章的核心,能熟练掌握阿基米德原理也就意味着掌握了浮力,在学生的学习中,往往存在对公式F浮=P液·g·V排背得比较熟,但应用不是很灵活。而阿基米德原理的内容与实验的结论也因此而相脱节。我想通过三…

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教学案例2阿基米德原理

教学背景

阿基米德原理是整个浮力这一章的核心,能熟练掌握阿基米德原理也就意味着掌握了浮力,在学生的学习中,往往存在对公式F浮=P液·g·V排背得比较熟,但应用不是很灵活。而阿基米德原理的内容与实验的结论也因此而相脱节。我想通过三种方法把原理一一阐述,能对学生有多重的刺激,而实验的成功也是引起学生共鸣的一种方式。

教学过程

(一)引入新课

我们现在可以用两种方法来求物体受到的浮力.一种是弹簧秤法,它需要有合适的弹簧秤.如果我们要想知道在水中的一艘轮船受到的浮力,就无法用此法.另一种是压力差法,它适合形状较规则的物体,否则不易测出受力面积和上下受力面的深度差,造成很大的误差.所以我们要另找一个方法来求浮力,以适应弹簧秤法和压力差法所不能解决的问题.其实, 2000多年前的希腊学者阿基米德早已找到了这种方法,这就是著名的阿基米德原理.今天,前人已经替我们经历了许多失败,找到了一条成功的路.现在我们就沿着这条路走一遍,自己通过实验得到结论,来体验一下成功的喜悦.

(二)教学过程设计

1.引导学生正确设计、操作实验,得出实验结论.

①用现有的器材测出金属块浸没水中时受到的浮力(弹簧秤法).

提醒学生:用弹簧秤法测浮力时,要注意金属块不要碰容器壁.

②想办法测出金属块排开的水所受到的重力.

a.介绍自制溢水杯的方法,用弹簧秤直接测出,金属块浸没水中时排开的水所受

到的重力.

b.用量筒测出金属块浸没水中时排水体积,计算出排开的水所受到的重力.

③总结出实验结论:

金属块浸没水中时,受到的浮力与它排开的水受到的重力相等.

2.介绍阿基米德原理的内容.

①引导学生用实验说明:

a.金属块的部分体积与全部体积浸入水中时,所受浮力的情况.

b.金属块浸入其他液体(盐水)中时,所受浮力的情况.

②根据以上实验结论,对第一个实验结论加以修改,归纳出具有普遍适用价值的实验规律——阿基米德原理.

③根据阿基米德原理的内容写出其数学表达式:F浮=G排

单位:F浮——牛顿、ρ液——千克/米3、g——牛顿/千克、V排——米3.

④根据阿基米德原理解答简单问题: VA=VB,pA=pB,ρ甲ρ乙,比较 A、B物体受到的浮力.

3.讨论阿基米德原理的有关问题.

①找出浮力的有关因素:

根据重力的展开式得到: F浮=G排=P液·g·V排

用实验验证浮力只与ρ液、V排有关;与ρ物(G物)、浸入液体的深度、物体的形状无关(用弹簧秤法测量,两金属块拼接成任意形状物体);与物体的体积有间接关系.

②阿基米德原理的适用范围:物体在液体或气体中受到浮力.

4.分析阿基米德原理的物理意义.

在某种液体中任意选取,并假设分离出(如图12-2-4)一矩形液块,则此液块受到周围液体对它的作用力和地球的重力作用.这些力使液块在液体中的任意位置时都处于平衡状态,即合力为零,周围液体对液块的作用力的合力与液块受到的重力相平衡.即液体作用力的合力等于液块受到的重力.如果,用其他的同样体积和形状的物体代替此液块,那么,此物体在液体中也受到周围液体对它的相同大小的作用力,此作用力大小仍等于同体积(物体排开的)液块的重力.周围液体对物体的作用力的合力就是浮力.

5.寻找阿基米德原理的理论依据.

根据浮力产生的原因——上下表面的压力差:

p=ρ液gh1, =ρ涂gh2=ρ涂g(h1+l)

F涂=F向上-F向下=pl2- l2=ρ涂g[h1+l]l2=ρ涂·g·V排。

(四)课堂小结

这节课我们通过实验和推导,验证了阿基米德原理.知道了物体受到浮力的大小,等于它所排开的液体受到的重力.现在,我们已经学习了三种求浮力的方法:弹簧秤法、压力差法和排液法.每一种方法都有适用的条件,要根据条件合理运用.

教学反思

以往教学时,阿基米德原理公式直接给出F浮=ρ涂·g·V排,并着重强调ρ液、V排的含义,这样学生会牢记公式F浮=ρ液·g·V排,而忽视F浮=G排,这样就偏离了阿基米德原理的根本内容,我在设计此教案时,刻意地把阿基米德原理的数学表达式先写成F浮=G排,再给出G排=ρ液·g·V排,从而完成F浮=G排=ρ液·g·V排,这样学生可以更好地理解阿基米德原理的实质,并掌握了重力的一种表达式G=ρ·g·V.

教学案例2阿基米德原理 教学背景阿基米德原理是整个浮力这一章的核心,能熟练掌握阿基米德原理也就意味着掌握了浮力,在学生的学习中,往往存在对公式F浮=P液·g·V排背得比较熟,但应用不是很灵活。而阿基米德原理的内容与实验的结论也因此而相脱节。我想通过三…

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