阿基米德原理(精选16篇)
阿基米德原理 篇1
第七章 密度与浮力
第四节 (第一课时)
一、教学目标 :1、通过实验探究,认识浮力。
2、经历探究浮力大小的过程,知道。
二、课型与课时:科学探究型课 2课时
三、重点:在探究浮力的过程中,怎样引导学生去猜想。
难点:设计探究浮力大小的实验。
四、教学准备:弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、烧杯、水。
五、教学思路:本节课的教学顺序没有按照课本的顺序来,因为在“什么是浮力?”后,探究比较好。从阿基米德洗澡的故事提出问题,再教学生进行猜想,可以直奔主题,且猜想也能很好的实施。中间可以不要对“浮力的大小与哪些因素有关”的内容进行过渡。但“浮力的大小与哪些因素有关”的内容能培养学生的动手能力,训练学生的思维,可以作为第二课时的内容进行。
本节内容分两课时进行:
第一课时,内容是浮力的概念和探究浮力的大小。关于浮力的大小要经历提出问题、猜想、设计实验与收集证据、评估、交流等环节。
第二课时,探究浮力的大小与哪些因素有关和无关。这要经历分析论证、实验验证两个环节,主要是训练学生的思维能力,培养学生的动手能力
六、教学过程 :1、引入新课
师:同学们平时都喜不喜欢听故事呀!
生:喜欢。
师:今天,在上新课之前先给同学们讲一个故事。相传,2000多年前古希腊 的亥尼洛国王做了一顶金王冠。但是,这个国王相当多疑,t他怀疑工匠用银子偷换了王冠中的金子。国王便要求阿基米德查出王冠是否是由纯金制造的,而且提出要求不能损坏王冠。阿基米德捧着这顶王冠整日苦苦思索却找不到问题的答案。有一天,阿基米德去浴室洗澡,当他跨入盛满水的浴桶后,随着身子进入浴桶,他发现有一部分水从浴桶中溢出,阿基米德看到这个现象头脑中马上意识到了什么,便高呼:“我找到了!我找到了!”他忘记了自己还光着身子,便从浴桶中一跃而出奔向王宫。一路上高呼:“我找到了!我找到了!”科学家们发现真理时的喜悦是让人无法想象的,他这一声高呼便宣告了的诞生。同学们想知道的具体内容是什么吗?
生:想。
师:今天我们就来学习。生活中我们都见过万吨巨轮能够载货远航,巨大的热气球能够腾空而起,究竟是什么原因导致了这些现象的发生呢?哪位同学能给我们说一下呢?
生:是因为它们都受到了浮力。
师:这位同学解释的很好!那么究竟什么是浮力呢?这就是我们这节课要解决的第一个问题。首先,我们要通过实验来探究一下什么是浮力。在进行实验探究之前,请同学们听清老师的要求,明白自己在实验中应该做些什么:
第一, 同学们先测出石块在空气中的重力G
第二, 将石块完全浸入水中,记下此时弹簧测力计的示数,将数据记录在125业蓝筐内。看一看,示数到底是变大了,还是变小了。
第三, 将钩码拿出水中,看看用什么样的方法能够达到与第二步相同的结果。
(学生分组实验,教师巡视指导)
师:同学们,现在你们的实验都做完了吗?
生:做完了。
师:实验做完了,哪位同学能够告诉我,你用什么方法能够使空气中弹簧测力
记的示数与第二步相同。
生:用手向上托物体。
师:通过这个实验你能够得到一个怎样的实验结论呢?
生:我得到的实验结论为:液体对浸在其中的物体有一个竖直向上的托力。
师:这位同学回答得很好。液体对浸在其中的物体有一个竖直向上的托力,那么,
气体对浸在其中的物体是否有托力的作用呢?现在同学们一起来跟我看一下这个实验。
(教师演示书上124业实验7-20)
师:在刚才这个实验中,我们可以看到当把气球的气针插入篮球后,气球膨胀,而此时的杠杆为什么不平衡呢?
生:是因为左边篮球受到的浮力增大的原因。
师:通过刚才的这个实验,同学们又能够得到怎样的一个实验结论呢?
生:气体对浸在其中的物体也有竖直向上的托力。
师:这两个实验都做完了,通过这两个实验同学们又能够得到怎样一个实验结论呢?
生:液体和气体对浸在其中的物体都有竖直向上的托力。
师:这位同学总结的很好,液体和气体对浸在其中的物体都有竖直向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力(buoyancy force)
现在我们仍然回到刚才第一个实验中,我们作实验时可以看到把石块放入水中时,弹簧测力记的示数变小了,是因为受到竖直向上的浮力。现在我们就来分析一下浸入水中的石块到底受到几个力的作用。
生:石块受到重力G、浮力 和拉力 ,
师:很好,这个物体在这三个力的作
用下处于静止状态。所以 。
这便是我们学习测量浮力大小的第一种方法,
称之为用称量法计算物体的浮力。浮力是否是力的一种呢?
生:是。
师:它是否满足力的三要素呢?
生:满足。
师:因此,浮力也有它的大小、方向和作用点。由力的平衡的知识可知,物体在向上的浮力和拉力,在向下的重力作用下处于平衡状态,因此浮力的方向与重力的方向相反,是竖直向上的。而这三个力都作用在物体上,所以浮力的作用点在物体上。
师:以上便是我们这堂课所要解决的第一个问题,什么是浮力,以及如何用称量量法计算物体的浮力大小。
刚才通过实验得到的称量法计算浮力的公式:
应用这个公式计算浮力是相当有限的,因为万吨巨轮的重力是不可能用弹簧测力记来测量的,因此我们有必要进一步探究浮力的大小如何计算。
师:上课前,给大家讲的故事,就是2000多年前阿基米德发现计算浮力大小的另一种方法。在阿基米德发现中,他发现浸在液体中的物体所受的浮力与它排开液体的重力有一定的关系。那么,今天我们就要通过实验来重温阿基米德的发现。首先,请同学们来认识一下这个特殊的杯子,它被称为溢水杯,当向溢水杯倒入水后,水高于溢水口时,水便会从溢水口向外流出,等溢净后。将物体放入溢水杯,用烧杯将水接住,就知道物体放入溢水杯后有多少水被排出。那么,哪位同学能大胆的猜想一下,物体所受浮力与物体排开液体的重力有什么样的关系呢?
生:我的猜想结果是:浸在液体中的物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。
师:我们的猜想究竟是否正确呢?我们就要通过实验来验证一下。在这个实验中,我们要验证物体所受浮力与此物体排开液体所受重力的关系。
阿基米德原理 篇2
青岛市第四十八中学 徐海虹
【教材分析】
【教学设计说明】
1. 本节课的教学设计中有多个探究活动穿插进行,环环相扣,有利于引起学生的探究欲望,自发进行探究活动。
2. 本节课的教学设计中注意到了运用多种方法解决问题,不仅运用到了物理教学中常用的转换法、控制变量法、对比法、实验法,还运用到了学生在生活中常用的排除法、推导法等,可以开阔学生解决问题的思路,有利于学生今后的物理学习和发展。
【教学流程简案】
附:
1. 利用“称重法”测量出物体所受浮力的大小的表格记录:
2. 方法一的表格记录:
方法二的表格记录:
3. 收集排开液体的方法:
(1)利用烧杯制作溢水杯(方法见书)。
(2)将塑料袋(或矿泉水瓶)的一定高度剪一个小孔,加入水,多余的水就会从空中流出,当水不流时,见袋内放入物体,将此时孔中流出的水用烧杯(塑料袋等)接住即可。
(3)将小烧杯加满水后放入大烧杯中,将物体放入小烧杯时,溢出的水会被大烧杯收集。
(4)将量筒中放入一定量的水,记录此时的体积,将物体浸入量筒的水中,记录此时体积,溢出的水的体积即为。
阿基米德原理 篇3
设计理念
1.从生活走向物理,从物理走向社会
创设富于挑战性、贴近学生实际的问题情境,利用生活中常见器材比如:橡皮泥,易拉罐等设计实验,拉近物理与社会、物理与生活的距离,使学生对物理有亲近之感,激发并保持学生的学习兴趣。
2.注重科学探究,注重知识的形成过程
引导学生运用已有知识和技能,在解决问题的探究过程中获得成功的愉悦,了解科学研究方法,培养学生的科学探索精神、实践能力和创新意识。
教学目标
一、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。
二、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。
三、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。
教学准备
空易拉罐(自备,每组2/5个)、小容器(自备,每组至少1个)、弹簧秤2×9只、纸杯9只、固体物块9个、溢水杯9只、橡皮泥9块、钉子若干。
教学过程
一、新课引入
我们已经认识了浮力,并且得到了三种计算浮力的方法,它们分别是(师生共同回忆,教师板书):
1.当物体漂浮在液面上时,其所受浮力f浮=g物;
2.用弹簧秤测定物体浮力。把物体挂在弹簧秤上,当物体静止时,弹簧秤的示数为f1,将物体浸入水中,弹簧秤的示数为f2,则物体所受浮力为f浮=f1-f2;
3.利用物体上、下表面的压力差求得浮力:f浮=f下-f上。
师生讨论:这三种方法都有其局限性,第一种只适用于计算漂浮在液面上的物体所受浮力,第二种不适用于质量过大的物体,第三种不适用于形状不规则的物体。
教师;今天我们学习一种既简单又普遍适用的方法,这种方法是2000年前由古希腊学者阿基米德发现的,所以称之为阿基米德原理。(板书:阿基米德原理)。
二、进行新课
1.创设问题情境
教师:首先,我们一起来做两个实验:
实验一:
每组分发一块大小相等的橡皮泥(当众分发,增加可信度),给大家3-5分钟的时间,利用橡皮泥做一条小船,看哪一组的船装“货物”最多“货物”是规格相同的钉子。
分组实验:
(由于问题具有挑战性且贴近学生实际,极大地调动了同学们的积极性,各组成员分工协作,争先恐后,开始行动。有的用手捏,有的先用笔杆轧成“饼”,再把四周折起,做成“船”,做完后纷纷放入水中,投放“货物”。“……10、11、12……20……”。在这九个组中,有八个组“装货”在十个以上,有两个组在20枚钉子以上。在整个过程中,同学们兴奋不已,继而每个同学却为自己的“小船”最终“沉没”而惋惜顿足。虽然老师还没有提出做船的目的,但事实上他们在做的过程中都在思考着这样一个问题:“怎样做,才能装货更多?”)
实验二:
请同学们拿出自备的空易拉罐,慢慢地压入水中,感受手掌受力变化。(教师示范表演)
2.提出问题
教师:通过前面的两个实验,请大家思考这样一个问题:浮力的大小可能与什么因素有关?
3.猜想与假设
教师:请同学们根据前面的两个实验作出自己的猜想,并说出猜想的根据。
(正如课前预料,同学们纷纷作出反应)
学生:底面积,因为把船底做大,“货物”装的才多;物体密度,有些物体在水中漂浮,有些物体则会沉底;液体密度,因为同一物体在水中可以沉底,在水银中则可以漂浮;浸入液体的深度,因为易拉罐越往下压,越费劲;浸入液体的深度和物体的底面积,因为用粗细不同的易拉罐,压入水中相同的深度,用力大小不同。
教师:(把各种猜想结果写在黑板上)我们今天着重研究浮力与浸入液体的深度和物体的底面积是否有关。(并引导学生取得共识)这就是浮力与物体浸入液体的体积,也就是物体排开液体的体积是否有关?有什么关系?但是测量液体体积的量筒,对少量液体而言,误差是比较大的。对某种确定的物质而言,体积和质量、重力是—一对应的。为了测量的方便(从结果出发指导实验),我们研究浮力与物体排开液体的重力之间的关系。
4.制定计划(设计实验)
教师:我们应该如何设计实验去验证我们的猜想?
(经过组内同学之间的交流,大部分同学可以确定研究方案)用弹簧秤测量物体所受浮力,用老师提供的纸杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来,用弹簧秤测定其重力。最后寻找并比较两者之间的关系。
5.收集证据(进行实验)
分组实验
(在这个过程中,学生们展现了一些个性化的作法:有些同学在往溢水杯中放物体的同时,测出了物体所受浮力和物体排开液体所受重力;有些同学是先在自备容器中测定物体全都浸入水中时所受浮力,再利用溢水杯测定物体全部浸入水中时排开水所受重力;有些同学在测定物体排开液体所受重力时,因为杯子太轻,事先在杯子里装了适量的水,测出其重力,再把物体排开的水收集起来,测其总重,二者之差即是物体排开水所受的重力……)
(在实验过程中,一组5人,他们有的提弹簧秤,有的读数,有的记录,同学们对出现的问题时有讨论与争辩。比如有的同学手持弹簧秤的外壳部位;有的同学用弹簧秤提着物体入水中时太快,造成溢出水的体积与物体体积不等;……通过争论,交流,取长补短,集思广益,使实验过程更加合理。)
记录数据 以下是四级学生的实验数据:第一组:
弹簧秤12n1.6n弹簧秤20.1n0.5n
第二组:
弹簧秤12n1.7n弹簧秤20.5n0.8n
第三组:
弹簧秤11.4n0.2n弹簧秤20.1n1.2n
第四组:
弹簧秤11.3n0.2n弹簧秤20.2n1.3n
6.分析论证分组分析数据 在得到测量结果后,同学们自发地对数据进行了分析。各组交流:他们发现两只弹簧秤示数变化量是相同的,其中弹簧秤1示数的减少量是物体所受浮力的大小,弹簧秤2示数的增加量是物体排开水所受重力的大小。 师生共同确认:物体所受浮力大小等于物体排开液体所受重力之大小,即f浮=g排。从而证明同学们前面的猜想是有根据的。 课堂小结与延伸 教师:(在得到f浮=g排之后,首尾呼应)这就是今天我们所要学习的第四种计算浮力的方法。它是一种普遍适用的,比较简单的方法。 现在请同学们对以下问题发表意见。(通过例题,对今天所学进行巩固,同时强化交流与合作及评价意识) 教师:(投影)例:如图所示:有一个
正方体,浸没在液体中,要求出它所受浮力大小,还需要给出哪些条件?
(此题打破常规,没有采用根据已知条件求得未知结果的问题模式,而是已知部分条件和结果,要求同学们给出其他条件)这道题同样调动了同学们的积极性。根据所学浮力知识,纷纷发表自己的见解(教师随堂记录在黑板上):
1.液体密度;物体体积
2.液体密度;物体边长
3.液体密度;物体质量;物体密度
学生:(教师提议)对各组条件进行评价。
(下课之前,教师提议)同学们自己评出第9组为踊跃发言小组(全班45人,共分成9个小组),然后予以鼓励(掌声)。
教师:对于其他猜想因素,课下同学们可以利用教师提供的器材,逐个进行验证,并排除无关因素。
阿基米德原理 篇4
一、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。
二、学生情况分析
我所教的班级,学生学习意识比较淡漠,学习基础比较差,在学习过程中体现的问题主要表现在:学习很被动、计算能力比较差。在前面的教学过程中,已经重点强调了相关内容,为进一步学习《阿基米德原理》做好了准备。如何调动他们的学习兴趣是一个关键问题。
三、教学目标
1、知识与技能:
(1)经历从提出猜想和假设到进行实验探究的过程,发现浮力的大小与液体的密度及排开液体的体积有关。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测力计测力。
2、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。
3、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。增进交流与合作的意识。
(2)通过阿基米德原理的学习,使学生认识到规律是可以被认识的,并可利用规律去解释自然现象。
(3)保持对科学的求知欲望,勇于、乐于参与科学探究。
四、教学重点、难点
(1)重点:浮力概念,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。
五、教学资源准备:
铁架台、烧杯、圆柱小物块、圆柱小木桶(与小物块体积相同)、溢水杯、弹簧测力计。
六、教学方法:
实验、猜想与推理,启发式教学,讨论法
七、教学过程
一、新课引入
我们已经认识了浮力,并且得到了三种计算浮力的方法,它们分别是(师生共同回忆,教师板书):
1、当物体漂浮在液面上时,其所受浮力F浮=G物;
2、用弹簧秤测定物体浮力。把物体挂在弹簧秤上,当物体静止时,弹簧秤的示数为F1,将物体浸入水中,弹簧秤的示数为F2,则物体所受浮力为F浮=F1—F2;
3、利用物体上、下表面的压力差求得浮力:F浮=F下—F上。
师生讨论:这三种方法都有其局限性,第一种只适用于计算漂浮在液面上的物体所受浮力,第二种不适用于质量过大的物体,第三种不适用于形状不规则的物体。
教师;今天我们学习一种既简单又普遍适用的方法,这种方法是20__年前由古希腊学者阿基米德发现的,所以称之为阿基米德原理。(板书:阿基米德原理)。
二、进行新课
1、创设问题情境
教师:首先,我们一起来做两个实验:
实验一:每组分发一块大小相等的橡皮泥(当众分发,增加可信度),给大家3—5分钟的时间,利用橡皮泥做一条小船,看哪一组的船装"货物"最多"货物"是规格相同的钉子。
分组实验:
(由于问题具有挑战性且贴近学生实际,极大地调动了同学们的积极性,各组成员分工协作,争先恐后,开始行动。有的用手捏,有的先用笔杆轧成"饼",再把四周折起,做成"船",做完后纷纷放入水中,投放"货物"。"……10、11、12……20……"。在这九个组中,有八个组"装货"在十个以上,有两个组在20枚钉子以上。在整个过程中,同学们兴奋不已,继而每个同学却为自己的"小船"最终"沉没"而惋惜顿足。虽然老师还没有提出做船的目的,但事实上他们在做的过程中都在思考着这样一个问题:"怎样做,才能装货更多?")
实验二:请同学们拿出自备的空易拉罐,慢慢地压入水中,感受手掌受力变化。(教师示范表演)
2、提出问题
教师:通过前面的两个实验,请大家思考这样一个问题:浮力的大小可能与什么因素有关?
3、猜想与假设
教师:请同学们根据前面的两个实验作出自己的猜想,并说出猜想的根据。(正如课前预料,同学们纷纷作出反应)
学生:底面积,因为把船底做大,"货物"装的才多;物体密度,有些物体在水中漂浮,有些物体则会沉底;液体密度,因为同一物体在水中可以沉底,在水银中则可以漂浮;浸入液体的深度,因为易拉罐越往下压,越费劲;浸入液体的深度和物体的底面积,因为用粗细不同的易拉罐,压入水中相同的深度,用力大小不同。
教师:(把各种猜想结果写在黑板上)我们今天着重研究浮力与浸入液体的深度和物体的底面积是否有关。(并引导学生取得共识)这就是浮力与物体浸入液体的体积,也就是物体排开液体的体积是否有关?有什么关系?但是测量液体体积的量筒,对少量液体而言,误差是比较大的。对某种确定的物质而言,体积和质量、重力是—一对应的。为了测量的方便(从结果出发指导实验),我们研究浮力与物体排开液体的重力之间的关系。
4、制定计划(设计实验)
教师:我们应该如何设计实验去验证我们的猜想?
(经过组内同学之间的交流,大部分同学可以确定研究方案)用弹簧秤测量物体所受浮力,用老师提供的纸杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来,用弹簧秤测定其重力。最后寻找并比较两者之间的关系。
5、收集证据(进行实验)
学生活动一:分组实验探究浮力的大小。
6、分析论证分组分析数据
在得到测量结果后,同学们自发地对数据进行了分析。各组交流:他们发现物体所受浮力大小等于物体排开液体所受重力之大小,即F浮=G排。从而得出阿基米德原理:
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小。
其公式表达式为:F浮=G排=m排g=ρ液V排g。
7、运用阿基米德原理解题。
学生活动二:自主学习课本91—92页例题。
交流讨论运用阿基米德原理解题正确解题过程。
三、课堂小结:通过本节课你学到了什么?学生交流展示,进行评价。
四、巩固新课:93页自我评价与作业。
阿基米德原理 篇5
(一)教材 人教版九年义务教育初中物理第一册
(二)教学要求
1.知道浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积有关,与物体浸入液体中的深度、物体的形状等因素无关。进一步理解阿基米德原理。
2.应用阿基米德原理,计算和解答有关浮力的简单问题。
(三)教具:弹簧秤、玻璃水槽、水、细线、石块、体积相同的铜块、铝块、木块、橡皮泥、烧杯。
(四)教学过程
一、复习提问
1.学生笔答课本章后的“学到了什么”问题1和2。然后由一学生说出自己填写的答案。教师讲评。
2.270克的铝块体积多大?浸没在水中受到的浮力多大?
要求学生在笔记本上演算,一名学生板演。教师巡回指导,并对在黑板上的计算进行讲评。
二、进行新课
1.浮力的大小只跟液体的密度和排开的液体的体积有关,与物体浸入液体中的深度,物体的形状等因素无关。
①浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。
提问:物体浸没在液体中,在不同深度受到的浮力是否相等?
学生回答并说出分析结果和道理。
教师演示实验:把铁块用较长一些的细线拴好,挂在弹簧秤上。先称出铁块重(可由学生读值)。将铁块浸没在水中,弹簧秤的示数减小,问:这是什么原因?由学生读出弹簧秤的示数,计算出铁块受到的浮力。将铁块浸没在水中的深度加大,静止后,由学生读出此时弹簧秤的示数,求出浮力的大小。比较两次浮力的大小,得出:浮力的大小跟物体浸没在水中的深度没有关系。换用其他液体进行实验,可得出同样的结果。
教师从理论上分析:浸没在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。当物体浸没在液体中时,无论物体位于液体中的哪一深度,由于液体的密度和它排开的液体的体积不变,所以它排开的液体受到的重力大小不改变。因此,这个物体无论处于液体中的哪一深度,它受到的浮力都是相等的。
②浮力的大小与物体的形状无关。
提问:浸没在同一种液体中的物体体积相同,它们受到的浮力大小是否相同?
演示实验:取一块橡皮泥,将它捏成立方体,用细线拴好,用弹簧秤称出橡皮泥重。将它浸没在水中,读取此时弹簧秤的示数。求出它浸没在水中受到的浮力。(以上读值和计算由学生完成)将橡皮泥捏成球形,按上述实验步骤,求出它浸没在水中时,它受到的浮力。
总结:比较两次实验测得的浮力大小,得出:浮力的大小与物体的形状无关。
提问:由学生用阿基米德原理解释上述实验结果。教师总结。
③浮力的大小与物体的密度无关。
提问:将体积相同的铜块和铝块浸没在水中,哪个受的浮力大?
演示:将体积相同的铜块和铝块用细线拴好,用弹簧秤测出它们浸没在水中受到的浮力。比较它们受到的浮力大小。
总结:比较两次实验结果得出:浮力的大小跟物体的密度无关。
提问:由学生用阿基米德原理解释上述实验结论。教师总结,并结合复习提问2的分析指出,有的同学认为“较轻的物体受的浮力一定大”的看法是错误的。
④浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。
提问:体积相同的铁块和木块放入水中后放手,铁球下沉,木块上浮,哪个受的浮力大?
学生讨论,教师用阿基米德原理分析它们受到的浮力一样大。总结出:浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。
通过以上的实验和分析,教师总结并板书:“浮力的大小只跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关,而跟物体浸入液体中的深度、物体的形状、密度、物体在液体中是否运动等因素无关。”
2.例题:(出示小黑板)
①如图12-4所示,甲、乙两球体积相同,浸在水中静止不动哪个球受到的浮力大?为什么?哪个球较重?为什么?
学生讨论,教师总结。
解:甲球受到的浮力较大。根据阿基米德原理。甲球浸没在水中,乙球是部分浸没在水中,故,甲球排开水的体积大于乙球排开水的体积。因此,甲球排开的水重大于乙球所排开的水重。所以,甲球受到水的浮力较大。板书:“F甲浮>F乙浮”
浸在水中的甲、乙两球,甲球较重。分析并板书:“甲球悬浮于水中,G甲=F甲浮
乙球漂浮于水面,G乙=F乙浮
因为:F甲浮>F乙浮
所以:G甲>G乙”
小结:解答浮力问题要学会用阿基米德原理进行分析。对于漂浮和悬浮要弄清它们的区别。对浸在液体中的物体进行受力分析是解答浮力问题的重要方法。
例题:有一个空心铝球,重4.5牛,体积是0.5分米3。如果把这个铝球浸没在水中,它受到的浮力是多大?它是上浮还是下沉?它静止时受到的浮力是多大?
要求全体学生在自己的笔记本上演算,由一个学生到黑板上板演,教师针对演算过程中的问题进行讲评。
要求学生答出:
由于铝球全部浸没在水中,所以V排=V球=0.5分米3=0.5×10-3
米3。
F浮=G排水=ρ水·g·V排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.5×10-3米3=5牛。
因为:F浮>G球,所以铝球上浮。
铝球在水中上浮,一直到露出水面,当F浮=G球=4.5牛时,铝球静止在水面上。此时铝球受到的浮力大小等于铝球的重。
小结:解答此类问题,要明确铝球是研究对象。判断上浮还是下沉以及最后的状态要对研究对象进行受力分析,应用公式计算求解。
3.总结计算浮力大小的四种方法:
应用弹簧秤进行测量:F浮=G-F。G为物体在空气中的重,F为物体浸入液体中时弹簧秤的示数。
根据浮力产生的原因,求规则固体受到的浮力。F浮=F向上-F向下。
根据阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液·g·V排。此式可计算浸在液体中任意行体受到的浮力大小。
根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮=G物,应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。
三、布置作业 :本章课文后的习题6、7、9。
阿基米德原理 篇6
一、 教学设计思路
二期课改物理新课程的核心理念是以学生发展为本,倡导物理学习的自主性、探究性、合作性,让学生主动参与学习,体验和感悟科学探究的过程和方法,激发他们持久的学习兴趣和欲望,并在探究过程中培养自主学习的能力,逐步实现学习方式的转变,使学生逐步养成敢于质疑,善于交流,乐于合作,勇于实践的科学态度。本节课是《阿基米德原理》这节内容的第2课时,希望让学生通过科学探究经历《阿基米德原理》形成的过程:发现问题→提出猜测→设计方案→实验验证→归纳结论。
教学目标的制定是多维的,就知识和技能包括理解阿基米德原理,重点放在探究过程;此外要求能够正确使用溢杯。过程和方法包括通过情景观察体验,培养学生实验观察和科学猜想的能力;通过交流讨论、实验设计,培养学生自主探究的能力;通过同桌和小组的讨论,培养学生实验归纳能力。情感、态度和价值观包括以学生自身体验,猜想的引入,激发学生分析研究物理问题的强烈兴趣,促进学生积极参与和主动探究;通过对实验数据分析、归纳得出结论的过程,培养学生合作精神和实事求是的科学精神。
为了很好落实上述的教学目标,达到预期的教学效果,我对教材及学习活动卡的内容做了调整。教学的开展以阿基米德在浴缸中思考皇冠之谜的动画引入,让学生体验阿基米德浸入浴缸的模拟实验,根据手的感受和观察到的现象提出猜测“浮力大小可能与排开液体的多少有关”,继而进一步猜想“浮力大小可能等于排开液体的重力”,进行实验设计和验证。而如何让学生顺利提出猜想是本节课的一个难点,课堂小实验和问题的设置起了关键性作用。
考虑到班级里学生的学力和个性的不同,不是所有学生都能自我设计实验,因此在设计教学中先让全班讨论,请同学发言介绍、演示实验方案,其他同学补充、完善,充分发挥学生的自主性,同时也帮助部分学生清楚实验过程。并且在实验过程中分两人一桌,八人一组,为了在有限的时间内,进行有向的探究,每一组都有不同的要求,分工合作。在各组活动中,每个小组成员都参与实验,可以相互交流,在小组中每个人都有机会发表自己的观点与看法,倾听他人的意见,实验结束后各小组请代表汇报他们的实验结论,全班交流,与其它各组分享,最后进行相应的总结。这样的设计在平等、轻松的环境中充分发挥学生的能动性、积极性,培养学生运用科学方法研究物理问题的能力,促进学习方式的改变。同时,在课堂教学中对学生的评价也做了改变,不是一味地由老师判断谁对谁错,而是把“评价权”交给学生。从最初将他们提出的猜想都罗列在黑板上,适度的点拨,由学生判断确定最合理的猜想;之后的实验设计,也由学生来补充、完善;最后归纳实验结论,也由各小组共同完成。
二、 教学过程设计简述
“阿基米德原理”的教学设计由动画情景引入,阿基米德在浴缸中思考皇冠之谜;小实验,如右图在满水的烧杯中,将泡沫塑料块向下压;根据观察到的现象和体验到的感受,提出初步猜测“浮力的大小可能与排开水的多少有关”;通过设问,进一步提出猜测“浮力的大小可能等于排开液体的重力”;接着全班交流讨论、设计实验方案验证猜测;最后分析归纳得出结论,阿基米德原理,并交流学习收获。
在探究阿基米德原理的过程中,我先后在三个班级进行教学实践。通过一次次的实践,一次次的反思,对最初的教学设计许多方面做了相应的修改。在第一次教学实践后,发现存在这样几个问题:
一是学生没能提出我所希望的猜想。有学生提出跟泡沫块浸入的深度有关;有提出跟烧杯中的水有关;也有提出跟泡沫块的体积有关等等,就是没能提出跟排开液体的多少有关。课后反思中,就教师的启发提问做了调整。第一次上课时问,(1)“你把物体慢慢浸入水中时,你有什么感受?观察到什么现象。”;(2)“你觉得浮力的大小可能与什么有关?”。感觉第2个问题问得太快,学生不能将观察到的现象和手上的感受与浮力联系起来进行猜想。于是在第二次上课时,我将问题细分了,并且将第1个问题中的“浸入”换成“按入”,(1)“请你把泡沫块慢慢按入水中,体验你手的感受,并仔细观察实验现象”,看似不经意的换了一个词,但实际上是强调了手上的感觉,以及实验的现象,让学生方向明确。随后问(2)“请描述一下你手的感受。”“这说明了什么?”“手受到的力有什么变化?”“这又说明了什么?”,通过这一系列的问题学生能很清楚的回答到“当泡沫块慢慢按入水中的过程中,受到的浮力在变大”。最后再问(3)“通过刚才的实验和同学的描述,你觉得浮力的大小可能和什么有关?”。在第三次上课时,又将最后一问改成“通过刚才实验中你的感受和观察到的实验现象,你觉得浮力的大小可能和什么有关?”在层层深入的问题后,学生顺利的提出了猜测。一个好的提问,能使全班学生个个都处于思考问题、回答问题、参与讨论问题的积极状态,取得最佳教学效果。而一个不恰当的提问,会使学生思想分散、蒙头转向、无所适从、甚至打乱教学过程。因此,在以后的课堂教学中我还要加强对课堂提问的设计。
二是在学生设计实验时没有头绪,不清楚需要测量比较哪些物理量,如何收集排开的水等,花了很多时间,直接影响到整堂课的效率。要在有限的四十分钟课堂教学时间内,进行自主探究并不是无向的,并且对于初中学生而言,教师更需要通过一定的提示,进行有方向的引导。这同样离不开恰当的设问。最初只有笼统的一句“请大家设计一个方案来证明你们的猜测”,这个问题指向不明,一下就把学生给问蒙了,学生不知道该用什么方法来证明。后来改为“用实验来验证刚才的猜测需要测量哪些物理量?”;“如何测量浮力呢?”“如何收集排开的液体并测出排开液体的重力?”。在有序的三个问题后,学生踊跃回答,并上台来演示具体的操作,在有不足的地方时,其他同学跟着纠正,优化操作。在明确了实验方案后,在接下去的学生实验过程中,分成四组不同的情况,分别进行验证,第一组:钩码浸没在水中;第二组:钩码浸没在浓盐水中;第三组:铝块或铜块浸没在水中;第四组:钩码部分浸在水中。 在学生交流汇报实验结果和归纳结论的安排上,我也做了修改。在前两次上课时,小组的位置是纵向的,相对距离较远,很难达到交流的目的。在第三次上课时,从新安排,将前后左右的四桌学生为一组,这样能够做到小组交流的目的,所选代表也能反映小组的`实验结果。此外,板书的设计也做了改进。在第一次课堂教学中,由于时间紧张,小组汇报实验结果时没有在黑板上做记录,因此之后的实验归纳存在一定困难;在第二次课堂教学时,先将每一组的实验前提写在黑板上,然后在学生汇报实验结果时填写完整。第一组:浸没在水中的钩码所受的浮力等于它排开水的重力;第二组:浸没在浓盐水中的钩码所受的浮力等于它所排开浓盐水的重力;第三组:浸没在水中的铝块或铜块所受的浮力等于排开水的重力;第四组:部分浸没在水中的钩码所受的浮力等于排开水的重力。每一组同学的实验都存在一定的局限性。把第一组与第二组的实验结论综合起来,可以得出结论1:是浸没在液体中的钩码所受的浮力等于它所排开液体的重力。结论1与第三组同学的结论归纳起来,可以得出结论2:浸没在液体中的物体所受的浮力等于它所排开液体的重力。结论2与第四组同学的结论归纳起来,可以得出结论3:浸在液体中的物体所受的浮力等于它所排开液体的重力。在全班同学的共同努力下,归纳得出“阿基米德原理”。
最后同学们在小结自己的收获的过程中,不仅是知识上的获得,更是能力上和精神上的收获。
三、磨课、改进的过程
本节课教师的设计意图是希望学生通过对小实验的观察和体验,经历提出问题、作出假设、制定计划、使用工具搜集证据、处理数据解释问题、表达与交流实验结论等科学探究的过程,并在探究过程中逐步落实三维目标。在试教过程中,遇到了一些问题,通过对教学设计的不断优化,问题逐步得到解决,同时也给了我们一些启示。
图2 (a) (b) 图1 (a) (b)
在第一次试教中,教师让学生先模仿阿基米德做小实验[如图1(a)、(b)所示],然后设问“通过刚才的实验你发现了什么?”,希望学生能发现浮力有大小,提出浮力大小与排开液体的多少有关的猜测,并进一步提出浮力大小等于排开液体的重力的假设。做完实验后,学生提出了许多看法,如:浮力可能跟泡沫块浸入水的深度有关;可能跟烧杯中的水有关;可能跟泡沫块的面积有关等,还有一些看法并没有结合实验,如:浮力大小可能与液体密度有关等,课堂上的实际情况并没有按老师事先设计的方向发展。课后,通过教研员、执教教师和学校教研组的反思、讨论和交流,我们发现之所以学生的探究方向发生偏移,与教师创设的情景和问题的设计有关,一方面实验的设计没有将“排开的液体”凸现出来,另一方面学生的学习水平在客观上是有差异的,针对不同层次的学生,所设计的问题也应该是有差异的。于是,我们重新设计了小实验[如图2(a)、(b)所示],让学生感受到浮力会增大的同时又看到了排开的水越来越多。根据学生的实际情况,将设问分为以下几个层次:(1)“请描述一下你手的感觉和观察到的实验现象”(2)“手受到的力有什么变化”,“这说明了什么?”;(3)“结合刚才实验中你的感受和观察到的实验现象,你觉得浮力的大小可能和什么有关?”。在第二次试教中,学生非常顺利地进入到老师事先设计的方案中。这给了我们一个这样的启示,情景具有诱导功能——创设恰当的情景(问题情景)不但可以激发兴趣,引发问题、引导思考,同时也能诱导探究活动的方向。
在第一次试教中,我们还发现了这样几个问题:(1)虽然学生能够根据情景提出浮力大小与排开液体的多少有关的猜测,但很难进一步作出浮力大小等于排开液体的重力的假设;(2)如果完全放手让学生自己设计实验方案进行实验来验证假设,限于学生的能力,只有极个别小组能顺利完成,而大部分小组连实验方案都未弄清,只是模仿别的小组,动动手而已,这样既浪费了大量的时间,又无法使教学目标得到落实,课堂教学效率低下。在我们又对原先的教学设计作了这样的处理:(1)在学生提出浮力大小与排开液体的多少有关的猜测后,由教师直接设问“那么浮力大小是否就等于排开液体的多少?”,通过对“多少”应该是指哪一个物理量的讨论,引导学生进一步作出浮力大小等于排开液体的重力的假设。(2)在实验前安排学生讨论、交流实验方案,一方面通过学生间的相互交流、思维碰撞,可以逐步优化实验方案;另一方面也为一部分存在困难的学生理清思路、明确操作方法。实践证明,这些改进方案确实起到了提高探究活动的效果和效率的作用。我们深刻地体会到,探究活动的组织和对学生探究能力的培养,应该循序渐进,由简单到复杂,从有序到无序,探究活动中要结合学生的实际情况,如果让学生一步进入较高的探究要求,就会使学生迷失方向。另外,在学生的探究活动中,教师决不应该是一位旁观者,应该是参与者、学习者、组织者、指导者和评价者,学生的探究应当是在教师适时、适度的引导下进行。
在试教中,教师安排学生进行分组实验,让每一大组实验情况各不相同,而每个大组中的各小组的实验情况相同,想通过对小组交流和大组交流的形式,归纳得出阿基米德原理。让学生感悟“合作”的重要性,经历完全归纳的科学过程。但由于大组中各小组间的位置安排是纵向的,相对距离较远,使小组交流的目的很难实现,学生所归纳的结论只代表个人意见,无法感受合作的作用,也无法体会科学归纳是需要多次实验的。这样一个细小的环节就导致这部分设计的目标得不到落实,让我们深刻体会到了“细节决定成败”,在活动的设计中,应关注细节问题。
阿基米德原理 篇7
一、对本节教材的理解
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。所以,确定这节课的目标如下:
1、知道阿基米德原理,并能解决简单的实际问题。
2、通过猜想、设计、实验、分析,体验探究过程,渗透物理学的研究方法"猜想——设计——验证——结论".
3、培养学生实事求是的科学态度,提高学生的科学素养。
二、 选择的教法
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。
三、学法的指导
在课堂上着力开发学生的三个空间
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。
四、 教学设计
1 、引入
利用多媒体展示画面,一块小石头浸在水中,如何测浮力?
从而复习弹簧秤法测浮力。接着出现画面,一块大石头浸在水中,怎样测浮力?由于学生知识有限,激起认知冲突,调动学生思维的积极性,提出问题,进入课题。
2、猜想
利用课件演示石块浸入水中的过程,引导学生观察现象,水上升,同时弹簧秤示数减小,提出问题,哪些因素影响浮力?培养学生直觉猜想能力。
3、设计
这个实验难度较大,涉及的器材多,步骤繁琐,学生思维负担重。所以,这个环节是这节课的重中之重。根据猜想的内容,主要引导学生讨论下列几个问题:
(1)、浮力大小如何测?
(2)、为什么要收集溢出的水?怎样使收集的水恰为排开的水?从而明确溢水杯的作用。
(3)、没有溢水杯怎么办?培养学生思维的发散性,锻炼学生用身边物品做实验。
(4)、用什么样的容器接水?如何测水重?是否可以用塑料袋代替小桶?从而降低实验难度,减轻思维负担。
通过讨论,要达到的目的有三点,第一,设计、讨论实验的可行性,发展思维水平,培养创新能力。第二、培养学生初步的提出问题、解决问题能力。第三、学习拟定简单的实验方案。
4、实验、评估
帮助学生进行实验,收集数据,进行数据处理、分析,从而得出结论。使学生学习交流、合作。提高人文素质。
5、深化理解
有两项内容,一是纠正前科学概念,例如:物体浸入水中越深,浮力是否越大?二是深化认识,漂在液面上的物体受到的浮力可以用阿基米德原理解决吗?体现特殊到一般的认识规律,从而实现认识的第二次飞跃。这两项内容都可以通过实验解决。
6、总结 主要是总结知识、能力、态度,尤其是使物理方法显性化。
本节课的设计主旨,面向全体学生,突出科学探究过程,让学生体验阿基米德原理知识的`发生、发展过程,重视学习过程、物理方法的学习和学生思维水平的提高,立足于学生的全面发展及全体学生的发展,提高全体学生的科学素质,培养科学精神。
阿基米德原理 篇8
一、 说教材。
1、教材的地位作用。
这一节课是第九章的核心内容,又是初中物理的一个重点内容。
2、教学目标的确定。
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。所以,确定这节课的目标如下:
(1)知道阿基米德原理,会用阿基米德原理解决一些简单的问题。
(2)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。
(3)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。
3、教学的重点与难点。
重点:阿基米德原理及其探究过程。
难点:正确理解阿基米德原理的内容。
二、说教法
这一节课以启发性教学、讨论法、交流学习法、实验法,归纳法为主,并使用多媒体等工具辅助教学。为保证学生的实验能够合理、有序地进行,引导学生通过 下列问题来明确实验步骤:
①实验的目的是什么?
②浮力大小怎样测量?
③怎样收集的水恰为排开的水?如何测排开的水的重力?
④怎样安排实验顺序最为合理,为什么?
三、说学法
作为八年级的学生,他们已经掌握了一定的物理实验基本技能,例如:怎样使用弹簧测力计测量力大小。同时,他们上一节课已经学习了《认识浮力》,掌握了怎样测量浮力的大小。在学生有一定的动手能力和理论知识的前提下,让学生在教师的引导下自主进行实验探究并得出实验结论是可行的,这样既可以发挥学生在课堂上的主体能动作用和培养学生的各种能力,学生也能接受和完成任务。
四、 说教学过程
1、 新课引入
通过学生实验,让学生体验物体在液体中受到浮力的作用。同时通过设计问题,引导学生寻求浮力大小与排开液体的关系。同时也体现了从生活到物理的理念。
2、 探究浮力的大小
(1)猜想
通过实验并设计问题让学生讨论的形式,引导学生提出猜想。
(2)制定计划与设计实验
这个实验难度较大,涉及的器材多,步骤繁琐,为保证学生的实验能够合理、有序地进行,引导学生通过 下列问题来明确实验步骤:
①实验的目的是什么?
②浮力大小怎样测量?
③怎样收集的水恰为排开的水?如何测排开的水的重力?
④怎样安排实验顺序最为合理,为什么?
通过讨论,要达到的目的有三点,第一,设计、讨论实验的可行性,发展思维水平,培养创新能力。第二、培养学生初步的提出问题、解决问题能力。第三、学习拟定简单的实验方案。
(3)分析与论证。
实验完毕后,各小组对自己得到的实验数据进行分析处理。教师提问:浮力的大小与物体排开液体的重力有怎样的关系呢?进而引导学生得出实验结论:浸在液体里的 受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
(4)正确理解阿基米德原理的内容。
通过实物演示让学生形象直观地认识“物体浸在液体中的两种情况”。
全部浸入(浸没):V排=V物
部分浸入:V排=V浸<V物
3、 练习
通过设计习题让学生加深对阿基米德原理的理解,同时也让学生运用阿基米德原理解决生活中一些简单的问题。体现了从物理走向生活的理念。
4、 课堂小结
让学生通过思考自己对节课进行小结,这样可以培养学生的归纳能力。
5、 布置作业
通过布置作业,让学生加深对所学知识的理解,同时也可以巩固新学的知识。
五、教学反思
这节课的设计主旨,面向全体学生,突出科学探究过程,让学生经历探究阿基米德原理的实验过程,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。
阿基米德原理 篇9
这里所说的“归纳法”教学,是指“讲一种现象,然后再给出其理论解释”的教学方法。比如讲“闪电”,先是给出“闪电”这一现象,然后引导学生根据自己的理解给出解释。与“归纳法”相反的教学方法是“演绎法”,即先学习某些电学理论,然后再用这些理论来解释闪电等诸多有关电现象。在两种教学方法的对比中,我们可以看出“归纳法”在实施新课标理念方面的优势:因为是先给现象,后给解释。学生在教学中互动性强,兴趣高涨,思维活跃。所以“归纳法”教学可以改变学生单纯地接受知识传输的学习方式,帮助学生形成一种对知识的主动探求,并重视解决实际问题的积极的学习方式。从而有效地开展源于课本而又高于课本的自主性学习。
下面笔者就以“浮力阿基米德原理”教学课为例,谈谈对“归纳教学法”的一些尝试:
【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──“浮力阿基米德原理”。
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,如图1所示)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”。
【教学设计说明】
长期以来,教师们对物理课都是采用“理论──现象──例子──练习”这一模式,很少有学生参与的空间。由于教师是先给出一个理论(这个理论常常是无可厚非的),再给出现象让学生解释。这样会窒息学生“提问题”的意识和“质疑”意识,不利开展研究性学习和学生自主探索学习。
本节课的教学设计注重培养学生的“质疑”意识、同学间的合作交流能力和自主探索学习能力。
1.本节课采用“边讲边实验”的教学形式。课堂上对于学生有条件做的实验都安排了学生实验,对于一些重要的实验现象还用课件来强调。一方面注重学生的动手能力和观察能力的培养,另一方面让学生明白:“我为什么要做这个实验,做这个实验有什么用”。本节课安排了6~7个实验,每一个实验都有它明确的目的:要么是用来判断“学生猜想”的正误,要么是用来探索规律的。尤其是在学生自主探索中,实验起到了举足轻重的作用,这不是多媒体课件和教师讲解所能取代的。
2.有效地营造了学生的合作、交流、讨论氛围。本节课的教师设问,都引发了学生猜想。学生在合作、交流中支持某一观点达成共识,又与另一猜想的支持者发生争论。比如在讨论“浮力的大小与什么因素有关”时,支持“与物重有关”和支持“与排开的水的多少”、“物体浸没的体积”的两组就有激烈的争论,最后由实验五的a、b两实验验证后又归于讨论。同时,本节课鼓励学生猜想、学生实验,使每一个学生都有事可做,每一种声音都有反馈。顾及了全体学生的参与性。
3.激发学生思考的火花。本节课在实验的设计,方案、器材的选取上都给了学生思考余地。比如实验六,接收溢水杯排出的水有的同学想到用量筒(而不是书上的“用细绳系好的烧杯”),使实验大大简化;且在这个实验上,学生的设计方案多种多样(虽然有些不尽合理),包括实验的结论五花八门,很好的再现了科学家们艰难的真理探索之路。
4.让学生带着问题走进课堂,又带着问题走出课堂。本节课是以教师的设问1.2为问题驱动、引导学生进入课堂,但要到学了本章第三节“物体的沉浮条件”后才能解决。同时“作业”的布置又是下一节课“浮力产生的原因”的引导素材。以“问题”驱动教学,虽有本节课未解决的问题,却未显拖沓而有“启后”之感。不过,本节课对于基础较差的班级来说,实施上有一定的难度,需要长期积累,在设问方面应给予足够的引导和较小的梯度。
原载《中学物理教学参考》2004.7
阿基米德原理 篇10
教材分析
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
教学设计说明
1.本节课的教学设计中有多个探究活动穿插地进行,环环相扣,有利于引起学生的探究欲望,自发进行探究活动。
2.本节课的教学设计中注意到了运用多种方法解决问题,不仅运用到了物理教学中常用的'转换法、控制变量法、对比法、实验法,还运用到了学生在生活中常用的排除法、推导法等,可以开阔学生解决问题的思路,有利于学生今后的物理学习和发展。
教学流程简表
教学环节
教学内容
教学策略
教师活动
学生活动
课题引入
1.实验演示:
将乒乓球、木块放入水中,引导学生观察现象。
2.提问:
为什么它们会漂在水面上?
常见的现象可以引起所有学生的观察思考,使学生顺利进入学习环境。
实验演示
引导学生观察
提出问题
观察现象
回答:受到浮力作用课题
一、浮力
提出问题:
1.在水中所有的物体都受到浮力的作用吗?
2.在水中下沉的物体也受到浮力的作用吗?
3.你能够用实验来证明你的观点吗?
小结:
一切进入液体中的物体都受到浮力的作用。
问题的提出可以让学生充分的进入主动学习状态中。
引出课题
提出问题,引发学生讨论,注意引导学生用不同的实验方法来证明浮力的存在,尤其是利用称重法测量下沉的物体所受的浮力。
称重法:
阿基米德原理 篇11
(一)教材 人教版九年义务教育初中物理第一册
(二)教学要求
1.知道浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积有关,与物体浸入液体中的深度、物体的形状等因素无关。进一步理解阿基米德原理。
2.应用阿基米德原理,计算和解答有关浮力的简单问题。
(三)教具:弹簧秤、玻璃水槽、水、细线、石块、体积相同的铜块、铝块、木块、橡皮泥、烧杯。
(四)教学过程
一、复习提问
1.学生笔答课本章后的“学到了什么”问题1和2。然后由一学生说出自己填写的答案。教师讲评。
2.270克的铝块体积多大?浸没在水中受到的浮力多大?
要求学生在笔记本上演算,一名学生板演。教师巡回指导,并对在黑板上的计算进行讲评。
二、进行新课
1.浮力的大小只跟液体的密度和排开的液体的体积有关,与物体浸入液体中的深度,物体的形状等因素无关。
①浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。
提问:物体浸没在液体中,在不同深度受到的浮力是否相等?
学生回答并说出分析结果和道理。
教师演示实验:把铁块用较长一些的细线拴好,挂在弹簧秤上。先称出铁块重(可由学生读值)。将铁块浸没在水中,弹簧秤的示数减小,问:这是什么原因?由学生读出弹簧秤的示数,计算出铁块受到的浮力。将铁块浸没在水中的深度加大,静止后,由学生读出此时弹簧秤的示数,求出浮力的大小。比较两次浮力的大小,得出:浮力的大小跟物体浸没在水中的深度没有关系。换用其他液体进行实验,可得出同样的结果。
教师从理论上分析:浸没在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。当物体浸没在液体中时,无论物体位于液体中的哪一深度,由于液体的密度和它排开的液体的体积不变,所以它排开的液体受到的重力大小不改变。因此,这个物体无论处于液体中的哪一深度,它受到的浮力都是相等的。
②浮力的大小与物体的形状无关。
提问:浸没在同一种液体中的物体体积相同,它们受到的浮力大小是否相同?
演示实验:取一块橡皮泥,将它捏成立方体,用细线拴好,用弹簧秤称出橡皮泥重。将它浸没在水中,读取此时弹簧秤的示数。求出它浸没在水中受到的浮力。(以上读值和计算由学生完成)将橡皮泥捏成球形,按上述实验步骤,求出它浸没在水中时,它受到的浮力。
总结:比较两次实验测得的浮力大小,得出:浮力的大小与物体的形状无关。
提问:由学生用阿基米德原理解释上述实验结果。教师总结。
③浮力的大小与物体的密度无关。
提问:将体积相同的铜块和铝块浸没在水中,哪个受的浮力大?
演示:将体积相同的铜块和铝块用细线拴好,用弹簧秤测出它们浸没在水中受到的浮力。比较它们受到的浮力大小。
总结:比较两次实验结果得出:浮力的大小跟物体的密度无关。
提问:由学生用阿基米德原理解释上述实验结论。教师总结,并结合复习提问2的分析指出,有的同学认为“较轻的物体受的浮力一定大”的看法是错误的。
④浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。
提问:体积相同的铁块和木块放入水中后放手,铁球下沉,木块上浮,哪个受的浮力大?
学生讨论,教师用阿基米德原理分析它们受到的浮力一样大。总结出:浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。
通过以上的实验和分析,教师总结并板书:“浮力的大小只跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关,而跟物体浸入液体中的深度、物体的形状、密度、物体在液体中是否运动等因素无关。”
2.例题:(出示小黑板)
①如图12-4所示,甲、乙两球体积相同,浸在水中静止不动哪个球受到的浮力大?为什么?哪个球较重?为什么?
学生讨论,教师总结。
解:甲球受到的浮力较大。根据阿基米德原理。甲球浸没在水中,乙球是部分浸没在水中,故,甲球排开水的体积大于乙球排开水的体积。因此,甲球排开的水重大于乙球所排开的水重。所以,甲球受到水的浮力较大。板书:“F甲浮>F乙浮”
浸在水中的甲、乙两球,甲球较重。分析并板书:“甲球悬浮于水中,G甲=F甲浮
乙球漂浮于水面,G乙=F乙浮
因为:F甲浮>F乙浮
所以:G甲>G乙”
小结:解答浮力问题要学会用阿基米德原理进行分析。对于漂浮和悬浮要弄清它们的区别。对浸在液体中的物体进行受力分析是解答浮力问题的重要方法。
例题:有一个空心铝球,重4.5牛,体积是0.5分米3。如果把这个铝球浸没在水中,它受到的浮力是多大?它是上浮还是下沉?它静止时受到的浮力是多大?
要求全体学生在自己的笔记本上演算,由一个学生到黑板上板演,教师针对演算过程中的问题进行讲评。
要求学生答出:
由于铝球全部浸没在水中,所以V排=V球=0.5分米3=0.5×10-3
米3。
F浮=G排水=ρ水·g·V排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.5×10-3米3=5牛。
因为:F浮>G球,所以铝球上浮。
铝球在水中上浮,一直到露出水面,当F浮=G球=4.5牛时,铝球静止在水面上。此时铝球受到的浮力大小等于铝球的重。
小结:解答此类问题,要明确铝球是研究对象。判断上浮还是下沉以及最后的状态要对研究对象进行受力分析,应用公式计算求解。
3.总结计算浮力大小的四种方法:
应用弹簧秤进行测量:F浮=G-F。G为物体在空气中的重,F为物体浸入液体中时弹簧秤的示数。
根据浮力产生的原因,求规则固体受到的浮力。F浮=F向上-F向下。
根据阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液·g·V排。此式可计算浸在液体中任意行体受到的浮力大小。
根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮=G物,应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。
三、布置作业 :本章课文后的习题6、7、9。
阿基米德原理 篇12
(安徽省临泉县老集一中 236409 邢 秀)
(一)教材:《物理通报》编初中物理第一册
(二)教学目标 (用小黑板展示)
1 知道阿基米德原理的内容和运用范围。
2 理解阿基米德原理。
3 会用阿基米德原理计算简单的浮力问题。
(三)教学过程
1 诊断性目标测试
1.1 什么叫浮力?它的方向朝哪?
学生:浸在液体或气体里的物体,都要受到液体或气体向上托的作用。这种作用力叫浮力。它的方向是竖直向上的。
1.2 浮力产生的原因是什么?
学生:浸没在液体中的物体受到向上的压力比向下的压力大,这个上下的压力差就是浮力产生的原因。
2 新课教学
2.1 通过实验观察、提问、引入新课。
教师将一个瘪的空牙膏管放进一个盛水的容器里,则见它沉入水底(课前布置学生带一个空牙膏管和一只杯子,进行边教边让学生自己动手做实验)。这时教师提问:这个瘪的空牙膏壳为什么沉不下去呢?学生答:因为这个牙膏管比水重。
教师对于学生这样的回答,即不肯定也不否定。接着将瘪的牙膏管整成鼓状,再放进水里,鼓的牙膏管却浮于水面并未下沉(图1)。这时教师提问:为什么同一个牙膏管(其重力不变),瘪的就下沉,而鼓的就上浮呢?
学生面对这种“矛盾”的事实,思想活跃,开动脑筋寻找理由来进行解释。这时教师让学生进行讨论。在讨论中有些学生想到:鼓的牙膏管体积变大了,它受到的浮力也变大了,所以上浮了。在这个过程中教师进一步启发学生思考,提出问题:牙膏管浮在水面时,它受到几个力的作用?它们之间的关系怎样?
学生答:受二个力作用,即重力和浮力。接着教师在空牙膏管中加一些细砂粒,并引导学生观察牙膏管将随着加进去的重物的增多而逐渐下沉。
这时教师问:一个浸在水中的物体,它受到的浮力的大小,跟什么因素有关呢?让学生从上述一系列的事实中,通过自己的思考用自己的语言来回答。开始时,学生回答的不准确,不完整,再让同学们讨论补充,然后通过分析、比较得出比较正确的结论:浸在水中的物体受到的浮力的大小跟它浸在水中的体积有关,浸入的体积越大,它受到的浮力越大。
2.2 根据实验、推理导出阿基米德原理。
通过上述实验、观察、分析、讨论,学生对浮力的大小有了初步认识,接着教师提出问题:浸在水中的物体受到的浮力究竟有多大呢?让我们通过下面的两种方法去研究它。
①实验法导出阿基米德原理。
根据教科书(物理通报杂志社编北京出版社出版)118页,演示图2实验,让学生仔细观察分析。溢水杯中盛水,使水面跟溢水杯管口相平,弹簧秤甲吊着铁块,弹簧秤乙吊着一个小容器,并使溢水杯中溢出的水能流入小容器中。
将铁块部分浸入水中,让学生观察、比较知道:弹簧秤甲减小的示数与弹簧秤乙增大的示数相等。再将铁块全部浸入水中,引导学生观察甲、乙弹簧秤示数的变化。发现甲弹簧秤示数减小的仍等于乙弹簧秤示数增加的。这时教师进行分析:甲弹簧秤示数减小的原因是因为铁块在水中受到浮力,浮力大小就是弹簧秤甲的示数减小数值,弹簧秤乙示数增加的原因就是因为溢水杯中流出的水使其重力增大。溢水杯溢出的水就是铁块在水中所排开的水。通过实验、讨论、分析得出结论:铁块在水中受到的浮力大小总是跟它排开水的重力相等。
然后提出把上述的铁块换成石块和铝块等其他物体,把溢水杯中的水换成煤油或盐水等其他液体,得出的结论仍相同。最后教师进行总结得出阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力;浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
上述通过实验法已导出了阿基米德原理,为了使学生进一步理解、掌握、应用阿基米德原理。教师对阿基米德原理又做了几点说明:a.物体在液体中,不论是部分浸入还是全部浸入,均受到浮力作用;b.浮力的大小和排开的液体所受的重力的大小相等;c.本原理不仅适用于液体,也适用于气体;d.原理的教学表达式为
F浮=G排液
或 F浮=ρ液V排液g
或 F浮=ρ液V物浸g
②推理法导出阿基米德原理
为了使学生加深对阿基米德原理的理解,达到熟练应用。教师又用了另外一种方法——推理法,导出了阿基米德原理。过程如下:
如图3所示,一圆柱体浸入某液体中,上下底面都为S,高为h,则其体积为V=Sh,设圆柱体上底面的压强为p0,则液体对上底面的压力p0S,液体对下底面的压强为:p0+ρ液gh,则下底面所受液体对它的压力为:p0S+ρ液ghS。由浮力产生的原因可知:浸在液体中的物体所受浮力是由上下两底面的压力差产生的。即F浮=F下底-F上底,而F下的方向竖直向上,F上的方向竖直向下,且F下>F上。故浮力的方向与下底面所受压力的方向一致,竖直向上。浮力大小为
F浮=F下-F上=p下S-p上S
=p0S+ρ液ghS-p0S=ρ液gsh
=ρ液V物浸g=ρ液V排液g=m排液g
=G排液
③例题:有一边长为10厘米的正方体,完全浸入水中,它的上表面离水面10厘米,且与水面平行。计算正方体在水中所受的浮力大小。
对上述例题教师采用了计算压力差和应用阿基米德原理两种方法讲解(过程略)。
3 巩固新课(略)
4 布置作业 (略)
(四)教学说明
这节课在引入新课时,教师让学生亲自动手做实验,学生对牙膏皮的沉浮即感到迷惑,又觉得有趣,从而激发了学生的求知欲望。接着教师又用实验法、推理法两种不同的方法导出了阿基米德原理。实验法直观、简明、易懂,推理法逻辑思维性强。通过两种不同的方法导出阿基米德原理,使学生认识由浅入深,由知道到理解,突出了重点,又突破了难点。接着教师又举了一个例子,用两种方法解答了它,使学生掌握了运用阿基米德原理解题的思路和方法,达到了理论联系实际的目的,起到了良好的效果。
阿基米德原理 篇13
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:
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/g,水的密度1.0×103g/3)
生:解答。
阿基米德原理 篇14
教学分析:
一、教材分析
为了加深学生对阿基米德原理的印象和认识,教材分物体全部浸没和部分浸入水中两种情况从实验得出原理,并且通过两个例题的处理,加深同学们对阿基米德原理的理解。
二、学生分析
许多学生有过在河里、海里或游泳池里从浅水区走向深水区的经验,可以让这些同学描述其感受,而后发动学生讨论他为什么会有这样的感受,使其明确他在走向深水区过程排开的水的体积在增大,从而浮力也在增大,而全部浸没在液体中的物体在不同深度排开液体的体积相等,所以浮力在这种情况下与深度无关,纠正学生由于亲身体验而得出的“越深,浮力越大”的片面理解。
三、课程目标
1.知识与技能
*知道验证阿基米德原理的目的'、方法和结论
*理解阿基米德原理的内容
*会用阿基米德原理解决简单的浮力问题
2.过程与方法:
*采用教师边演示边提示,学生配合边观察边分析的方法,实现师生互动,最终总结结论并归纳实验定律。之后通过实例练习,加深学生对阿基米德原理的理解。
3.情感态度与价值观
*培养学生热爱科学,探求真理的愿望。
*培养学生的观察能力,分析能力和归纳总结能力。
四、重点与难点
1.重点:对阿基米德原理的理解
2.难点:对验证阿基米德原理实验的观察、分析和归纳总结。
五、教具:
阿基米德原理演示器一套(溢水杯一个,小桶一个、物块一个,弹簧测力计一个)、幻灯片
教学策略:
一、设计思路:
由于阿基米德原理是一个实验定律,所以演示好教材12-6和12-7的两个实验是教学成功的关键,在演示完毕得出结论之后,进一步通过例题加深学生对定律的理解。
二、教学方法:
边实验、边观察、边分析、边归纳
教学流程:
一、复习提问:
1.什么叫浮力?浮力是怎样产生的?(学生回答)
2.我们现在可以用那些方法求得物体受到的浮力?(学生作答)
二、引入新课:
教师:我们现在已经掌握了两种方法来求物体受到的浮力,但是它们的使用范围却有一定的局限性,所以我们需要另外一种方法来求浮力,以解决前两种方法不能解决的问题,这就是著名的阿基米德原理。也就是我们这一节课要研究的内容,下面就让我们一起通过实验来得出结论。
教学流程:
三、新课教学设计
(一)演示实验:
*演示教材12-6要求的实验
1.准备实验,通过幻灯片介绍实验的器材。
2.请同学们根据已经学过的内容讨论实验的方法以及步骤,教师做简要的小结。
3.介绍阿基米德原理演示器中的各种器材的使用及其和幻灯片中器材的对应关系。
4.按照同学们讨论的结果进行实验,并在操作时提醒大家注意使用仪器时的注意事项。
5.边实验边记录结果,引导学生对结果进行分析讨论,总结出实验的结论。
演示12-7的实验,提醒学生注意实验条件的变化,并引导学生结合两个实验的结果,归纳出具有普遍实用价值的实验规律——阿基米德原理。
(二)根据阿基米德原理的内容写出其数学表达式:f浮=G排=ρ液gV排,并介绍其适用的范围(气体和液体都适用)。
(三)应用阿基米德原理解决一些简单的浮力问题,通过分步计算培养学生物理思考能力和灵活应用知识的能力,加深对阿基米德原理的理解。
例题1.课本179页例题:(略)(请同学们解答,并引导大家对计算结果做一个讨论,看能得到什么结论?)
例题2.体积是100cm3的铁块,有3/4的体积浸在酒精里,它受到的浮力是多少牛?(取g=10N/kg)
阿基米德原理 篇15
一、首先说教材与学生
1.先说教材
本节是20__年教材改版后从“浮力”中分出的一节新课,它在本章乃至整个初中物理中都处于重要地位,它是第十章《浮力》的核心内容,在本章中启有承上启下的作用。通过本节课的学习,学生不仅要理解阿基米德原理并能够学以致用,解释生活中相关现象,更重要的是经历探究过程,掌握学习物理的方法。最后,根据新课标要求,激发学生求知欲望、提高科学探究能力、渗透STS教育等也是本节课的重要目标。
2.再说学生
知识、技能方面:通过前面的学习,学生已经掌握了密度、压强、浮力等基本知识,同时也具备了初步的观察能力和动手操作能力,积累了相应的生活经验和亲身体验,这些,都为本节课的学习做好了知识上和技能上的充分准备。
心理方面:八年级的学生思维活跃,对新学物理课程充满好奇,对许多科学问题也总是有很浓的兴趣。但是,他们的认知水平和理解能力层次较低,认知结构和知识体系尚待建立。
二、说教学目标
通过对教材以及学生的分析,同时,根据新课标教学理念,我从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个纬度拟定本节课的教学目标。
1. 知识与技能目标
(1)理解阿基米德原理,学会利用阿基米德原理进行简单计算。
(2)进一步熟悉和使用弹簧测力计。
2. 过程与方法目标
(1)经历科学探究过程,形成科学探究意识, 发展科学探究能力。
(2)学会一种计算浮力大小的方法。
3. 情感、态度与价值观目标
(1)进一步增强对物理学的亲近感,养成严谨认真的科学态度。
(2)体会到物理与生产、生活息息相关,感受到学习物理的乐趣。
三、说教学重、难点
在确定本节课的教学目标之后,接下来说教学重、难点
根据以上对教材、学生以及教学目标的分析我拟定了本节课的重点与难点。
重点:理解阿基米德原理并学会利用该原理进行相关计算。
难点:探究实验的设计与过程。
四、说教法与学法
“教学有法,教无定法,贵在得法”。在教学过程中,为了更好的突出重点,突破难点。我根据本节课的内容特点、学生实际以及现有条件,在教学设计的过程中拟定了对应的教法与学法。
1.教法分析
在教法方面,我考虑尽量从身边常见的生活实例入手,突出“从生活走向物理”的新课标理念,以拉近教学内容与社会生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性、实用性。因此,在教学的过程当中我将采取:讲授、情境教学、实验探究等教学方法。
2.学法分析
在学法上,有了教师创设的物理情境,学生在情境中主动地发现并解决问题,从而实现主动获取知识的目标。同时,在实验过程中,学生通过积极参与、勤于思考、团结协作,以提升动手操作能力和逻辑思维能力。因此在本节课学习中,我引导学生运用体验法、探究法、发现法等学习方法。
五、说教学过程
课堂教学是中学教学的中心任务。下面就让我们一起走进课堂,我拟定的教学过程包括以下4个环节。
1.创设情境、导入新课
首先来看第一个环节:创设情境、导入新课。
为了激发学生的学习兴趣,并轻松地导入新课,首先我播放一段视频“阿基米德鉴别王冠的故事”同时提出问题让学生讨论:你知道阿基米德是怎样鉴别王冠的吗?他鉴别王冠的过程又给了他哪些灵感和启示呢?
此时我并不急于揭晓谜底,而是引导学生回顾上节课所学的浮力的概念及其测量等相关知识,接着我将利用多媒体展示两张图片,再次提出问题让学生讨论:热气球和的浮力也可以用弹簧测力计测量吗?学生带着好奇,带着疑问,很自然的进入了新课教学。
从生动的故事和实际需要入手,引出研究课题,不仅能培养学生从身边学习物理,发现问题、提出问题的良好习惯,而且容易激发学生的求知欲望。
2.探究实验,发现规律
接下来进入第二个环节:探究实验,发现规律
此环节,我先引导学生亲自动手,进行体验性小实验:用手向下按漂浮在水面上的易拉罐,体验浮力大小的变化,并引导学生观察与排开液体多少的关系。学生通过动手操作,会真切的感受到饮料罐被按下的越深,受到的浮力就越大,同时可观察到排出的水也越多。从而启发他们得出以下结论:浮力的大小与排开液体的多少有关。由于浮力与排开液体所受的重力同属一类物理量,从而学生可能会认识到浮力的大小与排开液体的重力有关。在此基础上,进一步提出问题:浮力的大小与排开液体所受的重力有什么样的定量关系呢?对此,教师也应做好引导。
这样,从实验现象和亲身体验引出要研究的问题,不仅能培养学生从身边学习物理、发现问题、提出问题的良好习惯,而且能够激发学生的求知欲望,形成良好的课堂氛围
接下来,我将引导学生进行实验探究:浮力的大小与排开液体所受重力有什么样的定量关系。
之后我将对学生进行分组,计划安排两人为一小组并明确实验分工。
下面,向学生详细介绍本次实验所需要的实验器材。
然后,指导学生选择合理的实验方法,并设计出较详细的实验步骤。紧接着进入实验操作环节,可引导学生按照以下步骤进行:首先使用弹簧测力计依次测出小桶和金属块的重力,然后再将金属块渗没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,同时用小桶收集金属块排开的水,最后测出小桶和金属块排开的水的总重力。在测量过程中,老师做好观察,并及时给予指导,同时提醒同学要严谨认真、实事求是的进行实验操作,并引导学生把实验数据准确、规范地填入如下记录表格。随后,学生通过分析数据,很容易得出以下结论:浸在水中的金属块受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的水所受的重力。此时,我将重点说明,大量实验表明,本结论可推广到各种液体,进而,很自然地引出本节课的核心内容——阿基米德原理:浸在液体中的物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受到的重力。在此,我将详细地向学生阐述该原理的`内容及公式。
为了让学生能够灵活运用公式,我又引导学生结合已学知识,自己推导出另外一个比较实用的计算公式,使学生意识到数学变换在物理学习中的重要作用。同时提醒学生:阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。
最后,我结合教材例题,不仅引导学生分析解题思路和解决办法,同时将亲自示范并强调解题规范,从而使学生进一步养成良好的解题习惯。
至此,新课教学基本结束,然后进入第三个环节:联系实际,学以致用。
本环节,我将向同学们介绍历史上伟大的物理学家阿基米德,并讲述阿基米德鉴别王冠的过程及结果,并分析了它对发现阿基米德原理的启示。设置这个环节,不仅让学生对物理学史有一定的了解,也能开阔学生的视野,并加深学生对新知识的理解。
在学生基本掌握阿基米德原理之后,应该不难找出新课导入时热气球与潜水艇所受浮力问题的解决办法。
然后小试牛刀,活学活用,让学生利用新学知识,应该不难解释鸡蛋在自来水中下沉和在食盐水中上浮的现象。
“从生活走向物理,从物理走向社会”,为了让学生能把所学知识与技能和现实生活紧密的联系起来,最后我播放一段视频”死海不死“,学生结合本节课所学知识很容易进行科学揭秘。
以上安排,使学生在学以致用的过程中,完成知识的良好迁移,学生会认识到物理知识与我们的生活是息息相关的,并体会到学习物理的乐趣。
4、巩固提升
下面进入最后一个环节:小结作业、巩固提升
完成新课程的学习,及时进行课后小结有助于学生理清学习思路,形成知识体系。因此,我首先组织学生进行交流与讨论,畅谈本节课的疑惑和收获。然后,引导学生对本节课的内容进行总结与概括,让学生在脑海中对本节课的内容有一个整体的把握,做到心中有数。
最后是布置作业,为了让学生把所学知识与现实生活紧密的联系起来,我分别设置一道课后制作和课后讨论的作业,这样不仅可以增强学生的动手操作能力,而且激发学生学习物理的兴趣。
这是我的板书设计,一个简单明了的板书,更能突出本节课的重点与难点,也便于学生课下学习与巩固。
最后是我的教学设计体会:
本节是一堂带有实验探究性质的物理规律课,为了培养学生的思维能力、探究能力以及发现问题、解决问题的能力,在教学设计中我遵循此类教学的基本规律,全面考虑本节课的教学内容和教学目标以及学生现有的知识水平和心理特点,把情境教学、探究性实验教学和发现学习的方法结合在一起,引导学生积极主动的参与到发现物理规律的过程中来,从而在交流讨论和轻松愉悦的氛围中实现本节课的教学目标。
我的说课完毕,谢谢大家!
阿基米德原理 篇16
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。