实验探究阿基米德原理教学设计

【信息技术与学科教学整合课例的教学设计】

实验探究：阿基米德原理

一、课程目标：

1、知识与技能

知道阿基米德原理，会求浮力的大小；

2、过程与方法

（1）经历科学探究浮力大小的过程，培养探究意识，提高科学探究能力；

（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、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；

二、教学重点

阿基米德原理的实验探究。

三、教学难点

实验探究浮力与排开液体重力的关系，正确理解阿基米德原理的内容。

四、教学方法

观察、讨论、实验探究。

五、课时安排

45分钟

六、教学准备

学生用的实验器材包括：铁架台（1个，包括1个铁圈）、弹簧测力计（1把）、物块（1块）或石块（3块）、细线、、自制溢水杯（1个）、自制小桶（1个）、水或盐水、毛巾（每组1条）。

教师演示用器材：大弹簧测力计（1个）、圆柱型容器（1个）、空饮料瓶（1个）、水槽（1个）、物块（1块）、水、铁架台（1个，包括1个铁圈）、毛巾。

七、教学过程

（一）导入新课

师：我带来一物块，准备浸入水里，不知物块受到的浮力有多大？哪位同学上来仅用一把测力计帮我测算一下。

请一位学生演示用测力计测出物块所受浮力多大。

师：轮船受多大的浮力，用测力计是解决不了的。有没有求浮力的其他方法呢？

学生体验：将一空矿泉水瓶逐渐压人水中,体验浮力大小的变化，并观察溢出水的多少。

学生介绍体验：随着矿泉水瓶逐渐压人水中，浮力增大，溢出的水也增多。

教师引导学生大胆猜测：物体排开的水越多，它所受的浮力越大。浮力的大小与被排开的液体之间是否存在定量的关系呢？（步步引导、层层过渡。）

（二）新课教学

第一部分：确定实验探究课题，进行猜想

引导学生讨论确定实验探究的课题：可能学生会想探究比较浮力大小与被排开的液体重力或体积的关系。老师启发学生发现比较浮力与被排开的液体重力更直接、简便。

板书：§9.2

一、实验探究：浮力的大小与被排开的液体所受重力的关系

1、猜想： F浮=G排

第二部分：学生讨论实验计划

学生交流实验预习情况：

板书：2、实验计划：

师：本实验主要是测得F浮与G排，请一位同学先介绍如何测得F浮。

学生1介绍：先测物块的重，再将其浸入水中，读测力计的示数F’，用F浮=G-F’算。

师：那排开的水怎么收集？

老师展示前面学生体验实验的结果，问：水槽里的水是否是全部被排出的水?

学生：有部分排出的水沾在容器外壁和容器底。

师：如何集中收集到全部被排开的水？

老师展示学生课前自制收集排开液体用的溢水杯的照片

学生1演示介绍操作方法（自制实验室那款的溢水杯，如下左图）：将空饮料瓶剪掉上面一部分，在上方位置的侧壁挖个孔，将一截吸管粘在小孔处，溢出的水就可以从吸管集中流出。浸入物体前应将水装满，即水面到达溢水口。

老师请学生演示说明未装满和装满，效果是不同的。

老师补充：由于水具有表面张力，所以眼睛看水面到溢水口，如何再上升一些，水也还不会从溢水口流下来。所以，同学们应装到水刚好流出来。

学生2介绍（自制溢水杯，如下右图）：将大饮料瓶的底部剪掉一部分（剪掉的部分可做接水的小桶），瓶盖挖孔（大小与吸管相近），穿过一根吸管，将瓶子倒置固定在铁圈上。

水先加到与吸管上端相平，当浸入物块，水面上升，就会从吸管流下来。

老师表扬：同学们真是心灵手巧，能利用生活废弃的材料，制作操作简便，效果显著的实验器材，既改进了实验方法，又节约了能源。

师：多次进行实验的目的是什么吗？

寻找的规律应具有普遍性，所以应进行多次实验。请学生介绍不同的方法。

学生1：用一物块，改变浸入的体积。

学生2：:使用大小不同的石块先后实验

老师补充：用不同的液体实验。

第三部分：确定实验方案

师：解决了以上关键问题，那你们确定的实验方案如何？请一位同学介绍本组设计的实验方案。（老师结合学生的介绍放映幻灯片，必要时加以补充或解释）

方案1：①在溢水杯中装满水，空小桶放在溢水口下方。

②用测力计分别测出物块、空小桶的重G物、、G桶（老师问：能否最后才测物块的重？））

③将物块浸入液体中（部分浸入），读出测力计示数F’

④用测力计测出小桶和被排开的水的总重G总，G排=G总-G杯

⑤增大物块浸入的体积，重复以上步骤重做两次，记录实验数据

第四部分：各实验小组（前后桌共4人）根据本组设计的方案进行探究实验，记录数据

板书：3、进行实验、记录数据

第五部分：分析与论证：

请两个组的学生在实物投影仪上展示本组的实验数据，分析得出结论。

板书：4、实验结论：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。

F浮=G排

解答如何测轮船所受的浮力大小。

幻灯片：阿基米德原理

板书：阿基米德原理（补在标题处）

幻灯片：信息窗：阿基米德简介

（三）课堂总结

本节大家通过实验探究物体所受浮力大小与排开的液体重力的大小关系，发现F浮=G排，也就是经历了探究“阿基米德原理”的过程。该公式可作为分析或计算液体或气体的浮力大小的方法。实验探究中，同学利用矿泉水瓶等废弃材料制作实验仪器，不仅操作简便，效果明显，而且也推崇了低成本实验开发与应用的理念，值得表扬。

八、板书设计：

§9.2实验探究：阿基米德原理

1、提出问题：浮力大小与排开的液体重力是否有定量关系

2、猜想：F浮=G排

3、实验计划：

4、进行实验、记录数据

5、分析与论证：阿基米德原理 F浮=G排

九、布置作业

十、教学反思：

本节课是在学生已经了解浮力大小与排开液体的体积、液体密度有关的基础上，进一步定量探究，所以我先创设问题、实验情境，引导学生认识到浮力大小与排开的液体所受重力的大小有关，使学生有目的进行实验设计。然后层层展现、步步深入引导学生思考、讨论、交流、解决问题，从而设计实验方案。其中激发学生自制溢水杯，这不仅让学生动手动脑自主解决问题，达到对知识的理解，也倡导低成本实验的开发与实践的理念，学生参加的积极性很高，不仅对学物理的兴趣大增，而且也培养锻炼了学生的动手操作、创新精神与合作能力。在其他环节，如实验方法、数据分析等，都充分体现学生的主体性，老师只是引导并作必要的补充等。

附：实验报告单

实验探究：阿基米德原理

【课题】探究阿基米德原理

实验合作者：时间：