初中物理专题阿基米德原理教案

阿基米德原理

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=ρ液gV 排液，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

1．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。

2．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。

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；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，并用简洁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=G—F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。