阿基米德原理 (7).docx

阿基米德原理教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)一、 知識與技能1、知道阿基米德原理，會求浮力的大小；2、嘗試用阿基米德原理解決簡單的問題，能解釋生活中一些與浮力有關(guān)的物理現(xiàn)象。二、過程與方法1、經(jīng)歷科學(xué)探究浮力大小的過程，培養(yǎng)探究意識，提高科學(xué)探究能力；2、培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、概括能力，發(fā)展學(xué)生處理信息的能力；3、經(jīng)歷探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)一步練習(xí)使用彈簧測力計(jì)測浮力。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、通過阿基米德原理的探究活動，體會科學(xué)探究的樂趣；2、通過運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問題，意識到物理與生活的密切聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)探究及其應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究浮力與排開液體重力的關(guān)系，正確理解阿基米德原理的內(nèi)容教學(xué)方法觀察、討論、實(shí)驗(yàn)探究。教學(xué)準(zhǔn)備一、學(xué)生用的實(shí)驗(yàn)器材包括：彈簧測力計(jì)、木塊、石塊、鋁塊、鐵塊、銅塊、細(xì)線、橡皮泥、溢水杯、量筒、大燒杯、小桶、塑料瓶、水、酒精等。二、教師演示用器材：鐵架臺（1個）、大彈簧測力計(jì)（1個）、雞蛋、石塊、鋁塊、鐵塊、銅塊（各1個）細(xì)線、大小燒杯（各1個）、溢水杯（1個）。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課 （ 故事導(dǎo)入）阿基米德出生在古希臘的貴族家庭，他從小熱愛學(xué)習(xí)，善于思考，喜歡辯論。 有一次，國王要金匠給他做一頂金王冠，做王冠用的金子事先稱過重量。王冠做好了，國王聽說工匠在王冠中摻進(jìn)了白銀，偷走了一些金子。可是，王冠的重量，并沒有少。從外表看，也看不出來。沒有證據(jù)，就不能定金匠的罪。國王把阿基米德找去，要他判斷這頂王冠有沒有摻進(jìn)白銀，如果摻了，摻進(jìn)去多少。 據(jù)說，阿基米德是從洗澡得到啟發(fā)，才解決了這個難題。這天，他去澡堂洗澡，心里還想著王冠問題。當(dāng)他慢慢坐進(jìn)澡盆的時候，水從盆邊溢了出來。他望著溢出來的水發(fā)呆，忽然，高興地叫了起來：“找到了！找到了！”阿基米德連衣服都來不及穿好，竟然赤著身子，從澡堂跑回家里。 原來，阿基米德已經(jīng)想出了一個簡便方法，可以判斷王冠是不是純金做的。他把金王冠放進(jìn)一個裝滿水的缸中，一些水溢了出來。他取出金冠，把水裝滿，再將一塊同王冠一樣重的金子放進(jìn)水里，又有一些水溢了出來。他把兩次溢出的水加以比較，發(fā)現(xiàn)第一次溢出來的多。于是他斷定王冠中摻了銀子。然后，他又經(jīng)過一番試驗(yàn)，算出了銀子的重量。當(dāng)他宣布這個結(jié)果的時候，金匠們一個個驚得目瞪口呆。他們怎么也弄不清楚，為什么阿基米德會知道他們的秘密。 當(dāng)然，說阿基米德是從洗澡中得到啟發(fā)，并沒有多大根據(jù)。但是，他用來揭開王冠秘密的原理流傳下來，就叫做阿基米德原理。直到現(xiàn)代，還在利用這個原理測定船舶載重量。 你能知道阿基米德揭開這個秘密的原理嗎？你想知道這個原理是什么內(nèi)容嗎？今天我們就要學(xué)到這條原理。 引出課題并板書：阿基米德原理。二、推進(jìn)新課（1）阿基米德的靈感創(chuàng)設(shè)情境：浮力大小和哪些因素有關(guān)？ 合理猜想： 1、浮力與液體密度有關(guān) 2、浮力與排開液體的體積有關(guān) 3、浮力與浸沒的深度有關(guān)方法1：把雞蛋緩慢的放入清水中并觀察；往清水中不斷加入適量的鹽并觀察。問題：（1）雞蛋處于什么狀態(tài)？受到幾個力？（2）觀察鹽水中的雞蛋狀態(tài)的變化，最終處于什么狀態(tài)？受到的重力變化了嗎？受到的浮力變化了嗎？（3）水面高度有什么變化？ 學(xué)生活動：通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)清水中逐漸加入食鹽的過程中，雞蛋所受的浮力越來越大，排開的水體積開始不變，浮出水面后排開液體的體積變小。說明浮力的大小和液體密度有關(guān)系。 方法2：將長方體物理浸入液體中，觀察浸入的體積大小變化和彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化。 問題：（1）物體重力大小和彈簧測力計(jì)的示數(shù)的關(guān)系？浸入水中它受到的重力變化了嗎？受到的哪幾個力？物理處于什么狀態(tài)？ （2）比較浸入深度不同時，浸入的體積大小關(guān)系，彈簧測力計(jì)的示數(shù)大小，以及長方體物塊受到浮力大小。 （3）這些都說明了什么問題？總結(jié)結(jié)論。 學(xué)生活動：思考討論。長方體物塊的重力沒有變，浸入深度不同時，進(jìn)入的體積不同，深度越大進(jìn)入的體積越大，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大。排開水的體積也變小了。說明浮力的大小跟排開水的體積有關(guān)，體積越小，受到的浮力越小。 方法3：探究物理浸沒時受到的浮力和浸入的深度的關(guān)系。 觀察實(shí)驗(yàn)，列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，帶領(lǐng)學(xué)生一起分析總結(jié)規(guī)律。 教師引導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)一說法：把物體浸入液體的體積稱為物體排開液體的體積確立它們的關(guān)系以及常用的表示方法。液體的密度、排開液體的體積是不是和排開液體的質(zhì)量有一定的聯(lián)系呢？排開液體的質(zhì)量是不是和排開液體所受的重力有一定的聯(lián)系呢？浮力的大小會不會和排開液體所受的重力有一定的關(guān)系呢？（步步引導(dǎo)、層層過渡。） 由于物體的體積與密度的乘積等于物體的質(zhì)量，可以進(jìn)一步推想，浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關(guān)。（2）浮力的大小 猜想與假設(shè)： 教師點(diǎn)撥學(xué)生猜想：由前面實(shí)驗(yàn)我們知道，物體浸入液體的體積越大（即物體排開液體的體積越大），液體的密度越大，物體所受的浮力越大。也就是說浮力的大小與物體排開液體的重量是有關(guān)的，它們之間有什么數(shù)量關(guān)系呢？ 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 學(xué)生討論：經(jīng)過討論，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方案。教師評價(jià)。 思考交流：浸沒在液體中的物體都會受到浮力的作用，所受浮力的大小可以用彈簧測力計(jì)測出。物體排開液體所受的重力可以用溢水杯和彈簧測力計(jì)測出。 實(shí)驗(yàn)探究：探究浮力的大小與排開液體的重力的關(guān)系 1、實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測力計(jì)、石塊、鋁塊、鐵塊、銅塊、燒杯、小桶、水。思考問題：a如何測出石塊排開的水所受的重力呢？b水杯中的水應(yīng)為多少？c先測空桶的重力呢，還是先測桶和排開水的總重力呢？ 小組討論，匯報(bào)方案，教師點(diǎn)評。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，把數(shù)據(jù)記錄在表格中。 2、實(shí)驗(yàn)步驟a測出石塊所受的重力G和小桶所受的重力 b將溢水杯中注滿水，把石塊浸入溢水杯中，讓排出的水全部流人小桶中，讀出此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F，同時用小桶收集物體排開的水。c用彈簧測力計(jì)測出小桶和水的總重力，則為排開水的重力 3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格4、分析與討論：運(yùn)用比較的方法，通過比較 得出結(jié)論。結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力 的大小等于被它排開的液體所受的重力 這個結(jié)論叫做阿基米德原理。用公式表示為： 講述：上述結(jié)論是阿基米德早在兩千多年前就已發(fā)現(xiàn)，稱為阿基米德原理。實(shí)驗(yàn)證明，這個結(jié)論對氣體同樣適用。例如空氣對氣球的浮力大小就等于被氣球排開的