阿基米德原理

1、阿基米德原理設(shè)計(jì)理念1從生活走向物理 ,從物理走向社會(huì)創(chuàng)設(shè)富于挑戰(zhàn)性、貼近學(xué)生實(shí)際的問(wèn)題情境 ,利用生活中常見器材比方：橡皮泥 ,易拉罐等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) ,拉近物理與社會(huì)、物理與生活的距離 ,使學(xué)生對(duì)物理有親近之感 ,激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2注重科學(xué)探究 ,注重知識(shí)的形成過(guò)程引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)和技能 ,在解決問(wèn)題的探究過(guò)程中獲得成功的愉悅 ,了解科學(xué)研究方法 ,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能1理解阿基米德原理 ,學(xué)會(huì)一種計(jì)算浮力的方法。2進(jìn)一步練習(xí)使用彈簧秤測(cè)力。二、過(guò)程與方法1經(jīng)歷科學(xué)探究 ,培養(yǎng)探究意識(shí) ,開展科學(xué)探究能力。2培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析概括

2、能力 ,開展學(xué)生收集、處理、交流信息的能力。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1增加對(duì)物理學(xué)的親近感 ,保持對(duì)物理和生活的興趣。2增進(jìn)交流與合作的意識(shí)。3保持對(duì)科學(xué)的求知欲望 ,勇于、樂(lè)于參與科學(xué)探究。教學(xué)準(zhǔn)備空易拉罐自備 ,每組25個(gè)、小容器自備 ,每組至少1個(gè)、彈簧秤2×9只、紙杯9只、固體物塊9個(gè)、溢水杯9只、橡皮泥9塊、釘子假設(shè)干。教學(xué)過(guò)程一、新課引入我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了浮力 ,并且得到了三種計(jì)算浮力的方法 ,它們分別是師生共同回憶 ,教師板書：1當(dāng)物體漂浮在液面上時(shí) ,其所受浮力F浮G物；2用彈簧秤測(cè)定物體浮力。把物體掛在彈簧秤上 ,當(dāng)物體靜止時(shí) ,彈簧秤的示數(shù)為F1 ,將物體浸入水中 ,彈

3、簧秤的示數(shù)為F2 ,那么物體所受浮力為F浮F1F2；3利用物體上、下外表的壓力差求得浮力：F浮F下F上。師生討論：這三種方法都有其局限性 ,第一種只適用于計(jì)算漂浮在液面上的物體所受浮力 ,第二種不適用于質(zhì)量過(guò)大的物體 ,第三種不適用于形狀不規(guī)那么的物體。教師；今天我們學(xué)習(xí)一種既簡(jiǎn)單又普遍適用的方法 ,這種方法是2019年前由古希臘學(xué)者阿基米德發(fā)現(xiàn)的 ,所以稱之為阿基米德原理。板書：阿基米德原理。二、進(jìn)行新課1創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境教師：首先 ,我們一起來(lái)做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：每組分發(fā)一塊大小相等的橡皮泥當(dāng)眾分發(fā) ,增加可信度 ,給大家35分鐘的時(shí)間 ,利用橡皮泥做一條小船 ,看哪一組的船裝“貨物最多“貨物

4、是規(guī)格相同的釘子。分組實(shí)驗(yàn)：由于問(wèn)題具有挑戰(zhàn)性且貼近學(xué)生實(shí)際 ,極大地調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的積極性 ,各組成員分工協(xié)作 ,爭(zhēng)先恐后 ,開始行動(dòng)。有的用手捏 ,有的先用筆桿軋成“餅 ,再把四周折起 ,做成“船 ,做完后紛紛放入水中 ,投放“貨物。“10、11、1220。在這九個(gè)組中 ,有八個(gè)組“裝貨在十個(gè)以上 ,有兩個(gè)組在20枚釘子以上。在整個(gè)過(guò)程中 ,同學(xué)們興奮不已 ,繼而每個(gè)同學(xué)卻為自己的“小船最終“漂浮而惋惜頓足。雖然老師還沒有提出做船的目的 ,但事實(shí)上他們?cè)谧龅倪^(guò)程中都在思考著這樣一個(gè)問(wèn)題：“怎樣做 ,才能裝貨更多？實(shí)驗(yàn)二：請(qǐng)同學(xué)們拿出自備的空易拉罐 ,慢慢地壓入水中 ,感受手掌受力變化。教師示

5、范表演2提出問(wèn)題教師：通過(guò)前面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn) ,請(qǐng)大家思考這樣一個(gè)問(wèn)題：浮力的大小可能與什么因素有關(guān)？3猜測(cè)與假設(shè)教師：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)前面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)作出自己的猜測(cè) ,并說(shuō)出猜測(cè)的根據(jù)。正如課前預(yù)料 ,同學(xué)們紛紛作出反響學(xué)生：底面積 ,因?yàn)榘汛鬃龃?,“貨物裝的才多；物體密度 ,有些物體在水中漂浮 ,有些物體那么會(huì)沉底；液體密度 ,因?yàn)橥晃矬w在水中可以沉底 ,在水銀中那么可以漂浮；浸入液體的深度 ,因?yàn)橐桌拊酵聣?,越費(fèi)力；浸入液體的深度和物體的底面積 ,因?yàn)橛么旨?xì)不同的易拉罐 ,壓入水中相同的深度 ,用力大小不同。教師：把各種猜測(cè)結(jié)果寫在黑板上我們今天著重研究浮力與浸入液體的深度和物體的底面

6、積是否有關(guān)。并引導(dǎo)學(xué)生取得共識(shí)這就是浮力與物體浸入液體的體積 ,也就是物體排開液體的體積是否有關(guān)？有什么關(guān)系？但是測(cè)量液體體積的量筒 ,對(duì)少量液體而言 ,誤差是比擬大的。對(duì)某種確定的物質(zhì)而言 ,體積和質(zhì)量、重力是一對(duì)應(yīng)的。為了測(cè)量的方便從結(jié)果出發(fā)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn) ,我們研究浮力與物體排開液體的重力之間的關(guān)系。4制定方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師：我們應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證我們的猜測(cè)？經(jīng)過(guò)組內(nèi)同學(xué)之間的交流 ,大局部同學(xué)可以確定研究方案用彈簧秤測(cè)量物體所受浮力 ,用老師提供的紙杯把物體從溢水杯中排出的水收集起來(lái) ,用彈簧秤測(cè)定其重力。最后尋找并比擬兩者之間的關(guān)系。5收集證據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)在這個(gè)過(guò)程中 ,學(xué)生們展現(xiàn)了

7、一些個(gè)性化的作法：有些同學(xué)在往溢水杯中放物體的同時(shí) ,測(cè)出了物體所受浮力和物體排開液體所受重力；有些同學(xué)是先在自備容器中測(cè)定物體全都浸入水中時(shí)所受浮力 ,再利用溢水杯測(cè)定物體全部浸入水中時(shí)排開水所受重力；有些同學(xué)在測(cè)定物體排開液體所受重力時(shí) ,因?yàn)楸犹p ,事先在杯子里裝了適量的水 ,測(cè)出其重力 ,再把物體排開的水收集起來(lái) ,測(cè)其總重 ,二者之差即是物體排開水所受的重力在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 ,一組5人 ,他們有的提彈簧秤 ,有的讀數(shù) ,有的記錄 ,同學(xué)們對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題時(shí)有討論與爭(zhēng)辯。比方有的同學(xué)手持彈簧秤的外殼部位；有的同學(xué)用彈簧秤提著物體入水中時(shí)太快 ,造成溢出水的體積與物體體積不等；通過(guò)爭(zhēng)論 ,交

8、流 ,取長(zhǎng)補(bǔ)短 ,集思廣益 ,使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加合理。記錄數(shù)據(jù)以下是四級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：第一組：彈簧秤12N1.6N彈簧秤20.1N0.5N第二組：彈簧秤12N1.7N彈簧秤20.5N0.8N第三組：彈簧秤11.4N0.2N彈簧秤20.1N1.2N第四組：彈簧秤11.3N0.2N彈簧秤20.2N1.3N6分析論證分組分析數(shù)據(jù)在得到測(cè)量結(jié)果后 ,同學(xué)們自發(fā)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。各組交流：他們發(fā)現(xiàn)兩只彈簧秤示數(shù)變化量是相同的 ,其中彈簧秤1示數(shù)的減少量是物體所受浮力的大小 ,彈簧秤2示數(shù)的增加量是物體排開水所受重力的大小。師生共同確認(rèn)：物體所受浮力大小等于物體排開液體所受重力之大小 ,即F浮G排。從而證

9、明同學(xué)們前面的猜測(cè)是有根據(jù)的。課堂小結(jié)與延伸教師：在得到F浮G排之后 ,首尾照應(yīng)這就是今天我們所要學(xué)習(xí)的第四種計(jì)算浮力的方法。它是一種普遍適用的 ,比擬簡(jiǎn)單的方法?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們對(duì)以下問(wèn)題發(fā)表意見。通過(guò)例題 ,對(duì)今天所學(xué)進(jìn)行穩(wěn)固 ,同時(shí)強(qiáng)化交流與合作及評(píng)價(jià)意識(shí)教師：投影例：如下圖：有一個(gè)正方體 ,浸沒在液體中 ,要求出它所受浮力大小 ,還需要給出哪些條件？此題打破常規(guī) ,沒有采用根據(jù)條件求得未知結(jié)果的問(wèn)題模式 ,而是局部條件和結(jié)果 ,要求同學(xué)們給出其他條件這道題同樣調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的積極性。根據(jù)所學(xué)浮力知識(shí) ,紛紛發(fā)表自己的見解教師隨堂記錄在黑板上：1液體密度；物體體積2液體密度；物體邊長(zhǎng)3液體密度；物體質(zhì)量；物體密度學(xué)生：教師提議對(duì)各組條件進(jìn)行評(píng)價(jià)。下課之前 ,教師提議同學(xué)們自己評(píng)出第9