探究浮力大小与排开液体重力的关系

鹤庆县初中物理实验教学课堂教学竞赛教学设计参赛教师姓名：鹤庆县映虹初级中学 叶懋刚第十章 浮力第2节阿基米德原理 【教学内容分析】阿基米德原理是人教版义务教育阶段八年级下册第十章的一节探究实验课。第十章讲授的是浮力的相关内容。第一节浮力主要向学生介绍浮力的概念，产生原因以及浮力与哪些因素有关。为浮力的定量计算打下基础。本节阿基米德原理就是通过实验探究浮力定量计算方法，是本章的核心内容。第三节物体的浮沉，则是阿基米德原理的应用。本节课首先由古希腊学者阿基米德鉴定皇冠的故事引出“物体浸在液体的体积就是物体排开液体的体积。”然后，通过想想做做的实验让学生进行进一步推想，“浮力的大小跟排开液体的重力有关。”接下来就是依次进行实验设计-进行实验-分析归纳-得出结论的一系列科学探究活动，这是对学生进行科学方法和创新能力培养的过程。【三维目标】知识与能力（1）经过阿基米德原理的学习进一步理解浮力的方向。（2）理解阿基米德原理的内容和物理意义，可以进行简单的浮力计算。（3）能够利用阿基米德原理解释生活中的简单现象。过程与方法：（1）经历探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系的实验，体验物理实验中归纳科学规律的过程。,（2）在自主设计实验的过程中体会思维的碰撞，这是培养物理思维的必经之路。情感、态度、价值观：激发学生学习物理的兴趣和学好物理的自信心，鼓励学生大胆质疑和猜想。【学习者特征分析】对于八年级的学生来说，阿基米德原理既熟悉又陌生。说熟悉，是因为在日常生活的经验积累和在小学科学课的学习中，他们已经清楚地认识的浮力的存在。会游泳的同学更是已经知道了物体排开液体的体积越大所受的浮力越大。但是这还仅仅是停留在感性认识的阶段。说陌生，是因为对于阿基米德原理的认识从感性提高到理性，需要综合运用各方面的知识，包括学生之前学习的力的测量、重力、二力平衡等等。阿基米德原理就是学生在学习了第一节浮力的基础上，进一步对于浮力定量的探究，是“从生活走向物理”的学习过程。【教学策略选择与设计】根据教材内容和学生实际情况，我尝试在课堂上进行引导，让学生主动获取知识。首先采用曹冲称象的典故导入，激发学生的学习兴趣；物理是一门实验科学，我还是把实验法作为本节的主要教法。用物理的探究模式，将被动观察实验现象改为学生自主探究实验。 进行想想做做的实验，帮助学生进行猜想。然后进行阿基米德原理的探究实验得出实验结论。在知识推理和实验现象对比的过程中，我采用对比的教学方法。让学生通过对比差异得出知识。作为教师，我要做好充分的准备，要在探究活动中发挥自己的导演作用。【教学重、难点】 从内容来看，本节的重点是得出阿基米德原理的结论。因此探究浮力大小与物体排开液体所受重力的关系的实验是本节的重点。由于八年级学生的抽象思维不成熟，因此对于阿基米德的原理理解存在障碍，理解不够透彻，对阿基米德原理的应用也会有困难。因此阿基米德原理的理解和应用是本节的难点。【教学方法】探究法、讨论法、实验法、观察法。【课时安排】2课时【课前准备】实验器材(弹簧测力计、溢水杯、小桶、钩码等)、文本、图片或音视频资料；自制PPT课件。教师活动学生活动设计意图测 回顾复习 温故知新掌握两个知识点：1、求浮力的方法（1）浮体：（2）称重法（示数差法）：（3）压力差法（浮力产生的原因）：2、物体在液体中所受浮力大小与那些因素有关？巩固前知识，为本节课的学习打下基础。同时考察学生称重法测浮力也是本节实验中用的测量浮力方法。导利用曹冲称象的典故，引出本节内容。：我们都知道曹冲称象的故事，那么曹冲究竟是怎么样利用船和石头测出了大象有多重呢？学完了这节课同学们就会知道他的方法。结合课本上提到的“阿基米德的灵感”想象当年阿基米德得出阿基米德原理的实验背景。学生对于曹冲称的故事很熟悉，但是对于其根本原因不甚了解。而这个典故又和阿基米德原理密切相关。所以运用此典故来引入，既可以引发学生兴趣又符合主题。学（1）做做想想指导学生进行实验，并根据演示实验的现象提问：（1）为什么实验中塑料瓶深入溢水杯中会溢出水？（2）溢出水的体积和塑料瓶浸入水中的体积有什么关系？自主完成实验：将空塑料瓶慢慢按入装满水的烧杯中，学生在实验时观察塑料瓶浸入水的多少与排开水的多少的关系，同时感受浮力的大小。思考并积极回答老师提出的问题。学生是课堂的主人，物理又是一门注重思考的学科。所以通过设置问题，学生能够更深层次的挖掘出现象下面埋藏的物理原理。引导学生自己思考出物体排开液体的体积就是浸在液体中的体积。（2）结论更新给出上节课的结论浮力的大小，跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大 通过实验了解到物体浸入水中的体积就是物体排开水的体积。我们用排开液体的体积代替上节学习的浸入液体的体积。上述结论就可以说浮力的大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。”让学生通过理解物体排开液体的体积。（3）知识推理由公式指引学生推理m(质量）=p（密度）V （体积 ）G(重力)=m（质量）gm(质量）=p（密度）V （体积 ）G(重力)=m（质量）g利用公式尝试着推理出，物体排开液体的重力越大，所受的浮力就越大。物理思维养应该寄托在课堂，学生多进行推理能力的训练有助于他们抽象思维的发展。（4）问题过渡究竟物体排开液体重力和浮力有什么定量的关系，让我们用实验来探究。直接引入本节课的重点实验。（5）设计实验方案利用问题来引导学生进行探究设计（1）如何分别测浮力大小及排开液体的重力？（2）如何设计测量顺序1，了解实验器材，弹簧测力计、溢水杯、小桶等的作用。2，小组讨论解决老师提出的问题，并设计出实验方案。培养学生思维的发散性以及提出问题、解决问题能力。（6）进行实验，探究阿基米德原理做好导演，观察学生的实验操作，鼓励学生互相帮助解决问题。各小组成员分工协作，开始行动。并设计出实验表格，在表格中记录实验数据。在实验过程中，鼓励小组之间互相帮助，互相讨论，培养学生的合作意识。（7）根据实验数据，得出阿基米德原理让学生总结实验结论得出阿基米德原理。 总结阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体的重力。数学表达式：F浮G排。进一步推导出F浮液V排g得出本节课的核心内容：阿基米德原理。（8）关于阿基米德原理的说明1区分：浸没、浸在； 2. F浮液gV排 液液体的