初中物理- 阿基米德原理教学设计学情分析教材分析课后反思

9．2阿基米徳原理课标分析课标1．经历探究浮力大小的过程。解读：关于“浮力大小”，《标准》对其学习过程做出了强制性的要求，即要求通过实验探究来学习，认识到是否受浮力与物体的运动状态无关。但由于独立探究浮力的大小有难度，《标准》没有强调，教学时可开展有指导的小组探究活动。2．知道阿基米德原理。解读：关于“阿基米德原理”，《标准》的要求是知道的层次，即要求能说出阿基米德原理的内容，并能用原理直接求出物体受到的浮力大小即可，突出用最基本的原理来分析问题，不要求进行复杂的、综合性的计算。解读：本知识点属于课标三大主题之一──“运动和相互作用”主题的二级主题“机械运动和力”，物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容，也是学习物理学的基础。这部分内容涉及较多的物理概念和规律，比较抽象。本条目课程内容主要涉及认知性学习目标，具体说明如下：“知道阿基米德原理”中的“知道”属于认知性目标行为动词，该条目处于“了解”水平。通过阿基米德的故事，引导学生将物体浸在液体中的体积用物体排开液体的体积代替，使得决定浮力大小的两个因素可以表述为物体排开液体的体积和液体的密度。物体排开液体的体积和液体的密度的乘积就是物体排开液体的质量，从而明确实验要探究的问题就是浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，进而通过实验得到阿基米德原理。要让学生经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程。做到会操作、会记录、会分析、会论证。能复述阿基米德原理并书写出其数学表达式。能利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。注意原理中的关键字，有助于学生准确地理解它。整个原理的中心词是“浮力的大小等于重力”，这个“重力”不是指“物体的重力”，而是“液体的重力”，当然还不是“容器中液体的重力”，而是“被物体排开的液体的重力”。对于“被物体排开的液体”，也要教给学生理解的方法。就是容器中盛满水，把一个物体放进去以后，容器中的水要溢出，这溢出来的水就是被物体“排挤”出来的，所以叫被物体排开的液体。如果容器中的液体未满，把物体放进去以后，容器中的液面要升高，则由于液面升高而“多出来的”这部分液体也是被物体排开的液体。这样，学生就会明白，物体的体积并不是总等于被物体排开液体的体积。当物体的全部都在液体中，这种情况我们叫“浸没”，此时物体的体积等于被物体排开液体的体积，即V¬排=V物。当物体一部分在液体中，一部分在液面上时，这种情况我们叫“部分浸入”，此时物体的体积应该大于被物体排开液体的体积，即V排＜V物。阿基米德原理中的“浸在”两个字既包括“浸没”（物体全部体积都浸没在液体里），也包括“部分浸入”（物体的一部分体积在液体里面而另一部分体积露出液面），对这两种情况阿基米德原理都适用。让学生明确利用阿基米德原理解决浮力问题时需要注意：1．原理中的“浸入液体里的物体”包含两种状态，一是物体的全部都浸没在液体中，二是物体的一部分浸在液体中，一部分露出液面。2．G排是指被物体排开的液体所受的重力，它不是物体的重力，也不是物体浸入的液体的重力。3．V排表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V排=V物。当物体只有一部分浸入液体中时，V排<V物。4．由F浮=ρ液gV排可以看出，物体受到的浮力只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的重力、密度、体积、形状等无关，与容器中液体的重力等无关。5．阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。对于浸在气体里的物体，F浮=ρ气gV排，V排=V物。9.2阿基米徳原理学情分析学生是初中二年级的18班的学生，学生程度较好，学习热情很高，学习起来比较轻松；由于他们正处于青春期，热情不持久，需要不断鼓励。学生通过前面的学习已经掌握了对物体的受力分析、牛顿第一定律和二力平衡以及压强等知识。学习这一节需要综合运用各方面的知识，所以学生还需要在老师的带领下对这些知识进行科学的分析、推理、归纳。通过第一节的探究，学生知道了决定浮力大小的因素，但只知道它们的定性关系。本节是对上节内容的进一步完善和量化。根据教学经验，学生的实验能力和分析数据的能力达到一定的水平。但设计实验的能力有待提高，本节依然是注重引导学生根据需要选择器材、设计合理的实验步骤。9.2阿基米徳原理测评练习1.游泳的人自河边从浅水区走向深水区，若水底布满小石头，则下述体验与分析合理的是（）A.脚底疼痛感减弱，因为人越来越轻B.脚底疼痛感减弱，因为水对人的浮力越来越大C.脚底疼痛感加重，因为人越来越重D.脚底疼痛感加重，因为水对人的浮力越来越小2.将两个物体分别挂在弹簧测力计上,同时浸没在同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的()A．密度B．体积C．质量D．形状3.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图所示。它们中所受浮力最小的是（）A．甲B．乙C．丙D．丁4.体积是50m3的氢气球在地面附近受到的浮力是N。(ρ空气=1.29kg/m3,ρ氢气=0.09kg/m3，g取10N/kg)5.小王在研究浸在液体中的物体所受的浮力的规律，做了如图所示的实验。分析比较图中有关数据可知：物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度（选填“有关”或“无关”），物体浸没时所受到的浮力为N,物体的体积为m3【参考答案】BBA645N无关2N2×10﹣49.2阿基米徳原理教材分析一、教材的地位和作用《阿基米德原理》这一节是沪科版八年级下册的第九章《浮力》的第二节。这一节是《浮力》的核心内容，又是初中物理的重点内容。并在力学知识的学习过程中起着承上启下的作用。学好这部分内容既有利于深入理解液体压强、压力、二力平衡和二力合成等知识，又为进一步学习机械效率打好了基础.二、教材的内容1.浮力的大小与哪些因素有关本节承接第一节的内容直接提出两个问题，浮力的大小与哪些因素有关？又怎样求的浮力的大小呢？然后浸入第一个问题的探究。1.浮力的大小与哪些因素有关通过“死海不死”这一现象进行猜想：浮力的大小与液体的密度有关。通过液体压强与深度的关系：猜想浮力与浸在液体中的深度有关。然后安排盐水浮鸡蛋实验探究浮力与液体密度的关系，安排9-8、9-9探究浮力与浸入的体积和深度的关系。2.阿基米徳原理教材上直接引入：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关，跟液体的密度有关，那么，浮力的大小跟物体排开液体的重力有什么关系呢？接着安排学生实验，探究浮力的大小跟物体排开液体的重力的关系，得出阿基米徳原理，也就得出了测量浮力的方法。本节的主线是：提出问题进行探究得出结论三、教材的特点科学探究为学习的主要形式。为了使学生的知识来源扎实，本节对浮力的规律性知识的学习，教材安排了探究性的学习，经过观察、体验，从中获得最直接的、生动的实验事实，为理解物理概念和规律打好基础，充分体现了让学生“经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程”。另外，通过探究浮力和排开液体重力的关系，得出浮力等于排开液体的重力，比单纯由阿基米德原理的数学表达式分析判断相关现象来的更直观。9.2阿基米德原理教学设计一、教学目标1、知识与技能通过实验、猜想、设计、分析，体验探究过程，渗透物理学的研究方法，提高学生的科学素养。在学习过程中，理解并掌握阿基米德原理，能运用它来解决简单的实际问题。2、情感态度与价值观通过探究实验培养学生的探究能力，与同学的合作能力，以及交流能力。通过学以致用环节培养学生对待实际问题的严谨态度与科学的价值观。通过总结知识这一环节培养学生总结能力和概括能力。二、重难点重点：引起学生好奇心，激发其学习兴趣，并掌握阿基米德原理难点：阿基米德原理的应用三、教具准备矿泉水瓶杯，小烧杯，透明盛液桶，水槽，测力计，圆柱体，弹簧测力计，圆柱体，溢水杯，装有清水的烧杯，小桶，废液杯。四、教学过程引入新课【教师表述】请同学们观看一个小实验：这是两杯液体，葡萄干放在这杯液体里，葡萄干下沉，把葡萄干放在这杯液体里，葡萄干上浮，同样的葡萄干放在不同的液体里，为什么结果不同呢？这是因为它受到的浮力不同造成的，浮力与什么因素有关呢？请同学们参照学案探究这个问题。活动1探究浮力与什么因素有关实验探究1.1.在盛有水的大塑料杯中，放入一个西红柿，观察西红柿在水中的位置，然后把小烧杯（100ml）中的盐水缓慢加入大塑料杯中，观察西红柿有什么变化？友情提醒：倒盐水时一定要缓慢哟！友情提醒：倒盐水时一定要缓慢哟！2.讨论交流：加入盐水后，水的密度怎么变化？西红柿受到的浮力怎么变化？3.通过本实验，你认为浮力与什么因素有关？实验探究2.1.把小空矿泉水瓶慢慢压入盛满水的塑料桶中，直至完全没入，体会用力大小的变化,观察溢出水的多少。友情提醒：矿泉水瓶按入水中可不要太快哟！以免把水溅到水槽外面。友情提醒：矿泉水瓶按入水中可不要太快哟！以免把水溅到水槽外面。2.讨论交流：在将瓶子慢慢压入水中的过程中，瓶子排开的水的体积如何变化？瓶子排开的水的体积与瓶子浸入水中的体积有什么关系？瓶子受到的浮力如何变化？3.通过本实验，你认为浮力与什么因素有关？实验探究3.1.用弹簧测力计吊着圆柱体按图a-b-c的顺序缓慢浸入塑料桶的水中，观察弹簧测力计示数如何变化？abc2.用弹簧测力计吊着圆柱体没入水中，缓慢改变圆柱体的深度，观察弹簧测力计示数是否变化？友情提醒：1.圆柱体不要碰到容器壁和容器底。2.弹簧友情提醒：1.圆柱体不要碰到容器壁和容器底。2.弹簧测力计的挂钩不能浸入水中。3.讨论交流：（1）圆柱体从位置a－b－c的过程中，弹簧测力计的示数怎么变化？圆柱体受到的浮力怎么变化？浮力的大小跟什么因素有关？（2）从d－e位置的过程中，弹簧测力计的示数怎么变化？圆柱体受到的浮力怎么变化？4.通过本实验，你认为浮力与什么因素有关？总结交流：浮力的大小跟哪些因素有关？跟什么因素无关？浮力的大小跟哪些因素有关？跟什么因素无关？【教师表述】都做完了实验，请你根据实验现象回答浮力与哪些因素有关。【学生展示】液体的密度，加盐水后，水的密度增加，浮力增加，西红柿上浮。【教师表述】很好，表述时要语言要准确，还有补充的吗？【学生展示】液体的深度，溢出水的多少，越往下按瓶子的深度越深，溢出的水越多，手感到向上的力量越大。【教师表述】很好，其他的同学还有补充吗？【学生举手】溢出水的体积，我认为与深度无关。【学生】根据实验3，a、b、c位置浮力变了，是因为浸入的体积变化了，深度没变，e、d深度变化时浮力没变。【教师表述】很好，有和他不一样的观点吗？【学生】在a、b、c位置液体的深度变了，浮力变了【学生展示】这不是物体的深度变化，是浸入水中的体积变了。【教师】同学同意哪个观点？浸入水中的体积变了【教师表述】很好，其他的同学还有补充吗？板书：探究结论：液体体积、液体的密度、排开的液体质量有关。【教师表述】物体在液体中所受浮力的大小与物体排开的液体体积、液体的密度、排开的液体质量有关。这三个因素之间有什么关系？排开的液体体积与液体的密度这两个因素的乘积就是排开液体的质量，所受浮力的大小与物体排开的液体体积、液体的密度这两个因素有关，也可以归为一个排开的液体质量，与排开液体的质量有关的力是重力，那么浮力与重力有什么关系呢。【学生】与排开液体的重力相等二、探究浮力的大小与排开液体的重力关系【教师表述】要探究浮力的大小与排开液体的重力的关系，就要测出哪些物理量？浮力的大小与排开液体的重力，怎么测量呢？请同学们参照学案实验过程讨论问题实验器材：弹簧测力计、物体、溢水杯、装有水的烧杯、小塑料桶。实验过程：abcd观察实验过程图片，思考讨论以下问题：加油站：溢水杯的使用方法：a.加油站：溢水杯的使用方法：a.往溢水杯中加水时，水要稍高于溢水口，等水不再溢出，再开始实验。b.把物体放入水中时要缓慢，用小桶接住溢出的水时，等水不再溢出时测出溢出的水和小筒的重力.2.实验中用什么器材收集排开的液体？3.怎么测出物体排开液体的重力？数据表格：物体重力G（N）在水中示数（N）浮力（N）小桶重（N）小桶重和液体重（N）排开的液体重（N）实验结论：。学生：展示实验结论,说出实验的物体和液体，把数据念一遍，说出物体受到的浮力等于物体排开液体的重力.F浮=G排【教师表述】我们用的器材不同但是结论相同，说明我们的猜想是正确的。【教师表述】这个结论在公元前就由伟大的科学家阿基米德研究得出，所以被称为阿基米德原理，大量的实验表明：阿基米德原理不仅适用于液体也适用于气体。把G排展开我们得到F浮=G排=m排g=Ρ液V排g，由此看出影响浮力大小的因素是什么？（1）液体的密度----ρ液，（2）物体排开的液体体积---V排，即没入液体下的体积。定量的证明了影响浮力大小的因素是V排ρ液。课堂小结本节课我们学到了哪些知识？还有哪些困惑？板书设计再看课前的小实验，葡萄干表面不光滑，气泡附着在葡萄干上，使浮力增大上浮。上浮到液面后，因与空气接触，气泡破裂，导致葡萄干受到的浮力减小，就又沉入杯底。【学生】：为什么浮力增大上浮，浮力减小，就又