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

阿基米德原理教学设计教学目标一、知识与技能1．理解阿基米德原理，学会一种计算浮力的方法。2．进一步练习使用弹簧秤测力。二、过程与方法1．经历科学探究，培养探究意识，发展科学探究能力。2．培养学生的观察能力和分析概括能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力。三、情感、态度与价值观1．增加对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。2．增进交流与合作的意识。3．保持对科学的求知欲望，勇于、乐于参与科学探究。教学准备空易拉罐（自备，每组2／5个）、小容器（自备，每组至少1个）、弹簧秤2×9只、纸杯9只、固体物块9个、溢水杯9只、橡皮泥9块、钉子若干。教学过程一、新课引入我们已经认识了浮力，并且得到了三种计算浮力的方法，它们分别是（师生共同回忆，教师板书）：1．当物体漂浮在液面上时，其所受浮力F浮＝G物；2．用弹簧秤测定物体浮力。把物体挂在弹簧秤上，当物体静止时，弹簧秤的示数为F1，将物体浸入水中，弹簧秤的示数为F2，则物体所受浮力为F浮＝F1－F2；3．利用物体上、下表面的压力差求得浮力：F浮＝F下－F上。师生讨论：这三种方法都有其局限性，第一种只适用于计算漂浮在液面上的物体所受浮力，第二种不适用于质量过大的物体，第三种不适用于形状不规则的物体。教师；今天我们学习一种既简单又普遍适用的方法，这种方法是2000年前由古希腊学者阿基米德发现的，所以称之为阿基米德原理。（板书：阿基米德原理）。二、进行新课1．创设问题情境请同学们拿出自备的空易拉罐，慢慢地压入水中，感受手掌受力变化。（教师示范表演）2．提出问题教师：通过前面的两个实验，请大家思考这样一个问题：浮力的大小可能与什么因素有关？3．猜想与假设教师：请同学们根据前面的两个实验作出自己的猜想，并说出猜想的根据。（正如课前预料，同学们纷纷作出反应）学生：底面积，因为把船底做大，“货物”装的才多；物体密度，有些物体在水中漂浮，有些物体则会沉底；液体密度，因为同一物体在水中可以沉底，在水银中则可以漂浮；浸入液体的深度，因为易拉罐越往下压，越费劲；浸入液体的深度和物体的底面积，因为用粗细不同的易拉罐，压入水中相同的深度，用力大小不同。教师：（把各种猜想结果写在黑板上）我们今天着重研究浮力与浸入液体的深度和物体的底面积是否有关。（并引导学生取得共识）这就是浮力与物体浸入液体的体积，也就是物体排开液体的体积是否有关？有什么关系？但是测量液体体积的量筒，对少量液体而言，误差是比较大的。对某种确定的物质而言，体积和质量、重力是—一对应的。为了测量的方便（从结果出发指导实验），我们研究浮力与物体排开液体的重力之间的关系。4．制定计划（设计实验）教师：我们应该如何设计实验去验证我们的猜想？（经过组内同学之间的交流，大部分同学可以确定研究方案）用弹簧秤测量物体所受浮力，用老师提供的纸杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来，用弹簧秤测定其重力。最后寻找并比较两者之间的关系。5．收集证据（进行实验）分组实验（在这个过程中，学生们展现了一些个性化的作法：有些同学在往溢水杯中放物体的同时，测出了物体所受浮力和物体排开液体所受重力；有些同学是先在自备容器中测定物体全都浸入水中时所受浮力，再利用溢水杯测定物体全部浸入水中时排开水所受重力；有些同学在测定物体排开液体所受重力时，因为杯子太轻，事先在杯子里装了适量的水，测出其重力，再把物体排开的水收集起来，测其总重，二者之差即是物体排开水所受的重力……）（在实验过程中，一组5人，他们有的提弹簧秤，有的读数，有的记录，同学们对出现的问题时有讨论与争辩。比如有的同学手持弹簧秤的外壳部位；有的同学用弹簧秤提着物体入水中时太快，造成溢出水的体积与物体体积不等；……通过争论，交流，取长补短，集思广益，使实验过程更加合理。）记录数据6．分析论证分组分析数据在得到测量结果后，同学们自发地对数据进行了分析。各组交流：他们发现两只弹簧秤示数变化量是相同的，其中弹簧秤1示数的减少量是物体所受浮力的大小，弹簧秤2示数的增加量是物体排开水所受重力的大小。师生共同确认：物体所受浮力大小等于物体排开液体所受重力之大小，即F浮＝G排。从而证明同学们前面的猜想是有根据的。课堂小结与延伸教师：（在得到F浮＝G排之后，首尾呼应）这就是今天我们所要学习的第四种计算浮力的方法。它是一种普遍适用的，比较简单的方法。现在请同学们对以下问题发表意见。（通过例题，对今天所学进行巩固，同时强化交流与合作及评价意识）教师：（投影）例：如图所示：有一个正方体，浸没在液体中，要求出它所受浮力大小，还需要给出哪些条件？（此题打破常规，没有采用根据已知条件求得未知结果的问题模式，而是已知部分条件和结果，要求同学们给出其他条件）这道题同样调动了同学们的积极性。根据所学浮力知识，纷纷发表自己的见解（教师随堂记录在黑板上）：1．液体密度；物体体积2．液体密度；物体边长3．液体密度；物体质量；物体密度学生：（教师提议）对各组条件进行评价。（下课之前，教师提议）同学们自己评出第9组为踊跃发言小组（全班45人，共分成9个小组），然后予以鼓励（掌声）。教师：对于其他猜想因素，课下同学们可以利用教师提供的器材，逐个进行验证，并排除无关因素。学情分析

初中学生在学习本课题内容之前已经学习了力的基本知识尤其是二力平衡的知识，在教学中教师要引导学生回忆起这部分知识，以便后续的物体在液体中不同状态的受力分析，以得出浮力大小的基本公式。

通过学生们的前期经验，已经对浮力这一概念有了一个基本的了解和认识，但是还没有系统化、科学化的知识体系。所以通过本节课的学习使学生对浮力以及阿基米德原理有一个系统化的认识。该课题是探究教学，使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程，有利于学生对科学本质的认识和热情。效果分析通过情景引入，学生能够联想到浮力的影响因素，激发学生进一步的去推理浮力和排开液体重力的关系。通过教师的引导，让学生自主设计实验，并对实验进行评估，培养了学生良好的探究精神和合作精神。通过当堂练习，检测学生掌握的情况来看，大多数学生能够通过本节课的学生掌握知识和基本技能，同时也培养了学生学习的兴趣。教材分析阿基米德原理这一节课不同的出版社所处的具体位置不同。首先是人教版，本节处在第十章第二节的位置，在本节课之前已经学习了基本的力的知识尤其是浮力，对这一节课的开展奠定了理论基础。使得本章处于承上启下的作用。

2、还有一个版本是沪科版，本节课处在第九章第二节的位置，在此之前也学习了力的基本问题，日常生活中的力的作用，对浮力也有了初步的了解，总的来看两种不同的教材对阿基米德原理的位置处置还是可以的，前面所学习的内容都有了一个铺垫的作用。

阿基米德原理是初中物理知识中的一个重要物理规律，是初中物理课程的重要教学内容，是浮力的典型实验研究方法。即浮力的主要内容结束以后进行的物理实验研究。体现了让学生探究性学习的教学思想，与《物理课程标准》的要求也是一致的。人教版初中物理教材对这一内容的教学安排是：首先让学生动手实验活动去体验浮力的存在及其变化，在此基础上让学生猜测浮力的大小可能跟什么有关，进而自然过渡到实验设计的环节，再通过学生实验得出结论。

因为是实验探究的课程，本课题的探究需要用到较多的实验器材，需要学生动手实验，学校有专用物理实验室和本实验需要用到的实验器材，学生用的实验器材包括：弹簧测力计、木块、石块、细线、橡皮泥、溢水杯、量筒、大烧杯、小桶、塑料瓶、水、酒精等。教师演示用器材：铁架台、大弹簧测力计、石块、细线、大小烧杯、溢水杯。评测练习1.__________多年前__________学者阿基米德发现了著名的阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于__________.该原理用公式表示为__________.阿基米德原理__________适用于气体.2.从课本第178页图12—6可知，在空气中称石块，弹簧秤有一读数，石块浸没在水中称时弹簧秤的读数__________了(填“增大”或“减小”)，弹簧秤__________的读数就是石块所受的浮力.石块排开水的体积__________(填是否“等于”)小桶中水的体积，小桶中水重与石块在水中时弹簧秤__________的读数相等，即石块所受的浮力与石块排开的水重__________.3.如下图，设想有一立方体水柱悬浮在水中静止不动，它的物重为G水，由于水柱处于静止状态，因此在竖直方向上有F浮__________G水，又因F浮＝F1__________F2，故F1__________F2__________G水.4.若将上题中的水柱用其它物体(如铁块或木块)代替，只要这些物体的形状和大小与原水柱一样，则F1和F2的大小__________，因而所受浮力__________，浮力的大小与水柱的重力__________.物体所受浮力的大小与材料__________.(填是否“有关”).5.体积相同的实心铜球和铝球，铜球受到的重力__________铝球受到的重力，将它们浸没到水中铜球受到的浮力__________铝球受到的浮力，将铜球浸没到水中，铝球浸没到煤油中，铜球受到的浮力__________铝球受到的浮力，这时铜球受到的浮力与铝球受到的浮力之比F铜：F铝＝__________(ρ铜＞ρ铝，ρ油＝0.8×103千克／米3，取g=10牛/千克)6.质量相等的实心铁球和铝球，体积之比V铁∶V铝=__________，将它们都浸没在水中，铁球与铝球所受浮力之比为__________，(ρ铁=7.9×10３千克/米３，ρ铝=2.7×10３千克/米３)7.浸没在水中的金属块在继续下沉10厘米后(没接触容器底)，金属块下表面与上表面所受的压力差__________，它受到的浮力将__________.(填“变大”、“变小”或“不变”)8.关于阿基米德原理下面哪一个是正确的(

)A.物体在液体中所受到的浮力，其大小等于物体体积和液体密度的乘积；B.浸在液体里的物体所受到的浮力，其大小等于物体排开液体的重力；C.浸在液体里的物体所受到的浮力，其大小等于物体在液体中所减小的重力；D.浸在液体里的物体所受到的浮力，其大小等于物体所排开的水的重力.9.把质量相同的铁块和铜块，(ρ铜＞ρ铁)分别挂在两个完全相同的弹簧秤下，然后将它们全部浸入水中，比较两个弹簧秤的示数是(

)A.挂铁块的示数大于挂铜块的示数；B.挂铁块的示数小于挂铜块的示数；C.挂铁块的示数等于挂铜块的示数；D.不知浮力大小，无法确定.10.如下图所示：A为木球，B为塑料球，C为铜球，三球体积相同，都静止于水中，则(

)A.A球受到的浮力最大，因为A球没入水中最深；B.B球受到的浮力最大，因为剪断细线，B球上浮；C.C球受到的浮力最小，因为剪断细线，C球下沉；D.A、B、C球受浮力一样大，因为三球排开水的体积相同.11.弹簧秤下挂一铝块重5.4牛，当铝块的一部分浸入水中后，弹簧秤的示数为3.6牛(ρ铝

=2.7×10３千克/米３，g=10牛/千克)求(1)铝块受到水的浮力；

(2)铝块露出水面的体积.

12.一铁球质量为158克，当铁块全部浸入水中时，求：(1)铁块的体积；(2)铁块在水中受到的浮力.(ρ铁=7.9×10３千克/米３，g=10牛/千克)

13.一物体的质量是600克，当这个物体浸在水中的体积为总体的时，受到的浮力为4牛.求(1)物体的体积，(2)物体的密度.(g=10牛/千克)

课后反思

在上这节课之前，我让学生做了预习工作，可是真正让学生自己动手做起来时，却出现了许许多多的问题。下面是我上完课后所总结的一些经验和教训。

首先，学生对于实验的心理准备工作没做好，没有达到我所期望的目标。在进行实验探究一：什么是浮力？这个问题时，只有一两个小组顺利完成了实验，其他的小组只是机械的模仿，却没有真正的去贯彻实验精神。把所有的时间放给学生去完成根本不可能，有很多学生面对提供给他们的实验器材，却不知道怎么进行实验。如果我提前讲解一下实验步骤的话，可能不会出现这种情况了。可是在实验之前如果都告诉他们了，还有自主探究的必要么？这也是很难两全其美的。

第二，在做第二个实验学生对于怎么去承接溢杯流出的水不知所措，怎么去处理实验数据上也是感到很茫然。我本以为学生在经历了第一个试验后会把“称重法”测浮力的计算方法学以致用到“阿基米德原理”的探究的实验数据处理上，可是仅有极个别学生想到了。在我的一再引导下，学生才慢慢的明白了。还有在处理排开水所受的重力时又被卡了一下。有很多学生不知道杯、水总重减去杯子的重力就是要求的结果。

第三，时间控制上还是不够合理。上课之前备课的时候，我本来打算把时间全部留给学生，让他们去自己动手完成，自己探索会让知识的吸收和发现更有成就感。可是在这一节课却让我改变了一些看法。并不是所有的知识放给学生就可以了，在放手学生时应该做到“有所放有所收”，这样才是良策。作为教师一定要在学生实验时做好指导工作。

最后，课堂引导方式要更具体化。

在上完一个班的课后，我发现笼统的提问引导方式会让学生感到无所是从，根本不知道怎么去做。比如刚开始，“你怎么去验证一下你所做出的猜想呢？”问完这问题后，学生不知道怎么去做了，不知道自己学要测量哪些物理量，也不知道该怎么去设计实验计划。之后我换了一种方