人教版（2024）八年级下册物理第十章《浮力》第2节 阿基米德原理 教案

第第页人教版（2024）八年级下册物理第十章《浮力》第2节阿基米德原理教案教学目标物理观念:能说出阿基米德原理并会书写其公式;会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。科学思维:通过科学探究活动,经历观察物理现象的过程,培养学生观察、实验能力,分析、概括、思维能力。科学探究:经历探究阿基米德原理的过程,学习科学探究的有关方法。科学态度与责任:养成观察思考、勇于发现、乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。教学重难点教学重点:理解阿基米德原理,应用阿基米德进行相关计算。教学难点:应用阿基米德原理进行计算。教学准备教师准备:阿基米德原理演示器、弹簧测力计、空饮料瓶、烧杯、水、木块、小石块等。学生准备:阿基米德原理演示器、弹簧测力计、小石块、水、细线、空饮料瓶、烧杯等。教学过程教学环节设计意图一、创设情境导入新课阿基米德是古希腊著名的哲学家、数学家、物理学家,享有“力学之父”的美称,叙拉古国王让工匠做了一顶纯金的王冠,但是在做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,于是请阿基米德来检验。阿基米德冥思苦想而不得要领,让我们重温阿基米德验皇冠的故事。播放视频“阿基米德鉴别王冠的故事”。提出问题:阿基米德是怎样解决这个难题的呢?学习了今天的知识后,你会找到答案。激发学生学习的兴趣,同时学习科学家勇于探究科学真理的精神二、新课讲解探究新知学生准备:在烧杯中装满水,往下按空饮料瓶,水会溢出。要求:1.你的手有什么感受,这说明了什么?2.这个力有变化吗,这又说明了什么?3.你还观察到什么现象?4.根据刚才实验中你的感受结合观察到的实验现象,你觉得浮力的大小可能和什么有关?四人一组,按要求完成实验。感知浮力的大小变化。交流:1.手受到向上顶的力,说明瓶子浸入水中的过程中,受到水的浮力。2.在瓶子浸入水中的过程中,向上顶的力越来越大,受到的浮力在增大。3.溢出来的水越来越多,受到的浮力越大,浮力大小可能与溢出来水的多少有关。教师引导:这个“多少”指的是什么?是指排开水的质量、密度、体积还是重力?通过学生的亲自体验,教师的步步引导,让学生把感受和实验现象联系起来,较为顺利地提出浮力大小可能与排开液体的重力有关学生:排开液体受到的重力。教师:要验证猜想是否正确,我们要怎么做?学生:实验。学生自主阅读课本,结合给出的实验器材,思考下列问题,思考后小组讨论:1.怎样测浮力?2.怎样收集排开的液体?3.怎样测出排开液体的重力?4.需要的实验器材有哪些?5.如何进行实验、设计表格?6.如何进行多次实验?学生讨论交流后,小组进行展示,其他小组进行补充,教师点评。1.用弹簧测力计测出浮力大小:先测出物体所受的重力G,再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F拉,则F浮=G-F拉。2.物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出:溢水杯中盛满液体,再把物体浸在液体中,让排开的液体流入一个小桶中,桶中的液体就是被物体排开的液体,用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。实验器材:弹簧测力计、细线、水、小石块、小桶、溢水杯。学生分小组进行实验,小组内做好分工,记录实验数据,分析数据得出结论。实验步骤:①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶;②用弹簧测力计测出小石块的重力G物;③将小石块浸入盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的示数F拉;④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G总;⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排开水的重力G排。实验数据记录在表格中。次数小桶的所受的重力G桶/N物体所受的重力G物/N物体在水中时弹簧测力的示数F/N小桶和排开水所受的总重力G总/N浮力F浮/N排开水所受的重力G排/N1234学生交流后引导学生归纳出浮力大小与排开液体重力的关系后,组织学生评估并反思实验过程,从而改进实验方案。归纳:阿基米德原理的内容,并用课件展示。1.内容: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的液体所受的重力。学生回答问题,经历实验的设计过程,思考问题,得出结论;教师通过提问引导学生思考并设计实验小组合作实验,培养团队合作意识2.公式:F浮=G排。3.用于计算的导出式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排。4.阿基米德原理适用范围:任何液体和气体、任何情况(漂浮体、下沉物、部分浸入、浸没)。交流与评估:(1)若溢水杯中水没有加满,会对实验造成什么影响?导致G排的测量值偏小。(2)实验中,如何保证实验时溢水杯中水已加满?向溢水杯中缓慢加水,直到溢水口有水滴流出,就表示水已经加满。(3)实验中,若先测出小桶和水的总重,再将水倒出后测出空桶的重力,测量结果会因为桶壁沾有部分水,所以G桶测量值偏大,导致G排测量值偏小。例题1将金属块浸入水中,排开0.6kg的水,金属块受到的浮力是6N(g取10N/kg)。

例题2一个体积为300cm3的物体浮在水面上,它的23体积露出水面,它受的浮力大小为1N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3例题3在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠受到的重力为4.9N,浸没在水中称时,弹簧测力计示数为4.5N。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:(1)王冠浸没在水中时受到的浮力是多少?(2)王冠体积为多大?(3)王冠的密度是多少?王冠是否是纯金的?(金的密度是17.3×103kg/m3)课件展示答案评估有利于发展学生的批判性思维,使学生有可能发现新的问题,从而养成严谨的科学态度首尾呼应,加深对阿基米德原理的理解,同时学会利用阿基米德原理解决问题三、归纳概括课堂小结学生总结本节所学知识,教师课件展示。总结本节课的学习收获,增加学生的自信心和获得感板书设计第2节阿基米德原理1.内容: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的液体所受的重力。2.表达式:F浮=G排。3.导出式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排。4.适用范围:液体和气体。作业设计提供弹簧测力计,设计实验测量盐水的密度,简述实验的主要步骤(用相应的字母表示所测的物理量),并写出数学表达式。参考答案:实验器材:水、盐水、水杯、细线、石块。步骤:①将石块用细线拴住,用弹簧测力计测出石块的重力G;②用弹簧测力计挂着石块,使其浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F1;③将石块擦干,用弹簧测力计挂着石块,使其浸没在盐水中,读出弹簧测力计的示数F2。④石块在水、盐水中受到的浮力分别为F水=G-F1、F盐水=G-F2,石块的体积为V,则有F水=ρ水gV=G-F1,F盐水=ρ盐水gV=G-F2,然后即可解得:ρ盐水=G-F2教学反思教学的开展以阿基米德在浴缸中思考皇冠之谜的引入,根据观察到的现象提出猜测“浮力大小可能与排开液体的多少有关”,继而进一步猜想“浮力大小可能等于排开液体所受的重力”,学生分小组合作学习进行实验设计和验证。学生