五、浮力优质课教案内容

第2节

《阿基米德原理

》教学设计方案

宜黄县第三中学

李芳友

一、教材分析

1、本节教材的地位和作用

阿基米德原理是初中物理的一个重要规律，是重要的教学内容之一。本节是对上节探究结果的进一步完善和深化，是本章教学内容的核心，为后续研究物体浮沉条件奠定基础。上节探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验，已使学生明确了浮力的大小跟它浸在液体中的体积、液体的密度等两个因素之间定性关系，本节要通过实验探究进一步总出它们之间的定量关系。

阿基米德原理知识对人们的日常生活、生产有着广泛的现实意义。

2、教学目标

在知识与技能方面： （1）知道阿基米德原理，能用文字和公式进行表述。

（2）会用阿基米德原理进行浮力大小的计算。 在过程与方法方面：

(1)经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力关系的实验过程。做到会操作，会记录，会分析，会论证。 (2)培养学生初步的观察、实验能力，初步的分析、概括能力

情感态度与价值观

：

(1)增强对科学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。

(2)培养严谨的科学态度和协作精神。

3、教学重点和难点

（1）让学生经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力关系的实验过程，概括、归纳出阿基米德原理是本节的重点。即通过探究实验帮助学生建立起阿基米德原理是本节课的重点。。

（3）阿基米德原理的应用是本节的难点。

初中学生正处于由形象思维向逻辑思维成长的阶段，分析问题的能力比较欠缺，难于找出量与量之间的内在联系，不能理顺解决问题的思路。而浮力问题综合性强，几乎涉及到前面的质量、密度、重力、压强、压力等各种知识的理解和应用。有时还要结合受力分析、二力平衡才能解决问题，这些内容恰恰是很多初中生的薄弱之处。所以阿基米德原理的应用就象一座高山一样摆在学生前面，让很多人难于跨越，成为学习中的巨大障碍。

二、新课教学：

1、阿基米德的灵感

教师提问：上节课通过探究实验，研究了影响浮力大小的因素，得到了什么结论？

学生活动：回顾上节课的探究实验，回答影响浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟物体的密度、物体的体积、物体浸没的深度等因素无关，跟它浸入液体中的体积有关，跟浸入液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。

本节课要在这个认知基础上进一步探究得出浮力大小的计算公式。

教师展示：阿基米德图片，并出示相关阅读材料。

阅读后让学生思考：要鉴定王冠是否是用纯金做成的，他要解决什么问题？

学生讨论：要鉴定王冠是否是用纯金做成的，就需要计算出王冠的密度，并与纯金的密度进行比较，为此他要测出王冠的质量和体积，测量质量容易，但王冠外形复杂，要测出它的体积在当时可不容易办到，阿基米德费尽心思，从一次洗澡中得到启发：物体浸在液体中的体积就等于它排开液体的体积，即V排

＝V浸

，由此得出测量不规则固体的体积的方法，巧妙解决了他遇到的难题。

教师出示一个形状不规则的石块。

教师提问：根据阿基米德解决问题的方法，我们该如何才能测出这块形状不规则的石块的体积呢？

小组讨论后回答：在烧杯中装入适量的水，在水面位置处做上标记，把石块浸入水中，在水面位置处再次做上标记，取出石块，水又回到原来的标记处，二次标记之间水的体积就是石块浸入后排开水的体积V排，也是石体的体积。

教师补充：如果用溢水杯代替烧杯进行实验，放入石块前溢水杯中装满水，放入石块后，从溢水杯口中漏出来的水就是石块排出的水，用小桶收集排出来的水，测出它的体积，就是石块的体积。

教师小结：前面学习的内容告诉我们，既然浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关，那么影响浮力大小的因素就可以表述为：物体排开液体的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。

教师进一步提问：浮力的大小与液体的密度及物体排开液体的体积有关。那么，液体的密度及物体排开液体这两个因素之间又有什么联系呢？

让一个学生到讲台上演示：将空易拉罐用力压入水中。你看到什么现象？告诉大家你的手有什么感觉？可得出什么结论？

学生讲述：易拉罐压入水中越深，溢出在盘中的水就越多，手受到浮力的挤压就越大。

教师补充：溢出的水多，就是溢出水的质量多，重力大。

引导学生进一步推理得出：浮力跟排开液体的重力有关。具体存在什么关系？接下来我们就共同一起来研究这种关系。

2、浮力的大小：探究浮力的大小跟排开液体的重力有什么关系？

教师提问：请同学们设计一个探究方案，能测出浮力和排开液体重力的大小。

实验能力稍差的同学可以提示他们阅读课本上的设计方案。

教师提问：在探究中我们该怎样解决好下面二个问题。①如何测量物体受到的浮力？②如何测量物体排开液体的重力？测量排开液体重力有哪些方法？

小组讨论并回答上述问题①：先测物体的重力，再读物体浸在液体中的拉力，浮力等于二者之差。

小组讨论并回答上述问题②：先用弹簧测力计测出空桶重力，用小桶承接溢出水，测出桶和水的总重力，排开水的重力等于总重力减去空桶的重力。也可以用小量筒测量溢出水的体积，根据表达式G=mg=ρgV排计算出排开液体的重力。

教师活动：请同学们设计记录实验数据的表格。提示学生表头中需要有直接测量量，有间接计算量。为了使学生探究后总结的规律应具有普遍意义，液体分别选用水、盐水、酒精三种液体，分三个探究小组，每个小组用一种液体开展探究活动，至少探究两次，一次是物体部分浸入，一次是物体全部浸没。

在老师的帮助下同学们设计的表格如下：

次数

物体重力G1／N

小桶重力G2／N 物体浸在水中时的拉力F拉／N

1 2 3 4 5 6

浮力F浮／N 小桶和排开水的总重力G总／N

排开水的重力G排／N 教师提问：说说完成探究活动需要哪些器材？

学生回答：弹簧测力计，溢水杯，物块，绵线，小桶，水，盐水，酒精

教师活动：演示溢水杯的使用方法。

小组进行探究：

①测物体重力Ｇ1

②测出空小桶的重力G桶

③部分浸入（或完全浸没）后测出物体在水中受到的拉力F拉，并计算出物体所受到的浮力F浮。

④测出排开液体和桶的总重力G总，计算出排开液体的重力G排。

将测量数据填写在上面的表格内。

教师提问：分析表格中自已所在小组测量计算的数据，每个小组推荐一位同学来回答“浮力的大小与排开液体的重力二者有什么关系？”这个问题。

学生得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。

教师小结：

A、浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，所受的浮力大小等于它排开液体的重力。

B：上述结论可表示为F浮=G排，可以进一步推导得出：F浮=

G排=

m排g=

ρ液

gV排表达式体现出浮力大小与液体的密度、排开液体的体积有关。

Ｃ、了解各个符号的物理意义和单位。

Ｄ、应用阿基米德原理要注意的几点：

①“浸在液体中”包含两情况：一是物体全部浸入，即物体浸没在液体中，此时V排

＝V物；二是物体的一部分浸入液体中，另一部分露出液面，此对V排

②由F浮=

G排=

m排g=

ρ液

gV排可看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积跟有关，而跟物体本身的体积、密度、形状，浸入的深度无关。

③阿基米德原理也适用于气体，公式中ρ液改为ρ气即可。

三、阿基米德原理的应用

1、例题：有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时，受到的浮力为多少？（g=10N/kg) 请学生说出分析的思路并进行求解。（强调从问题入手）

2、例题：仿照以上方法计算为7Ｎ的铝球受到的浮力。在计算之前请大家想想，同样重的铝球，它的体积比铁球大些还是小些？都浸没在水中时谁受到的重力更大些？

3、课堂练习：动手动脑学物理2、1、3、4 四、板书

1、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于它排开液体的重力。

2、公式：F浮=G排=ρV排g 五、小结：

引导学生归纳出本节课进行的主要内容：

1．探究得出了浮力与排开液体的重力的关系。

2．阿基米德原理的内容及计算公式。

3．用阿基米德原理求算物体受到的浮力大小(公式法)。

六、作业

1

．练习册的有关作业。