六、浮力的应用教学设计及教案分析

阿基米德原理教学设计

设计人：李向阳

一. 教学设计思路：

阿基米德原理这节课分为两课时，

第一课时为实验，

第二课时学生利用阿基米德原理进行计算。第一课时中这样借助NB物理实验软件来模拟实验，使学生经历实验的探究。农村中学由于器材不完备，又没有专门的实验员，所以利用软件来模拟实验能很好避免这些短板。在讲解本课时，主要我分了听一听，做一做，练一练，总一总这么几个环节。在听一听，主要讲述了阿基米德的故事，激发学生兴趣，鼓励为科学作奉献的执着精神。做一做主要通过思考引出阿基米德原理的核心思想，然后借助NB物理实验软件，有效的反馈这一过程。再到电脑里让学生亲身经历实验的过程。达到有效消化本节课的目的。练一练里把本节课所涉及的基础知识通过习题形式加一巩固，同时也为掌握学情做好铺垫。在总一总的环节中，主要回顾了本节课的内容以及布置作业。

二. 学情及教材分析

学情分析：

八年级这个阶段的学生感性认识丰富，记忆能力良好，理性认识、逻辑思维能力初步形成，

但仍需直观事物进一步引导。我们班学生理解能力弱，

学习自主性较差，布置作业才做，不布置不做，依赖性强，讲的学，不讲的不学，学习兴趣不浓厚。

教材分析：

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。上节课浮力的大小跟哪些因素有关的实验已经使学生明白了

物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积、液体的密度的定性关系。本节是对上节课探究结果的进一步完善和深化，是《浮力》本章教学内容的核心。

三．教学目标

1. 经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的实验过程。

2. 知道阿基米德原理及其数学表达公式。

3. 能利用公式： F浮= G排 =m排 g =ρ液V排g 四．重点难点

重点：

阿基米德原理的实验推导。

难点：

阿基米德原理的应用。

五．教法

讲授法、实验法

六．学法

观察法、练习法

七．教具

多媒体电脑、NB物理实验软件35套、多媒体课件等

八．教学过程

一、听一听

复习旧知：

物体在液体中所受浮力大小与哪些因素有关？

学生回答： 2 个因素①液体的密度；②物体浸在液体中的体积

而我们只知道这两个因素会影响浮力，那么具体是一个什么关系呢？

却不得而知，那么学了这节课你就会有一个更为清晰的想法了。

引入新知：阿基米德的故事：公元前245年，赫农王命令阿基米德（Archimedes）鉴定一个皇冠。赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重，但国王还是怀疑金匠掺假了阿基米德在洗澡时发现浮力定律他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的，但是不允许破坏皇冠。这似乎是件不可能的事情。在公共浴室内，阿基米德注意到他的胳膊浮到了水面上。这时他脑中闪现出一丝模糊的想法。他把胳膊完全放进水中全身放松，这时胳膊又浮到水面上。他站了起来，浴盆四周的水位下降；再坐下去时，浴盆中的水位又上升了。他躺在浴盆中，水位则变得更高了，而他也感觉到自己变轻了。他站起来后，水位下降，他则感觉到自己重了。一定是水对身体产生向上的浮力才使得他感到自己轻了。他把差不多一样大的石块和木块同时放入浴盆，浸入水中。石块下沉到水里，但是他能感觉到石块变轻了。而且，他必须要向下按着木块才能把它完全浸没水中。这表明在下沉的情况下，浮力与物体的排水量（物体体积）有关，而不与物体重量有关。相同质量下，物体在水中感觉有多重一定与它的密度（物体单位体积的质量）有关。阿基米德因此找到了解决国王问题的方法，问题关键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属，它的密度会不相同，在重量相等的情况下，这个皇冠的体积是不同的。

于是弄清了物体浸入液体的体积和排开液体的关系，即两者相等。

二、做一做

通过实验我们得知了物体所受浮力与液体密度、排开液体体积有关系，

又因为密度乘以体积等于质量，质量乘以重力系数等于重力。所以猜想探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

带着这个问题我们开始学习探究：

实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系（即对浮力和排开液体所受重力进行比较，实验中想办法得出浮力和排开液体所受重力这两个物理量）

设计实验方案：

浸在液体中的物体都会受到浮力的作用，

所受浮力的大小可以用弹簧测力计

测出：先测出物体所受的重力 G ，再读出物体浸在液体中时测力计的示数 F示

，

两者之差就是浮力的大小（视重法： F浮 G F示

）。

物体排开液体所受的重力排G 可以用溢水杯和测力计测出：溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，

让溢出的液体流入一个小桶中，

小桶中的液体就是被物体排开的液体，用测力计测出排开的液体所受的重力排G 。

实验器材：

NB物理实验软件中的弹簧测力计、铁架台、升降台、物体、溢水杯、小桶、适量水

实验步骤：

1. 用弹簧测力计测出小桶和物体所受的重力（数据记录在表格中）

。

2. 把被测物体的一部分浸在溢水杯中，

读出这时弹簧测力计的示数

F示（数据记录在表格中）。同时，用小桶收集物体排开的水。

3. 测出小桶和物体排开的水所受的总重力 G总（数据记录在表格中）。

4. 改变被测物体浸入水中的体积，进行2、3 次实验

以上过程老师让软件演示一遍后，布置学生使用软件分别使用不同的石头和其他物体多次实验。

采集数据：

注：学生独立运用NB物理实验软件进行实验，

每组4-5 人，每组中有一个或两个物理相对优秀的学生（组长），对本组实验进行指导，。

分析数据得：

浸在液体中的物体都受到向上的浮力，

浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。表达式： F =G 排=m排 g=ρ gv 排

三、练一练

1.浸没在水中的乒乓球露出水面之前,受到的浮力(

) A 不变

B 变小

C 变大

D 先变小后变大

2.关于物体受到水的浮力,下面说法中正确的是(

)

A 漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大，B 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大C 物体排开水的体积越大受到的浮力越大，D 物体的密度越大受到的浮力越小

3.跳水运动员离开跳台后,从接触水面到全部浸入水中,他受到的浮力将_______; 在他全部浸入水中下沉的过程中,受到的浮力将________. 4.一个物体受到的重力是10N,将其全部浸没在水中时,所排开的水受到的重力

为20N,此时它受到的浮力是_______N. 5．如果一水桶中装满了水，按下饮料罐后水会溢出，越向下按饮料罐，桶中溢出的水也越多，饮料罐受到的____越大．如果溢出了

100cm的水，那么饮料罐所受到的浮（g取10N/kg）力为

_____N．

6. 关于阿基米德原理，正确的叙述（

）是：A. 浸入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的体积B. 浸在液体中的物体受到向上的浮

力，浮力的大小等于物体排开的液体的质量C. 浸在液体中的物体受到向上的浮

力，浮力大小等于它排开的液体受到的重力3

D. 浸在液体中的物体受到向上的浮

力，浮力的大小等于物体受到的重力

7、

潜水员完全进入水中后，在继续下潜的过程中，他所受到的（

）A.浮力逐渐增大，压强逐渐增大，B浮力逐渐增大，压强逐渐减小，C．浮力不变，压强逐渐增大，D．浮力不变，压强不变

四、总一总

本节课主要针对影响浮力大小因素进行联系，猜想F浮=G排。再通过实验进行验证。得出其正确性。

课后练习( 本节基础训练) 五. 教学反思

本次主要的内容是做好阿基米德原理实验。在过去教学中的，通常就只要自己做个演示实验，如何通过黑板板书，进行讲评。对于思维能力好、爱学的学生来说没什么问题。但对于空间感差，基本能力不强的同学来说就有点天马行空。这次首次使用NB物理实验软件进行模拟实验，收到了很好的效果，使学生有了一个亲自参入的过程，软件做出来一般都不会存在问题。所以减少了因为人为因素而得不出正确答案的局面。当然也存在一定的遗憾。在上课时，由于农村学生普遍基础差，学习兴趣不浓，容易利用电脑搞与学习无关的事。另第一次使用软件，电脑技术也不好，也容易耽误很多时间。但整体的时效性比以往还是高很多。