探究浮力大小與排開液體重力的關(guān)系

鶴慶縣初中物理實驗教學(xué)課堂教學(xué)競賽教學(xué)設(shè)計參賽教師姓名：鶴慶縣映虹初級中學(xué) 葉懋剛第十章 浮力第2節(jié)阿基米德原理 【教學(xué)內(nèi)容分析】阿基米德原理是人教版義務(wù)教育階段八年級下冊第十章的一節(jié)探究實驗課。第十章講授的是浮力的相關(guān)內(nèi)容。第一節(jié)浮力主要向?qū)W生介紹浮力的概念，產(chǎn)生原因以及浮力與哪些因素有關(guān)。為浮力的定量計算打下基礎(chǔ)。本節(jié)阿基米德原理就是通過實驗探究浮力定量計算方法，是本章的核心內(nèi)容。第三節(jié)物體的浮沉，則是阿基米德原理的應(yīng)用。本節(jié)課首先由古希臘學(xué)者阿基米德鑒定皇冠的故事引出“物體浸在液體的體積就是物體排開液體的體積?！比缓螅ㄟ^想想做做的實驗讓學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步推想，“浮力的大小跟排開液體的重力有關(guān)?！苯酉聛砭褪且来芜M(jìn)行實驗設(shè)計-進(jìn)行實驗-分析歸納-得出結(jié)論的一系列科學(xué)探究活動，這是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程?！救S目標(biāo)】知識與能力（1）經(jīng)過阿基米德原理的學(xué)習(xí)進(jìn)一步理解浮力的方向。（2）理解阿基米德原理的內(nèi)容和物理意義，可以進(jìn)行簡單的浮力計算。（3）能夠利用阿基米德原理解釋生活中的簡單現(xiàn)象。過程與方法：（1）經(jīng)歷探究浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實驗，體驗物理實驗中歸納科學(xué)規(guī)律的過程。,（2）在自主設(shè)計實驗的過程中體會思維的碰撞，這是培養(yǎng)物理思維的必經(jīng)之路。情感、態(tài)度、價值觀：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和學(xué)好物理的自信心，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑和猜想?！緦W(xué)習(xí)者特征分析】對于八年級的學(xué)生來說，阿基米德原理既熟悉又陌生。說熟悉，是因為在日常生活的經(jīng)驗積累和在小學(xué)科學(xué)課的學(xué)習(xí)中，他們已經(jīng)清楚地認(rèn)識的浮力的存在。會游泳的同學(xué)更是已經(jīng)知道了物體排開液體的體積越大所受的浮力越大。但是這還僅僅是停留在感性認(rèn)識的階段。說陌生，是因為對于阿基米德原理的認(rèn)識從感性提高到理性，需要綜合運(yùn)用各方面的知識，包括學(xué)生之前學(xué)習(xí)的力的測量、重力、二力平衡等等。阿基米德原理就是學(xué)生在學(xué)習(xí)了第一節(jié)浮力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對于浮力定量的探究，是“從生活走向物理”的學(xué)習(xí)過程。【教學(xué)策略選擇與設(shè)計】根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實際情況，我嘗試在課堂上進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生主動獲取知識。首先采用曹沖稱象的典故導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；物理是一門實驗科學(xué)，我還是把實驗法作為本節(jié)的主要教法。用物理的探究模式，將被動觀察實驗現(xiàn)象改為學(xué)生自主探究實驗。 進(jìn)行想想做做的實驗，幫助學(xué)生進(jìn)行猜想。然后進(jìn)行阿基米德原理的探究實驗得出實驗結(jié)論。在知識推理和實驗現(xiàn)象對比的過程中，我采用對比的教學(xué)方法。讓學(xué)生通過對比差異得出知識。作為教師，我要做好充分的準(zhǔn)備，要在探究活動中發(fā)揮自己的導(dǎo)演作用?！窘虒W(xué)重、難點】 從內(nèi)容來看，本節(jié)的重點是得出阿基米德原理的結(jié)論。因此探究浮力大小與物體排開液體所受重力的關(guān)系的實驗是本節(jié)的重點。由于八年級學(xué)生的抽象思維不成熟，因此對于阿基米德的原理理解存在障礙，理解不夠透徹，對阿基米德原理的應(yīng)用也會有困難。因此阿基米德原理的理解和應(yīng)用是本節(jié)的難點?！窘虒W(xué)方法】探究法、討論法、實驗法、觀察法?！菊n時安排】2課時【課前準(zhǔn)備】實驗器材(彈簧測力計、溢水杯、小桶、鉤碼等)、文本、圖片或音視頻資料；自制PPT課件。教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖測 回顧復(fù)習(xí) 溫故知新掌握兩個知識點：1、求浮力的方法（1）浮體：（2）稱重法（示數(shù)差法）：（3）壓力差法（浮力產(chǎn)生的原因）：2、物體在液體中所受浮力大小與那些因素有關(guān)？鞏固前知識，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。同時考察學(xué)生稱重法測浮力也是本節(jié)實驗中用的測量浮力方法。導(dǎo)利用曹沖稱象的典故，引出本節(jié)內(nèi)容。：我們都知道曹沖稱象的故事，那么曹沖究竟是怎么樣利用船和石頭測出了大象有多重呢？學(xué)完了這節(jié)課同學(xué)們就會知道他的方法。結(jié)合課本上提到的“阿基米德的靈感”想象當(dāng)年阿基米德得出阿基米德原理的實驗背景。學(xué)生對于曹沖稱的故事很熟悉，但是對于其根本原因不甚了解。而這個典故又和阿基米德原理密切相關(guān)。所以運(yùn)用此典故來引入，既可以引發(fā)學(xué)生興趣又符合主題。學(xué)（1）做做想想指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗，并根據(jù)演示實驗的現(xiàn)象提問：（1）為什么實驗中塑料瓶深入溢水杯中會溢出水？（2）溢出水的體積和塑料瓶浸入水中的體積有什么關(guān)系？自主完成實驗：將空塑料瓶慢慢按入裝滿水的燒杯中，學(xué)生在實驗時觀察塑料瓶浸入水的多少與排開水的多少的關(guān)系，同時感受浮力的大小。思考并積極回答老師提出的問題。學(xué)生是課堂的主人，物理又是一門注重思考的學(xué)科。所以通過設(shè)置問題，學(xué)生能夠更深層次的挖掘出現(xiàn)象下面埋藏的物理原理。引導(dǎo)學(xué)生自己思考出物體排開液體的體積就是浸在液體中的體積。（2）結(jié)論更新給出上節(jié)課的結(jié)論浮力的大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大 通過實驗了解到物體浸入水中的體積就是物體排開水的體積。我們用排開液體的體積代替上節(jié)學(xué)習(xí)的浸入液體的體積。上述結(jié)論就可以說浮力的大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開液體的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大?！弊寣W(xué)生通過理解物體排開液體的體積。（3）知識推理由公式指引學(xué)生推理m(質(zhì)量）=p（密度）V （體積 ）G(重力)=m（質(zhì)量）gm(質(zhì)量）=p（密度）V （體積 ）G(重力)=m（質(zhì)量）g利用公式嘗試著推理出，物體排開液體的重力越大，所受的浮力就越大。物理思維養(yǎng)應(yīng)該寄托在課堂，學(xué)生多進(jìn)行推理能力的訓(xùn)練有助于他們抽象思維的發(fā)展。（4）問題過渡究竟物體排開液體重力和浮力有什么定量的關(guān)系，讓我們用實驗來探究。直接引入本節(jié)課的重點實驗。（5）設(shè)計實驗方案利用問題來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究設(shè)計（1）如何分別測浮力大小及排開液體的重力？（2）如何設(shè)計測量順序1，了解實驗器材，彈簧測力計、溢水杯、小桶等的作用。2，小組討論解決老師提出的問題，并設(shè)計出實驗方案。培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性以及提出問題、解決問題能力。（6）進(jìn)行實驗，探究阿基米德原理做好導(dǎo)演，觀察學(xué)生的實驗操作，鼓勵學(xué)生互相幫助解決問題。各小組成員分工協(xié)作，開始行動。并設(shè)計出實驗表格，在表格中記錄實驗數(shù)據(jù)。在實驗過程中，鼓勵小組之間互相幫助，互相討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。（7）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，得出阿基米德原理讓學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)論得出阿基米德原理。 總結(jié)阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體的重力。數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮G排。進(jìn)一步推導(dǎo)出F浮液V排g得出本節(jié)課的核心內(nèi)容：阿基米德原理。（8）關(guān)于阿基米德原理的說明1區(qū)分：浸沒、浸在； 2. F浮液gV排 液液體的