1、第 2 节 阿基米德原理【 教学目标 】1知识与技能 知道浮力的大小与哪些因素有关,知道阿基米德原理,会求出浮力的大小。2过程与方法通过学生实验,探究浮力的大小与哪些因素有关,培养学生的猜想假设、实验设计能力等科学探究能力,培养学生有步骤进行实验的条理性。3情感、态度与价值观通过实验探究,培养学生尊重科学、实事求是的科学态度。 【仪器材料】 盛有水的水杯、两端带有绷紧程度相同的橡胶膜的玻璃圆筒、体积相同的铁块、铜块、较大的铁块、食盐、小塑料袋【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、实验探究:浮力大小与什么有关系( 1 )引导猜想:你认为浮力的大小与什么有关系? 学生猜想:“与浸没在液体
2、中的深度有关” 、 “与物体的形状有关” 、 “与物体的密度有关” 、 “与物体的体积有关” 、 “与物体的质量有关”、 “与浸入液体的体积有关” 、“与液体的密度有关”等等。( 2 )强调控制变量法:在研究一个物理量与另一个物理量的关系时,我们常常运用“控制变量法” ,也就是说我们现在要研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系,那么我们必须控制其他的实验条件相同,我们用同一个物体浸入同一种液体中,那么我们就可以研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系了。如果在不同的深度,浮力不变, 那么意味着什么? 也就是浮力不随着深度的变化而变化? 进行分组探究实验,把上面不同的检验猜想的实验分给不同的小组进
3、行探究。学生学会控制变量进行探究,得到实验结果。( 3 )在探究结束后,总结出以上各个猜想的正误,引导学生自己得出浮力与哪些因素有关。对照课本上的相关部分,看看自己写的和书上的表述哪个更好。 ( 3 )学生自己总结出“浮力的大小与浸入液体的体积和液体的密度有关” 。 ( 4 )启发学生明白“浸入液体的体积”就是“排开液体的体积” , “浸入液体的密度”就是“排开液体的密度” ,那么我们可以猜想一下浮力的大小是否与排开液体的重力有关(表决)。 学生表决,引发思考; 二、阿基米德原理 ( 1 )演示实验 用弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶来探究( 1 )学生动手做实验,记录数据,发现关系;阿基米德
4、原理; 步骤: 先测出小桶在空气中的重力 G1; 再测量出小石块在空气中的重力 G2; 将溢水杯的水正好接到刚好要溢出的位置,然后将小桶放在溢水杯的溢水口处; 将弹簧测力计挂着的小石块浸入水中,同时它排开的水通过溢水口进入小桶,这时读出弹簧测力计的读数 G3; 然后用弹簧测力计测出这个时候盛水的小桶的重力 G3。实验记录表格见“备注” ; 引导学生得出结论:让他们分析数据,从数据中得出结论,写出自己的阿基米德原理,并与书上的对照,看有什么不同,比较哪个写得更好。 学生自己比较实验数据结果,得出结论,写出自己的阿基米德陈述,与书上内容对照。 ( 2 )进一步实验:用弹簧测力计吊起一只装满水的小塑
5、料袋(袋内不留空气) ,观察弹簧测力计示数,然后把这袋水逐渐浸入水中,弹簧测力计示数怎样变化?当完全浸没以后,弹簧测力计的示数是多少? 学生自己描述阿基米德原理,并且与书上对照。 观察实验,学生解释为什么弹簧测力计示数为 0 。 小结:同学们,你们和阿基米德一样经历了浮力探究的过程,如果你生活在 2000 多年以前,激发成就感。 你就是阿基米德了。阿基米德是在他洗澡的时候得到灵感的,我们也要学会在生活当中去发现问题,并运用自己学过的知识去解释和探究这些问题。 三、兴趣交流气体和液体都是流体,因此物体在气体中也受到浮力。 氢气球脱手后会上升,是因为受到空气对它的浮力,因此阿基米德原理也适用于气体
6、。举出在生活中物体受到浮力的例子。 学生举例: 轮船受到浮力; 热气球、飞艇受到浮力;水里的鱼受到浮力。 四、浮力计算小结一下: ( 1 )实验室测量浮力的方法可以计算浮力;( 2 )浮力产生的原因可以计算浮力; ( 3 )阿基米德原理可以计算浮力; 例子:书上的例题“橡皮泥块 ”。( 1) F 浮 F1 F2;( 2) F 浮 F 下 F 上;( 3) F 浮 G 排;学生解答。 1分析密度计原理: 注意密度计的刻度是从上到下逐渐增大的。学生了解密度计。 五、发展空间2 “排水量”概念的解释。 熟悉生活中常用的术语。六、作业 根据情况布置作业。 【 实践活动 】1 自制密度计; 2 在因特网
7、上查找有关法国物理学家查里做成的第一个氢气球的资料。 【 教学反馈 】本节内容,浮力的问题是学生熟悉和感兴趣的知识,但在日常生活中积累了一些片面的或错误的概念。我们的意图是在学生原有的前概念的基础上建立浮力的概念,让学生们都熟悉“漂浮物体和浸没在液体中的物体都受到浮力” ;“浮力产生的原因”是本节课的难点,可以根据上节学过的知识,巧妙进行类比;“浮力的大小与什么有关”让学生大胆猜测,引导学生用控制变量法来进行探究实验,让他们以科学的探究方式来解决问题,阿基米德原理则用了一个巧妙的例子得出,训练了学生的思维。在整个过程中设立了一道道的关卡,引导学生去解决问题,通过引导,他们会觉得是他们自己解决的问题。 【 备注 】探究阿基米德原理实验表格: 石块所受重力(N) 石块浸入以后绳子的拉力(N) 石块所受的浮力(N ) G2= G3= F 浮 空桶所受重力(N) 空桶加排开的水所受的重力(N) 排开的水所受的重力(N) G1= G4= G 排 = 阿基米德原理: