阿基米德原理教案.docx

阿基米德原理教案

??一、教学目标

1.知识与技能目标

学生能理解阿基米德原理的内容，知道浮力大小与哪些因素有关。

会运用阿基米德原理公式进行简单的计算。

2.过程与方法目标

通过实验探究，培养学生观察、分析、归纳总结的能力。

经历探究阿基米德原理的过程，体会科学探究的方法，培养学生的科学思维。

3.情感态度与价值观目标

激发学生对科学探究的兴趣，培养学生勇于探索的精神。

让学生在合作探究中，体验团队合作的重要性，增强学生的交流与合作能力。

二、教学重难点

1.教学重点

阿基米德原理的探究过程及内容。

理解阿基米德原理中浮力大小与排开液体重力的关系。

2.教学难点

实验方案的设计与操作，尤其是如何准确测量浮力和排开液体的重力。

对阿基米德原理中浸在液体中的物体、排开液体的体积等概念的理解。

三、教学方法

讲授法、实验探究法、讨论法、演示法相结合

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）

1.情境导入

教师展示一个木块漂浮在水面上，一个铁块沉在水底的现象。提问学生：为什么木块能漂浮，铁块却下沉呢？它们受到的浮力大小一样吗？引导学生思考浮力大小与哪些因素有关，从而引出本节课的主题探究阿基米德原理。

（二）新课教学（30分钟）

1.浮力大小与哪些因素有关的猜想（5分钟）

让学生回顾上节课学习的影响浮力大小的因素，组织学生分组讨论，大胆猜想浮力大小可能与哪些因素有关。

学生可能提出的猜想有：物体的重力、物体的体积、物体的密度、液体的密度、物体浸在液体中的深度、物体排开液体的体积等。

教师对学生的猜想进行总结和记录，并引导学生思考如何通过实验来验证这些猜想。

2.阿基米德原理的探究实验（20分钟）

实验器材：弹簧测力计、溢水杯、小桶、石块、水、盐水等。

实验步骤

用弹簧测力计测出石块的重力G。

向溢水杯中加水，直到水刚好溢出，将小桶放在溢水口下方，收集溢出的水。

用弹簧测力计吊着石块，缓慢地将石块浸入水中，观察弹簧测力计的示数变化，记录此时弹簧测力计的示数F，同时观察小桶中收集到的水的体积变化。

测量小桶和排开的水的总重力G总，计算排开的水的重力G排=G总G桶（G桶为小桶的重力，在实验前先测量好）。

改变石块浸入水中的深度，重复上述实验步骤，记录不同深度下弹簧测力计的示数和排开的水的重力。

将石块换成其他物体，如木块、铝块等，重复上述实验步骤，观察实验现象并记录数据。

将溢水杯中的水换成盐水，再次重复上述实验步骤，比较在不同液体中物体受到的浮力和排开液体的重力的关系。

学生分组实验

学生分组进行实验，教师巡视指导，提醒学生注意实验操作的规范性和安全性，帮助学生解决实验过程中遇到的问题。例如，指导学生正确使用弹簧测力计，确保读数准确；提醒学生在测量排开液体的重力时，要注意小桶不能接触溢水杯，避免测量误差等。

3.实验数据分析与结论（5分钟）

实验结束后，组织学生分组对实验数据进行分析和讨论。引导学生思考：从实验数据中可以发现浮力大小与排开液体的重力有什么关系？浮力大小与物体浸在液体中的深度、物体的种类、液体的种类等因素有什么关系？

各小组派代表汇报实验结果，教师对学生的汇报进行总结和点评。通过对实验数据的分析，得出结论：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液体所受的重力。这就是阿基米德原理，用公式表示为F浮=G排=ρ液gV排，其中ρ液是液体的密度，V排是物体排开液体的体积。

（三）深入理解阿基米德原理（10分钟）

1.概念辨析

引导学生理解阿基米德原理中浸在液体中的物体包括部分浸入和完全浸没两种情况。通过举例说明，如将木块放入水中，木块漂浮时受到的浮力也等于它排开液体的重力；将铁块放入水中，铁块下沉时同样受到浮力，浮力大小也等于它排开液体的重力。

解释排开液体的体积的概念，强调V排不一定等于物体的体积。当物体完全浸没时，V排等于物体的体积；当物体部分浸入时，V排小于物体的体积。例如，一个木块漂浮在水面上，它排开液体的体积小于木块自身的体积。

2.原理应用

教师通过多媒体展示一些简单的例题，引导学生运用阿基米德原理公式进行计算。

例1：一个石块重5N，把它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3N，求石块受到的浮力和石块排开的水的体积是多少？（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

解：

根据称重法F浮=GF示，可得石块受到的浮力F浮=5N3N=2N。

由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，可得V排=F浮/(ρ液g)=2N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=2×10??m3。

例2：有一个体积为0.05m