人教版 初中物理 八年级下册 第十章 浮力 10.2阿基米德原理 教学设计
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| 名称 | 人教版 初中物理 八年级下册 第十章 浮力 10.2阿基米德原理 教学设计 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 154.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-08 21:28:12 | ||
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文档简介
人教版八年级下
第十章 浮力
10.2《阿基米德原理》教学设计
课 题 10.2阿基米德原理 课时 1
授课时间 2022.5.18 授课班级 8.3
教材分析 第十章《浮力》本章是前三章《力》 《运动和力》 《压强》内容的延伸、拓展和应用，是《功和机械能》《简单机械》后续学习上位知识点，是“运动和相互运动”知识体系重要组成部分。《阿基米德原理》是第十章第2节的内容，本节是在第1节学生已经建立浮力概念和明确液体的密度和浸入液体中的体积是影响浮力两个因素的定性关系的基础上，通过引导学生设计并进行科学探究的过程，总结归纳出F浮和G排定量关系，为第3节《物体的浮沉条件及应用》的学习奠定知识、技能和思维能力的基础。《阿基米德原理》是本章教学内容的核心，也是整个“运动和相互作用”体系重要组成部分。本节为科学探究课，要引导学生通过科学猜想、设计进行实验、总结结论、评估交流、解决实际问题等学习活动理解阿基米德原理及决定式，是学生知识与技能、过程与方法、科学态度多多维度的提升，能够激发并保持学生学习兴趣，培养观察实验能力，提升科学思维能力。本节安排的探究活动是逐渐深入的，从“想想做做”的定性体验发展到探究浮力大小与物体排开液体的重力的定量研究，符合多数初二年级学生的认知逻辑。
学情分析 知识方面：八年级学生已经学习了密度、重力、压力、压强、力的平衡条件、浮力等相关知识，具备了进一步深入学习浮力知识的知识基础。技能方面：学生已经经历过弹簧测力计测重力、“称重法”测浮力、排水法测体积等实验过程，对控制变量法和等效替代法等科学研究方法也很熟悉，已具备一定的实验探究能力、分析问题、总结归纳的能力。情感态度方面：八年级学习对物理现象有强烈的探究欲望和热情，对生活生产中浮力现象有丰富的经验，也热衷于用身边的器材探究物理问题，但对优化实验步骤、总结归纳结论、评估实验过程等方面还需进一步培养，需要在教师有效指导下进行。在本节教学中，可以从生活实际情景出发，引导学生进行科学猜想，通过生活化的物理实验器材的改装激发并保持学生的兴趣和热情；通过指导学生设计并进行实验探究物理规律，运用物理规律解决生活实际问题；通过从知识体系的建构上为学生铺路搭桥，有目的性培养学生物理学科核心素养，落实“双减”背景下减轻学生作业负担的要求。学生学习活动中可能存在的问题：合理猜想出F浮和G排的关系；实验过程中弹簧测力计的使用和读数导致实验数据较大的误差；溢水杯使用时是否注满液体；排除误差较大的数据，得到正确的记录；运用阿基米德原理及决定式解决实际问题的思路和方法。
课标要求 2.2.9通过实验，认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理。能对探究方向和可能出现的探究结果进行推测和假设。经历设计实验与制订计划的过程。尝试选择科学探究方法及所需的器材。会使用简单仪器进行试验，会正确记录实验数据。
学习目标 1.经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，规范操作、计算记录、分析总结、科学评估论证。2.通过实验探究过程，理解阿基米德原理实验的步骤和结论3.通过理解阿基米德原理的内容，能运用F浮=G排和F浮=G排=ρ液gV排解答和计算有关浮力的实际问题。
重点 经历从猜想浮力与排开液体所受重力的关系到设计实验、分析归纳的科学探究过程。
难点 设计实验，阿基米德原理定量关系的探究过程。利用阿基米德原理及决定式解决浮力的实际问题。
教法 启发式教学、直观演示法、讲授法相结合
学法指导 通过“阿基米德灵感”及教师创新实验，让学生理解物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积。通过受力分析理解称重法求浮力，通过教师创新实验理解等效替代法求排开液体所受重力。
评价设计 通过实验探究过程中学生的反馈，检测目标1，目标2的达成情况。通过导学案练习1.2.3检测目标3的达成。
教学准备 水，食盐，烧杯，弹簧测力计，溢水杯，圆柱体、小桶等
教学过程 教师活动 学生活动 设计意图
引入新课推进新课阿基米德的灵感二、浮力大小与哪些因素有关三、探究阿基米德原理 播放视频：山东号航母引言:山东号作为我国第一艘自主研制的航母，已在2019年开始服役，但是想要知道在漂浮在海面作业的航母受到浮力的大小，仅利用上节课计算浮力的方法有局限性,无法得出。早在2000多年前，古希腊学者阿基米德找到了计算浮力更好的方法。讲授阿基米德的灵感故事,得出:排开液体的体积=浸在液体中的体积 将易拉罐比作阿基米德，大烧杯想象成大浴缸，将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。上节课我们通过实验得出浮力大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关.浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大.液体的密度和排开液体的体积可以求出什么物理量？根据m=ρv可得液体密度越大，物体排开液体体积越大，排开液体的质量就越大，排开液体的重力就越大。引导学生思考F浮和G排可能有什么关系。设计实验：提问1：如何测量物体受到的浮力？师：测量浮力的方法我们已经掌握，请同学们思考：提问2：如何测量被排开的液体的重力？引导学生使用溢水杯并测量出F浮和G排并记录在表格中，按照学案上表格中的要求测量三次。 观看视频，得出物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积。体验浮力的大小,慢慢下压空易拉罐的过程中，手受到的力是否变化，如何变化？同时观察排出水的体积。浮力的大小跟排开液体的重力有关。 视频引入，激发爱国热情。落实立德树人根本任务，引出课题。通过观察水位变化和感受浮力大小的变化。采用探究式和启发式教学培养学生物理思维。通过讨论设计切实可行的方案。培养学生的实验设计能力和分析概括能力。
教学过程阿基米德原理五、阿基米德原理的应用 师：开始实验，小组分工协作，一个控制测力计和物体、一个读浮力、一个读重力，一个负责记录并计算。实验步骤：用弹簧测力计测出物体的重力 G。用弹簧测力计测出空桶的重力G桶把物体浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F拉。用弹簧测力计测出接了水后小桶的总重G总。。巡视指导学生进行实验，收集实验数据实验结论：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。公式：F浮= G排阿基米德原理的理解1）适用条件：适合液体、气体2）公式中ρ液是液体的密度；3）公式中V排指的是物体浸入液体部分的体积。物体浸没时:V排=V物,部分浸入时:V排板书设计 10.2 阿基米德原理 公式：F浮= G排 决定式：F浮= G排= m排g= ρ液 gV排适用于：气体和液体 V排=V浸
作业设计 1.如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数，由此可知水对物体的浮力是__________N，物体的体积为__________m3，物体的密度是__________kg/m3（g取10N/kg） ( https: / / 1s1k.eduyun.cn / portal / redesign / index / index.jsp t=2&sdResIdCaseId=ff80808157d78bb20157dacc81ec05fe&sessionKey=eC8jVTNUrsAxmCiOOq8G" \l "## )2.铁块的体积是100 cm3,全部浸入水中时,排开水的体积是__________cm3,排开的水重是__________N,受到的浮力是__________N。浮力方向_________，如果将它全部浸入酒精中,受到的浮力是__________N。(g取10 N/kg)3. 有一个重7.9N的铝球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？(g取10N/kg, ρ铝=2.7x103kg/m3).（g 取10 N/kg） 能力提升（分层作业）.1弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3,这个物体的密度是( )A.1/3×103 kg/m3 B. 2/3×103 kg/m3C. 3×103 kg/m3 D. 3/2×103 kg/m32.小吕同学有一次在家洗碗时，发现碗既可以浮在水面，也可以沉入水底。细心的小吕同学想研究其中的奥秘，用电子秤测出碗的质量m1=100g。先让碗漂浮在水面上，此时液面位置如图甲所示。再让碗沉入水底，发现水面下降了，如图乙所示：小吕加入质量m2=60g的水后液面才到达碗漂浮在水面时的液面位置。求：（g取10N/kg）（1）碗漂浮在水面时受到的浮力；（2）碗沉入水底时排开水的体积；（3）碗的密度。
教学反思 本节课的优点：1.引课环节用视频《山东号》宣传片引入，让学生了解我国首艘自主研发航母，激发学生爱国热情，落实立德树人的根本任务。2.通过本节课的教学，用图片还原了阿基米德的灵感的过程，引出了V排等于V浸的定量关系；利用创新实验“形状不规则薄壁容器按入装满液体大烧杯中，将排开液体重新收集到薄壁容器中，明确V排等于V浸；通过学生实验探究活动得出浸在液体中物体受到的浮力与物体排开液体所受重力的关系，让学生感受阿基米德发现V排=V浸过程，真正理解浮力大小于排开液体所受重力的大小关系。3.用问题链引导学生科学猜想、设计并进行实验、评估实验过程，带着问题分组讨论教材中的实验顺序，找到减小误差的方法，并改进实验过程。4.在实验前进行小组内任务分工，明确每一位学生的探究任务，确保实验过程的严谨和实验数据的准确，有效培养了学生科学态度、团结协作的科学精神。5.利用投屏软件展示溢水杯的正确使用方法，有效减小了实验中可能出现的误差；通过构建思维导图的方式，引导学生进行科学合理的猜想；通过任务驱动学生的学习活动和探究活动，突出了本节课的重点，突破了实验难点。6.板书设计简洁明了。思维导图的构建是学生的知识生成的过程；归纳数据总结结论过程，是学生摒弃次要因素寻找普遍规律的过程；解决实际问题过程，是引导学生解题思路的过程；巡视学生解题过程，是及时发现，及时纠正学生解题规范性的过程；利用投屏方式展出学生解题过程，是发现并解决学生共性问题的过程。不足之处：本节课是借班上课，对学生学习中存在的共性问题了解的不够全面，学生回答问题和解决实际问题预留时间少，提问过程中也没能照顾到大多数学生，需要课后与任课教师交流反馈，确保全体学生均有收获。
灵感
第十章 浮力
10.2《阿基米德原理》教学设计
课 题 10.2阿基米德原理 课时 1
授课时间 2022.5.18 授课班级 8.3
教材分析 第十章《浮力》本章是前三章《力》 《运动和力》 《压强》内容的延伸、拓展和应用，是《功和机械能》《简单机械》后续学习上位知识点，是“运动和相互运动”知识体系重要组成部分。《阿基米德原理》是第十章第2节的内容，本节是在第1节学生已经建立浮力概念和明确液体的密度和浸入液体中的体积是影响浮力两个因素的定性关系的基础上，通过引导学生设计并进行科学探究的过程，总结归纳出F浮和G排定量关系，为第3节《物体的浮沉条件及应用》的学习奠定知识、技能和思维能力的基础。《阿基米德原理》是本章教学内容的核心，也是整个“运动和相互作用”体系重要组成部分。本节为科学探究课，要引导学生通过科学猜想、设计进行实验、总结结论、评估交流、解决实际问题等学习活动理解阿基米德原理及决定式，是学生知识与技能、过程与方法、科学态度多多维度的提升，能够激发并保持学生学习兴趣，培养观察实验能力，提升科学思维能力。本节安排的探究活动是逐渐深入的，从“想想做做”的定性体验发展到探究浮力大小与物体排开液体的重力的定量研究，符合多数初二年级学生的认知逻辑。
学情分析 知识方面：八年级学生已经学习了密度、重力、压力、压强、力的平衡条件、浮力等相关知识，具备了进一步深入学习浮力知识的知识基础。技能方面：学生已经经历过弹簧测力计测重力、“称重法”测浮力、排水法测体积等实验过程，对控制变量法和等效替代法等科学研究方法也很熟悉，已具备一定的实验探究能力、分析问题、总结归纳的能力。情感态度方面：八年级学习对物理现象有强烈的探究欲望和热情，对生活生产中浮力现象有丰富的经验，也热衷于用身边的器材探究物理问题，但对优化实验步骤、总结归纳结论、评估实验过程等方面还需进一步培养，需要在教师有效指导下进行。在本节教学中，可以从生活实际情景出发，引导学生进行科学猜想，通过生活化的物理实验器材的改装激发并保持学生的兴趣和热情；通过指导学生设计并进行实验探究物理规律，运用物理规律解决生活实际问题；通过从知识体系的建构上为学生铺路搭桥，有目的性培养学生物理学科核心素养，落实“双减”背景下减轻学生作业负担的要求。学生学习活动中可能存在的问题：合理猜想出F浮和G排的关系；实验过程中弹簧测力计的使用和读数导致实验数据较大的误差；溢水杯使用时是否注满液体；排除误差较大的数据，得到正确的记录；运用阿基米德原理及决定式解决实际问题的思路和方法。
课标要求 2.2.9通过实验，认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理。能对探究方向和可能出现的探究结果进行推测和假设。经历设计实验与制订计划的过程。尝试选择科学探究方法及所需的器材。会使用简单仪器进行试验，会正确记录实验数据。
学习目标 1.经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，规范操作、计算记录、分析总结、科学评估论证。2.通过实验探究过程，理解阿基米德原理实验的步骤和结论3.通过理解阿基米德原理的内容，能运用F浮=G排和F浮=G排=ρ液gV排解答和计算有关浮力的实际问题。
重点 经历从猜想浮力与排开液体所受重力的关系到设计实验、分析归纳的科学探究过程。
难点 设计实验，阿基米德原理定量关系的探究过程。利用阿基米德原理及决定式解决浮力的实际问题。
教法 启发式教学、直观演示法、讲授法相结合
学法指导 通过“阿基米德灵感”及教师创新实验，让学生理解物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积。通过受力分析理解称重法求浮力，通过教师创新实验理解等效替代法求排开液体所受重力。
评价设计 通过实验探究过程中学生的反馈，检测目标1，目标2的达成情况。通过导学案练习1.2.3检测目标3的达成。
教学准备 水，食盐，烧杯，弹簧测力计，溢水杯，圆柱体、小桶等
教学过程 教师活动 学生活动 设计意图
引入新课推进新课阿基米德的灵感二、浮力大小与哪些因素有关三、探究阿基米德原理 播放视频：山东号航母引言:山东号作为我国第一艘自主研制的航母，已在2019年开始服役，但是想要知道在漂浮在海面作业的航母受到浮力的大小，仅利用上节课计算浮力的方法有局限性,无法得出。早在2000多年前，古希腊学者阿基米德找到了计算浮力更好的方法。讲授阿基米德的灵感故事,得出:排开液体的体积=浸在液体中的体积 将易拉罐比作阿基米德，大烧杯想象成大浴缸，将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。上节课我们通过实验得出浮力大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关.浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大.液体的密度和排开液体的体积可以求出什么物理量？根据m=ρv可得液体密度越大，物体排开液体体积越大，排开液体的质量就越大，排开液体的重力就越大。引导学生思考F浮和G排可能有什么关系。设计实验：提问1：如何测量物体受到的浮力？师：测量浮力的方法我们已经掌握，请同学们思考：提问2：如何测量被排开的液体的重力？引导学生使用溢水杯并测量出F浮和G排并记录在表格中，按照学案上表格中的要求测量三次。 观看视频，得出物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积。体验浮力的大小,慢慢下压空易拉罐的过程中，手受到的力是否变化，如何变化？同时观察排出水的体积。浮力的大小跟排开液体的重力有关。 视频引入，激发爱国热情。落实立德树人根本任务，引出课题。通过观察水位变化和感受浮力大小的变化。采用探究式和启发式教学培养学生物理思维。通过讨论设计切实可行的方案。培养学生的实验设计能力和分析概括能力。
教学过程阿基米德原理五、阿基米德原理的应用 师：开始实验，小组分工协作，一个控制测力计和物体、一个读浮力、一个读重力，一个负责记录并计算。实验步骤：用弹簧测力计测出物体的重力 G。用弹簧测力计测出空桶的重力G桶把物体浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F拉。用弹簧测力计测出接了水后小桶的总重G总。。巡视指导学生进行实验，收集实验数据实验结论：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。公式：F浮= G排阿基米德原理的理解1）适用条件：适合液体、气体2）公式中ρ液是液体的密度；3）公式中V排指的是物体浸入液体部分的体积。物体浸没时:V排=V物,部分浸入时:V排
作业设计 1.如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数，由此可知水对物体的浮力是__________N，物体的体积为__________m3，物体的密度是__________kg/m3（g取10N/kg） ( https: / / 1s1k.eduyun.cn / portal / redesign / index / index.jsp t=2&sdResIdCaseId=ff80808157d78bb20157dacc81ec05fe&sessionKey=eC8jVTNUrsAxmCiOOq8G" \l "## )2.铁块的体积是100 cm3,全部浸入水中时,排开水的体积是__________cm3,排开的水重是__________N,受到的浮力是__________N。浮力方向_________，如果将它全部浸入酒精中,受到的浮力是__________N。(g取10 N/kg)3. 有一个重7.9N的铝球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？(g取10N/kg, ρ铝=2.7x103kg/m3).（g 取10 N/kg） 能力提升（分层作业）.1弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3,这个物体的密度是( )A.1/3×103 kg/m3 B. 2/3×103 kg/m3C. 3×103 kg/m3 D. 3/2×103 kg/m32.小吕同学有一次在家洗碗时，发现碗既可以浮在水面，也可以沉入水底。细心的小吕同学想研究其中的奥秘，用电子秤测出碗的质量m1=100g。先让碗漂浮在水面上，此时液面位置如图甲所示。再让碗沉入水底，发现水面下降了，如图乙所示：小吕加入质量m2=60g的水后液面才到达碗漂浮在水面时的液面位置。求：（g取10N/kg）（1）碗漂浮在水面时受到的浮力；（2）碗沉入水底时排开水的体积；（3）碗的密度。
教学反思 本节课的优点：1.引课环节用视频《山东号》宣传片引入，让学生了解我国首艘自主研发航母，激发学生爱国热情，落实立德树人的根本任务。2.通过本节课的教学，用图片还原了阿基米德的灵感的过程，引出了V排等于V浸的定量关系；利用创新实验“形状不规则薄壁容器按入装满液体大烧杯中，将排开液体重新收集到薄壁容器中，明确V排等于V浸；通过学生实验探究活动得出浸在液体中物体受到的浮力与物体排开液体所受重力的关系，让学生感受阿基米德发现V排=V浸过程，真正理解浮力大小于排开液体所受重力的大小关系。3.用问题链引导学生科学猜想、设计并进行实验、评估实验过程，带着问题分组讨论教材中的实验顺序，找到减小误差的方法，并改进实验过程。4.在实验前进行小组内任务分工，明确每一位学生的探究任务，确保实验过程的严谨和实验数据的准确，有效培养了学生科学态度、团结协作的科学精神。5.利用投屏软件展示溢水杯的正确使用方法，有效减小了实验中可能出现的误差；通过构建思维导图的方式，引导学生进行科学合理的猜想；通过任务驱动学生的学习活动和探究活动，突出了本节课的重点，突破了实验难点。6.板书设计简洁明了。思维导图的构建是学生的知识生成的过程；归纳数据总结结论过程，是学生摒弃次要因素寻找普遍规律的过程；解决实际问题过程，是引导学生解题思路的过程；巡视学生解题过程，是及时发现，及时纠正学生解题规范性的过程；利用投屏方式展出学生解题过程，是发现并解决学生共性问题的过程。不足之处：本节课是借班上课，对学生学习中存在的共性问题了解的不够全面，学生回答问题和解决实际问题预留时间少，提问过程中也没能照顾到大多数学生，需要课后与任课教师交流反馈，确保全体学生均有收获。
灵感