10.2 阿基米德原理 教案
一、教学目标
1.物理观念
①能用溢水杯等器材探究浮力的大小。
②会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。
2.科学思维
通过科学探究活动,经历观察物理现象的过程,培养学生观察、实验能力,分析、概括、思维能力。
3.科学探究
通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点:阿基米德原理。
教学难点:①探索阿基米德原理的实验设计及操作过程;②对阿基米德原理的理解。
三、教学分析
阿基米德原理是初中物理教学的重要内容,在力学知识的学习过程中起着承上启下的作用。浮力是前面所学的力学知识的延伸扩展,是初中力学部分的又一个重点;浮力是本章的关键,为以后研究物体浮沉条件奠定基础;浮力知识对人们的日常生活、生产技术、科学研究有着广泛的现实意义。由于这部分内容有一定的难度,学生学起来总有种望而生畏的感觉。因此,教学过程中我注重学生对知识的理解,通过实验、推理等方法,努力激发使这一部分教学不枯燥,争取调动全体学生学习兴趣提高学生成绩。
四、教学过程
(一).情景引入
阿基米德鉴定皇冠是否未真金故事引入。
.阿基米德的灵感。
创设情境:指着漂浮在水面上的空易拉罐提出问题,易拉罐浮在水面上,用什么办法能让它浸没在水中呢?
方法1:用手把空易拉罐向下慢慢压入水桶中
方法2:将易拉罐踩扁后放入水中下沉。
方法3:将易拉罐灌满水后放入水中下沉。
引导学生分析:物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,它受到的浮力就越大。现在根据阿基米德的故事,如果我们用“物体排开液体的体积”取代“浸没在液体中物体的体积”来陈述这个结论,可以得到:物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,它所受的浮力就越大。
进一步引导学生:浮力的大小可能与排开液体的质量有关(m排=ρ液V排),再进一步思考,浮力的大小可能与排开液体所受的重力有关(m排g=G排)。
(三).探究浮力的大小与排开液体的重力的关系。
1.思考问题:①如何测出石块排开的水所受的重力呢?②溢水杯中的水应为多少?③先测空桶的重力呢,还是先测桶和排开水的总重力呢?
2.设计实验,进行实验:
实验步骤:
①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶;
②用弹簧测力计测出小石块的重力G物;
③将石块体浸没入盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的示数F拉
④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水;
⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。实验数据记录在表格中
3. 整理数据
4. 得出结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力(F浮),浮力(F浮)的大小等于被它排开的液体所受的重力(G排)。用公式表示为F浮=G排。
(四).阿基米德原理公式以及推导式
1. 阿基米德原理公式:F浮=G排
2. 推导式 F浮=G排=m排g=ρ液gV排
3. 利用公式进行练习:
例题1.:有一个空心铝球,重4.5牛,体积是0.5分米3。如果把这个铝球浸没在水中,它受到的浮力是多大?
例题2.:在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为0.49N,浸没在水中称时,测力计示数为4.5N.求:
(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?
(2)王冠体积为多大?
(3)王冠的密度是多少?王冠是否是纯金的?(金的密度是17.3x103kg/m3)
.小结:
(六).布置作业
五、板书设计
第2节 阿基米德原理
1.内容:
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力。
2.表达式:F浮=G排
3.导出式:F浮= G排= m排g= ρ液gV排
4.适用范围:液体和气体
六、教学反思
通过实验探究,总结出了阿基米德原理,学生经历了“提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估交流”这个完整的探究过程,理清了知识脉络——浮力的大小跟哪些因素有关,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的物理核心素养。
阿基米德原理是第八章的重要内容,也是初中物理的一个难点,运用已掌握的物理知识进行分析、推理得出推导公式,让学生将阿基米德原理联系日常生活和生产实例,从生活走向物理,把物理知识运用于社会生活,进一步理解了阿基米德原理的重要性,调动了学生的学习积极性和主动性,为学习“浮力的应用”做好准备。