【核心素养】10.2《阿基米德原理》教学设计 （表格式）人教版物理八年级下册

人教版八年级物理下册第十章第二节《阿基米德原理》教学设计
课题 10.2阿基米德原理 单元 第十章 学科 物理 年级 八年级
教材分析 《阿基米德原理》主要涉及浮力的基本概念和原理。这一章节在教材中的地位和作用非常突出，不仅是前面所学力学知识的延伸和扩展，也是后续学习物体浮沉条件、浮力利用等内容的基础。 首先，从知识体系的角度来看，这一章节是在定性探究“浮力大小跟哪些因素有关”的基础上，进一步定量探究浮力的大小。这种从定性到定量的研究方法，体现了物理学科的严谨性和科学性。同时，通过探究浸在液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体所受重力的关系，归纳出阿基米德原理，这一过程也体现了科学探究的基本方法。 其次，教材强调让学生在实验探究的基础上归纳总结阿基米德原理。这既符合学生的认知规律，也符合物理学科的教学特点。通过实验探究，学生可以更加直观地理解浮力的产生和阿基米德原理的内涵，从而加深对这一知识点的理解和记忆。同时，这也符合新课程改革的理念，强调学生的主体性和实践性。 最后，从实际应用的角度来看，阿基米德原理在日常生活、生产技术和科学研究等方面具有广泛的应用价值。例如，在船舶设计、潜水器设计、浮力测量等领域，都需要运用阿基米德原理进行计算和分析。因此，通过学习这一章节，学生不仅可以掌握基本的物理知识，还可以将所学知识应用到实际生活中，解决实际问题。
学习 目标 人教版八年级物理下册第十章第二节《阿基米德原理》的学习目标主要包括以下几个方面： 一、知识与技能 1. 理解阿基米德原理，掌握其基本概念和内涵。 2. 学会运用阿基米德原理计算物体在液体中所受的浮力。 3. 了解阿基米德原理在生活、生产中的应用。 二、过程与方法 1. 通过实验探究阿基米德原理，培养学生的实验能力和科学探究精神。 2. 学会观察实验现象，分析实验数据，得出结论的方法。 3. 培养学生的分析、归纳、推理等思维能力和解决问题的能力。 三、情感、态度与价值观 1. 激发学生对物理学的兴趣和热爱，培养学生的科学素养和科学精神。 2. 引导学生认识到科学原理在生活、生产中的重要作用，增强学生对科学原理的应用意识。 3. 培养学生的团队合作精神和交流沟通能力，促进学生全面发展。 通过以上学习目标的达成，学生可以全面掌握阿基米德原理的相关知识，提高自己的科学素养和实践能力，为未来的学习和生活打下坚实的基础。
学情分析 1. 学生的基础知识掌握情况：在学习《阿基米德原理》之前，学生应该已经掌握了浮力、重力、二力平衡、二力的合成等基础知识。这些知识的理解和掌握程度将直接影响学生对《阿基米德原理》的理解和应用。 2. 学生的认知能力：八年级的学生正处于认知发展的关键时期，他们的抽象思维能力正在逐渐发展，但还需要通过具体的实验和观察来加深理解。因此，在进行《阿基米德原理》的教学时，需要注重实验和观察，帮助学生建立直观的认识。 3. 学生的学习态度和学习兴趣：学习态度和学习兴趣是影响学生学习效果的重要因素。在进行《阿基米德原理》的教学时，需要激发学生的学习兴趣，引导他们积极参与课堂活动，提高他们的学习积极性和主动性。 4. 学生的学习困难：在学习《阿基米德原理》的过程中，学生可能会遇到一些困难，如理解浮力与排开液体所受重力的关系、运用阿基米德原理解决实际问题等。教师需要关注学生的学习困难，及时给予指导和帮助，帮助学生克服学习障碍。
重点 阿基米德原理的理解和应用、浮力的计算、液体密度的计算、实验操作和数据分析能力
难点 理解和掌握阿基米德原理、浮力大小的计算
材料准备 烧杯、溢水杯、圆柱体物块、弹簧测力计、细线、水、多媒体课件等
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 讲述：阿基米德的故事 阿基米德是古希腊的数学家、物理学家和工程师，生活在公元前3世纪的西西里岛的叙拉古。阿基米德和王冠的故事源于一个真实的历史事件。据说，叙拉古的亥厄洛王请一位金匠制作了一顶皇冠，但他怀疑皇冠中掺有银子，因为金匠并没有使用他提供的足够纯金。为了验证皇冠的纯度，亥厄洛王请阿基米德进行鉴定。 阿基米德接受了这个挑战，并开始思考如何解决这个问题。一天，当他在洗澡时，他注意到当他的身体浸入水中时，水会从浴盆中溢出。这一观察启发了他，使他意识到物体在液体中受到的浮力与其排开的液体重量相等。 阿基米德进一步推理，由于金的密度大于银，如果皇冠中掺有银，那么同样重量的皇冠体积会比纯金的大。因此，当皇冠完全浸入水中时，它排开的水量会比同样重量的纯金多。 为了验证这个理论，阿基米德进行了实验。他先将一块与王冠重量相等的纯金块放入盛满水的容器中，测量排出的水量。然后，他将皇冠也放入同一个容器中，观察排出的水量。结果，皇冠排出的水量明显多于纯金块，这证明了皇冠中确实掺有银。 阿基米德通过这一实验发现了王冠掺假的秘密，并向亥厄洛王报告了他的发现。工匠被迫承认了他的欺诈行为，并受到了应有的惩罚。 这个故事不仅展示了阿基米德的聪明才智和独特的思维方式，也揭示了浮力原理的实际应用。阿基米德后来在他的名著《论浮体》中总结了这个原理，并将其命名为“阿基米德原理”，为后来的科学研究奠定了基础。 那么，今天我们将按照这位古代先贤的思路，定性的研究物体浸在液体中，受到的浮力应该如何计算。下面就开始我们的探索之旅吧！ 聆听故事。思考问题。 用故事引入新课，引发学生兴趣。
讲授新课 提问：浮力的大小与哪些因素有关？ 提示：从我们之前的学习中，我们知道，浸在物体中的物体要受到浮力的作用，浮力的大小和液体的密度以及物体浸在液体中的体积有关，阿基米德的灵感是“物体浸在液体中的体积”和“物体排开液体的体积”之间的关系，这个关系是什么？ 提问：浸在液体中的物体受到的浮力大小如何测量？ 提问：但是浮力这个物理量是一种力，它能和液体的密度及排开液体的体积去比较大小吗？ 提问：那么，由液体的密度和排开液体的体积，你能联想到液体的什么？ 提问：由排开液体的质量能想到哪一种力？ 讲解：很好，那么我们今天的实验就是要比较物体受到的浮力和物体排开液体所受的重力之间的关系。 实验：探究浮力的大小和排开的液体所受的重力之间的关系 提问：实验中需要测量那几个物理量？ 很好，物体受到的浮力我们可以用称重法通过弹簧测力计测出，请同学们分组讨论：怎样测量排开液体受到的重力？ 点评：排水法固然可以，但是结果是计算出来的，能不能用弹簧测力计测出来？ 讲解：同学们的思路非常正确，但是，有两点同学们要注意。 第一在实验过程中我们要使用溢水杯；第二，可以直接用一个小桶收集溢水杯中溢出的水，然后测其重力。 关于溢水杯我们来讨论一下。 提问：溢水杯使用时，为什么要先装满水？ 提问：溢水杯装满水的标志是什么？ 提问：大家讨论，如果溢水杯没有装满水，那么，对实验结果有什么影响？ 提出问题：请大家讨论，实验中直接测量几个物理量？ 组织同学分组进行实验。巡视各组进行指导。 请各小组分享实验结论。 对学生的发言进行点评。 很好，这个结论的内容就被称做“阿基米德原理”，大家要注意，阿基米德原理既适用于液体，同时，也适用于气体。 提问：请总结阿基米德原理的公式。 提问：根据阿基米德原理的公式，如果我们知道了液体的密度和排开液体的体积，怎样计算物体受到的浮力呢？ 讲解：阿基米德定律的公式的推导式F浮=G排=ρ液gV排为我们提供了计算浮力的一种方法，利用这个公式，我们可以计算物体受到的浮力，会可以根据条件的不同，计算物体的密度、液体的密度、物体的体积、质量等等。接下来我们完成教材55页的例题，大家注意，当物体浸没在液体中时，排开液体的体积和物体本身的体积是相等的。 例题 有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力 g取10 N/kg。 回答：液体的密度和物体浸在液体中的体积。 回答：相等。 回答：称重法。 回答：不同的物理量之间不能比较大小。 回答：质量。 回答：排开液体的重力。 回答：需要测量物体受到的重力和排开的液体受到的重力。 回答：可以用排水法，测出排开水的体积，在计算出液体的重力。 分组讨论。 回答：可以，在容器中装满水，将物体浸没，然后将溢出的水收集起来，测出重力。 回答：保证物体排开的水全部溢出并被收集。 回答：水面达到溢水口。 讨论并回答： 测出的排开液体的重力偏小。 讨论并回答：需要测量物体的重力；物体浸没时弹簧测力计的示数；小桶的重力；收集溢出的水后的总重力。 进行实验。 回答：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。 回答：F浮= G排。 回答：F浮= G排=ρ液gV排。 聆听讲解并完成习题。 通过提问，完成猜想，培养学生的科学思维方法。 培养学生利用学过的知识解决问题的习惯。 保证知识的连贯性。 培养学生设计实验的能力。 培养学生的观察思考能力。 培养学生动手实验的能力和合作探究的能力。 培养学生解决问题的能力。
课堂练习 PPT演示课堂练习题，请同学回答，并进行讲评。 讲评过程中，讲解解题思路和解题方法。 做练习。 回答问题。 聆听老师讲评。 巩固新知。 培养正确的思维方式和解题思路。
课堂小结 同学们，今天我们通过实验，了解了阿基米德原理内容，浸入液体或气体中的物体受到一个向上的浮力，这个浮力的大小等于它所排开的液体或气体受到的重力。公式表示学习了公式F浮 = G排 = ρ液gV排。接下来请大家谈一谈本节课自己的收获。 对学生的发言进行点评，并总结本课的知识点。 谈收获。 聆听老师点评并总结知识点、做笔记。 巩固知识点。培养总结概括的能力和语言表达能力。
板书 10.2阿基米德原理 一、浮力与排开的液体所受的重力 1.物体浸在液体中的体积与物体排开液体的体积 2.浮力与物体排开液体的重力 二、浮力的大小 1.实验：阿基米德原理F浮=G排 2.浮力的计算F浮==G排=ρ液gV排
教学反思 首先，我认识到这一章节的难点在于如何帮助学生理解阿基米德原理的实质和应用。为此，我采用了多种教学方法，如实验演示、动画模拟和小组讨论等，以激发学生的学习兴趣和积极性。这些方法不仅帮助学生更好地理解了阿基米德原理，还提高了他们的动手能力和合作精神。 其次，我注意到学生在应用阿基米德原理解决实际问题时存在一定的困难。这主要是因为学生缺乏实际问题的分析和解决能力。为了解决这个问题，我特意设计了一些与日常生活相关的练习题，让学生在实践中逐步掌握如何运用阿基米德原理解决实际问题。 此外，我还发现学生在理解浮力与重力、压力等物理量之间的关系时存在困惑。为了帮助学生更好地掌握这些关系，我特意在课堂上进行了详细的解释和演示，并鼓励学生通过小组讨论和提问来加深对这些关系的理解。 最后，我认识到作为一名教师，不仅要传授知识，更要培养学生的科学素养和思维能力。因此，在今后的教学中，我将更加注重培养学生的实验能力、分析能力和创新能力，为他们今后的学习和生活打下坚实的基础。