沪粤版八年级物理下册 9.2 阿基米德原理 导学设计
文档属性
| 名称 | 沪粤版八年级物理下册 9.2 阿基米德原理 导学设计 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 93.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤沪版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-05-30 14:56:14 | ||
图片预览
文档简介
9.2阿基米德原理
教
材
解
读
本节的主要内容有：探究浮力的大小；阿基米德原理；用阿基米德原理解释轮船漂浮的原因；应用阿基米德原理计算物体所受浮力的大小。
阿基米德原理是流体静力学中的一条基本定律，是解决浮力问题的重要依据之一。从知识体系上来看，本节内容是在定性探究“浮力大小跟哪些因素有关”的基础上，进一步定量探究浮力大小的，是上一节知识的延续和深化，并为下一节进一步学习研究物体的浮沉条件奠定基础。
本节的编写思路是：根据上一节实验探究得出的结论“浮力的大小跟物体浸入液体的体积和液体的密度有关，且物体浸入液体的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大”，引导学生推理分析，提出猜想：浮力的大小可能跟物体排开液体的重量存在一定的关系。然后根据猜想制定计划，设计实验，选择器材，再进行实验，收集数据，通过分析论证，归纳总结出阿基米德原理。然后运用阿基米德原理分析轮船漂浮的原因，并进行浮力的有关计算，最后介绍阿基米德原理在生活、生产、科技方面的其他应用。
由于上节课探究了“浮力的大小跟哪些因素有关”，本节教材在此基础上进一步提出猜想，进行探究，集中一个目标——探究阿基米德原理，这样循序渐进，同时减少了本节课的容量，易学便教。另外，教材没有给出具体的实验步骤，而只给出实验设计的基本思路，并用简洁明了的图示提示实验方法，有利于培养学生的观察能力和自主探究能力。
教
学
目
标
知识与技能
知道阿基米德原理，会用阿基米德原理进行有关的简单计算。
过程与方法
经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。
情感、态度与价值观
通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣；通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。
重点：阿基米德原理及其探究过程。建议教师利用演示实验完成阿基米德原理的探究过程，但要引导学生参与其中，其过程可参照本节合作探究。
难点：轮船的原理。采用小游戏来展开该部分教学：每组分发一块大小相等的橡皮泥，让他们想办法使橡皮泥漂浮在水面，并用砂石做货物，用橡皮泥承载货物，比一比，哪组的橡皮泥所载的货物最多？学生很快就能想到把橡皮泥捏成船状，让其漂浮在水面上，并探索“怎样才能使橡皮泥受到的浮力更大，载‘货’更多？”教师巡回指导，找到载“货”最多的橡皮泥船与载货较少的橡皮泥船，在全班展示，引导学生通过观察两只船的差异，尝试解释钢铁巨轮可以浮在水面上的原因。
合
作
探
究
(1)猜想与假设
目的是引导学生在“浮力的大小”和“物体排开液体的重力”这两者之间建立联系。
具体教学时，可以先回顾上一节课的学习内容，让学生明确：浮力的大小跟液体的密度及浸入液体的体积有关。再进一步引导学生思考、分析，由“液体的密度”和“浸入液体的体积”这两个物理量想到“排开液体的质量”，进一步联想到浮力的大小可能与物体排开液体的重力有关。然后教师可以提示：“浮力”和“排开液体的重力”同属于力，二者单位相同，“物体所受浮力的大小”与它“排开液体的重力”之间很可能存在某种关系。
(2)制定计划与设计实验
溢水法验证阿基米德原理的实验对学生的实验技能要求较高，在实验中需要测量四个物理量(G、F、G桶、G桶和水)，记录六个物理量(G、F、F浮、G桶、G桶和水、G排)，在实验前教师可引导学生通过讨论下列几个问题来明确实验步骤：
①浮力大小如何测量？
②为什么要收集溢出的水？怎样使收集的水恰为排开的水？
③用什么样的容器接水？如何测排开的水重？
④怎样安排实验顺序最为合理，为什么？
前面已经学过了用弹簧测力计测浮力的方法，在此应重点引导学生思考如何收集物体排开的液体。
教
学
建
议
本节是让学生在实验探究的基础上归纳总结阿基米德原理，所以让学生做好探究浮力大小的实验，是学好本节课的关键。
教
学
方
法
实验探究、阅读、交流讨论。
学点1 探究浮力的大小
实验：如何利用弹簧测力计、小桶、水、溢水杯等器材测出小石块在水中所受的浮力？
实验过程：(1)分别用弹簧测力计测出物重G及空小桶重G桶，如图9－2－1①②所示。
图9－2－1
(2)将小石块完全浸入装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数F′，如图③所示。根据称重法，物体所受浮力F浮＝__G－F′__。
(3)测出接水后小桶与水的总重G′，如图④所示。可计算出溢出的水所受的重力为G排＝__G′－G桶__。
实验结论：小石块受到的浮力__等于__溢出的水所受的重力，即__F浮＝G排__。
归纳总结：浸在液体里的物体受到__竖直向上__的浮力，浮力的大小__等于__被物体排开的液体的__重力__，即__F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排__。这就是著名的__阿基米德原理__，该原理也适用于__气体__。
学点2 阿基米德原理的应用
思考：密度大于水的钢材制造的轮船为什么能够漂浮在水面上？
回答：我们要使由密度大于水的物质做成的物体浮于水面，可采用__“空心”__的办法，增大排开液体的体积从而__增大__浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船就是根据这一原理。
教
材
解
读
本节的主要内容有：探究浮力的大小；阿基米德原理；用阿基米德原理解释轮船漂浮的原因；应用阿基米德原理计算物体所受浮力的大小。
阿基米德原理是流体静力学中的一条基本定律，是解决浮力问题的重要依据之一。从知识体系上来看，本节内容是在定性探究“浮力大小跟哪些因素有关”的基础上，进一步定量探究浮力大小的，是上一节知识的延续和深化，并为下一节进一步学习研究物体的浮沉条件奠定基础。
本节的编写思路是：根据上一节实验探究得出的结论“浮力的大小跟物体浸入液体的体积和液体的密度有关，且物体浸入液体的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大”，引导学生推理分析，提出猜想：浮力的大小可能跟物体排开液体的重量存在一定的关系。然后根据猜想制定计划，设计实验，选择器材，再进行实验，收集数据，通过分析论证，归纳总结出阿基米德原理。然后运用阿基米德原理分析轮船漂浮的原因，并进行浮力的有关计算，最后介绍阿基米德原理在生活、生产、科技方面的其他应用。
由于上节课探究了“浮力的大小跟哪些因素有关”，本节教材在此基础上进一步提出猜想，进行探究，集中一个目标——探究阿基米德原理，这样循序渐进，同时减少了本节课的容量，易学便教。另外，教材没有给出具体的实验步骤，而只给出实验设计的基本思路，并用简洁明了的图示提示实验方法，有利于培养学生的观察能力和自主探究能力。
教
学
目
标
知识与技能
知道阿基米德原理，会用阿基米德原理进行有关的简单计算。
过程与方法
经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。
情感、态度与价值观
通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣；通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。
重点：阿基米德原理及其探究过程。建议教师利用演示实验完成阿基米德原理的探究过程，但要引导学生参与其中，其过程可参照本节合作探究。
难点：轮船的原理。采用小游戏来展开该部分教学：每组分发一块大小相等的橡皮泥，让他们想办法使橡皮泥漂浮在水面，并用砂石做货物，用橡皮泥承载货物，比一比，哪组的橡皮泥所载的货物最多？学生很快就能想到把橡皮泥捏成船状，让其漂浮在水面上，并探索“怎样才能使橡皮泥受到的浮力更大，载‘货’更多？”教师巡回指导，找到载“货”最多的橡皮泥船与载货较少的橡皮泥船，在全班展示，引导学生通过观察两只船的差异，尝试解释钢铁巨轮可以浮在水面上的原因。
合
作
探
究
(1)猜想与假设
目的是引导学生在“浮力的大小”和“物体排开液体的重力”这两者之间建立联系。
具体教学时，可以先回顾上一节课的学习内容，让学生明确：浮力的大小跟液体的密度及浸入液体的体积有关。再进一步引导学生思考、分析，由“液体的密度”和“浸入液体的体积”这两个物理量想到“排开液体的质量”，进一步联想到浮力的大小可能与物体排开液体的重力有关。然后教师可以提示：“浮力”和“排开液体的重力”同属于力，二者单位相同，“物体所受浮力的大小”与它“排开液体的重力”之间很可能存在某种关系。
(2)制定计划与设计实验
溢水法验证阿基米德原理的实验对学生的实验技能要求较高，在实验中需要测量四个物理量(G、F、G桶、G桶和水)，记录六个物理量(G、F、F浮、G桶、G桶和水、G排)，在实验前教师可引导学生通过讨论下列几个问题来明确实验步骤：
①浮力大小如何测量？
②为什么要收集溢出的水？怎样使收集的水恰为排开的水？
③用什么样的容器接水？如何测排开的水重？
④怎样安排实验顺序最为合理，为什么？
前面已经学过了用弹簧测力计测浮力的方法，在此应重点引导学生思考如何收集物体排开的液体。
教
学
建
议
本节是让学生在实验探究的基础上归纳总结阿基米德原理，所以让学生做好探究浮力大小的实验，是学好本节课的关键。
教
学
方
法
实验探究、阅读、交流讨论。
学点1 探究浮力的大小
实验：如何利用弹簧测力计、小桶、水、溢水杯等器材测出小石块在水中所受的浮力？
实验过程：(1)分别用弹簧测力计测出物重G及空小桶重G桶，如图9－2－1①②所示。
图9－2－1
(2)将小石块完全浸入装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数F′，如图③所示。根据称重法，物体所受浮力F浮＝__G－F′__。
(3)测出接水后小桶与水的总重G′，如图④所示。可计算出溢出的水所受的重力为G排＝__G′－G桶__。
实验结论：小石块受到的浮力__等于__溢出的水所受的重力，即__F浮＝G排__。
归纳总结：浸在液体里的物体受到__竖直向上__的浮力，浮力的大小__等于__被物体排开的液体的__重力__，即__F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排__。这就是著名的__阿基米德原理__，该原理也适用于__气体__。
学点2 阿基米德原理的应用
思考：密度大于水的钢材制造的轮船为什么能够漂浮在水面上？
回答：我们要使由密度大于水的物质做成的物体浮于水面，可采用__“空心”__的办法，增大排开液体的体积从而__增大__浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船就是根据这一原理。