阿基米德原理教学设计

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1、《阿基米德原理》教学设计【教材和学情分析】北师大段金梅老师利用“教材对学生思维水平的要求与学生成绩相比较”方法，对初中物理的内容进行了定量研究，发现阿基米德原理是整个初中物理教学中属于最难的一个知识点。产生此现象的原因是初中学生的思维大多以具体形象思维为主, 然后逐步过渡到抽象逻辑思维。按照皮亚杰的认识发展阶段理论来衡量, 初中学生的物理思维基本上还处在具体运算阶段和前运算阶段，即这个阶段的思维一般还离不开具体事物的支持, 思维还要依靠物体、实物和能观察到的事物来进行, 不能仅仅依靠词语、假设等来进行。基于以上认识，如何通过恰当地处理教材内容并选择合适的教学方法，使学生的思维水平与

2、教材要求相对应是进行阿基米德原理有效教学的关键。 【教学目标】 1．通过实验建构并理解阿基米德原理；2．会灵活运用阿基米德原理进行简单的运算； 3．经历探究阿基米德原理的过程，提高自身的观察、动手实验、分析和概括的能力。 【教学重点】1．理解阿基米德原理；2．运用阿基米德原理进行简单的计算。【教学难点】 如何通过实验，帮助学生定量地获得F浮、V排和G排的关系。【教学过程】1．复习浮力的测量方法用烧杯取一定量的水，将石块挂在弹簧测力计下，测出其重力G，然后将石块缓慢地放入到水中，观察弹簧测力计的示数变化，同时引导学生观察烧杯中水面的变化。 引入问题：在得到浮力大小的同时，我们可以发现

3、浮力变大时，水面在发生如何变化？ 2．构建浮力大小与所排开水的体积的直观关系 选择弹簧测力计（最小刻度为0.1牛）、量筒、体积为20厘米3的小石块A、体积为40厘米3的小石块B以及体积为20厘米3的小铁块各一块、细线等实验器材。用称量法测出不同体积的小石块A和B、小铁块浸在水中受到的浮力，用排水法测出小石块A和B、小铁块所排开的水的体积。初步建立浮力大小与排开的体积的关系。数据记录如下表：物体实验序号物体的重力（牛）物体在水中的视重（牛）物体受到的浮力（牛）物体的体积（厘米3）浸入水中的体积（厘米3）排开水的体积（厘米3）石块A10．50．50200020．50．40．120101

4、030．50．30．2202020石块B41．01．00400051．00．80．240202061．00．60．4404040铁块71．61．60200081．61．50．120101091．61．40．2202020 引导学生进行数据分析可得： 结论1．浮力大小与物体的种类、物体的重力和体积大小无关； 结论2．浮力的大小与物体排开水的体积成正比。 3．构建物体所受的浮力大小与液体密度的直观关系 在步骤1的实验器材中，增加两杯100毫升的酒精（密度为0.8克/厘米3）和食盐水溶液（密度为1.2克/厘米3）。按照步骤1，把小石块A和B、小铁块分别放在酒精和食盐水溶液中，测出浮力大小

5、，然后构建浮力与液体密度之间的关系。液体种类实验序号物块种类物体的重力（牛）物体在水中的视重（牛）物体受到的浮力（牛）物体的体积（厘米3）浸入水中的体积（厘米3）排开水的体积（厘米3）酒精溶液1石块A0．50．420．082010102石块B1．00．920．084010103铁块1．51．420．08201010水4石块A0．50．40．12010105石块B1．00．90．14010106铁块1．51．40．1201010食盐水溶液7石块A0．50．370．132010108石块B1．00．870．134010109铁块1．51．370．13201010 （说明：由于在实验中存

6、在着一定的误差，为了增加实验的可信度，在上课前对弹簧测力计的刻度进行了加工，将最小刻度0.1牛改装成0.01牛。）引导学生分析表中数据可以得到：结论3．不同的物体在排开相同体积的酒精（或水或食盐水）时，受到的浮力相同； 结论4．同一物体在不同液体中，如果排开的液体体积相同，受到的浮力是不同的，而且浮力的大小随着液体密度的增大而增大。 综合以上数据，可以发现物体受到的浮力大小既与物体所排开的液体密度成正比，也与所排开的液体体积正比，从而得出浮力大小与所排开液体的密度和体积有关，最后建立了F浮=ρ液gV排液。4．构建浮力大与物体所排开的液体重力之间的关系选择木块、铁块、水、酒精、溢水杯

7、、薄塑料袋、弹簧测力计等作为实验器材进行分组的定量实验。 先用弹簧测力计测出铁块在浸没水中和部分浸入水中时受到的浮力，再用溢水杯和薄塑料袋收集所溢出的水，并测出所排的水重即G排液，从而进一步建立浮力与所排液体重力大小的关系：F浮=G排液。再利用酒精做相类似的实验，得出相关的结论。用弹簧测力计测出木块的重力，并将木块分别漂浮在水面上和酒精液面上，运用受力分析的方法，确定木块漂浮时受到的浮力大小，然后用薄塑料袋收集所溢出的水和酒精，并测出所排出的水和酒精的重力G排液，然后