10.2 阿基米德原理-2022-2023学年人教版物理八年级下册

阿基米德原理 一、教学目标 1.物理观念 （1）知道浮力的大小跟什么因素有关； （2）知道阿基米德原理，会求浮力的大小； （3）尝试用阿基米德原理解决简单的问题，能解释生活中一些与浮力有关的过程与方法物理现象。 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：阿基米德原理及其探究过 教学难点：正确理解阿基米德原理的内容 三、教学分析 “浮力”对于八年级学生来说，既熟悉又陌生。说熟悉，是因为在日常生活的积累中和在小学自然常识课的学习中已经有了一定的感性认识；说陌生，是因为要把有关浮力的认识从感性提高到理性，需要综合运用各方面的知识，如力的测量、重力、二力平衡、二力的合成等重要知识，还需要对这些知识进行科学的分析、推理、归纳等 四、教学过程 （一）新课讲解 一、新课引入 我们已经认识了浮力，并且得到了三种计算浮力的方法，它们分别是(师生共同回忆，教师板书)： 1.当物体漂浮在液面上时，其所受浮力F浮=G物; 2.用弹簧秤测定物体浮力。把物体挂在弹簧秤上，当物体静止时，弹簧秤的示数为F1，将物体浸入水中，弹簧秤的示数为F2，则物体所受浮力为F浮=F1-F2; 3.利用物体上、下表面的压力差求得浮力：F浮=F下-F上。 师生讨论：这三种方法都有其局限性，第一种只适用于计算漂浮在液面上的物体所受浮力，第二种不适用于质量过大的物体，第三种不适用于形状不规则的物体。 教师;今天我们学习一种既简单又普遍适用的方法，这种方法是2000年前由古希腊学者阿基米德发现的，所以称之为阿基米德原理。(板书：阿基米德原理)。 二、进行新课 1.创设问题情境 教师：首先，我们一起来做两个实验： 实验一： 每组分发一块大小相等的橡皮泥(当众分发，增加可信度)，给大家3-5分钟的时间，利用橡皮泥做一条小船，看哪一组的船装“货物”最多“货物”是规格相同的钉子。 分组实验： (由于问题具有挑战性且贴近学生实际，极大地调动了同学们的积极性，各组成员分工协作，争先恐后，开始行动。有的用手捏，有的先用笔杆轧成“饼”，再把四周折起，做成“船”，做完后纷纷放入水中，投放“货物”。“……10、11、12……20……”。在这九个组中，有八个组“装货”在十个以上，有两个组在20枚钉子以上。在整个过程中，同学们兴奋不已，继而每个同学却为自己的“小船”最终“沉没”而惋惜顿足。虽然老师还没有提出做船的目的，但事实上他们在做的过程中都在思考着这样一个问题：“怎样做，才能装货更多?”) 实验二： 请同学们拿出自备的空易拉罐，慢慢地压入水中，感受手掌受力变化。(教师示范表演) 2.提出问题 教师：通过前面的两个实验，请大家思考这样一个问题：浮力的大小可能与什么因素有关? 3.猜想与假设 教师：请同学们根据前面的两个实验作出自己的猜想，并说出猜想的根据。 (正如课前预料，同学们纷纷作出反应) 学生：底面积，因为把船底做大，“货物”装的才多;物体密度，有些物体在水中漂浮，有些物体则会沉底;液体密度，因为同一物体在水中可以沉底，在水银中则可以漂浮;浸入液体的深度，因为易拉罐越往下压，越费劲;浸入液体的深度和物体的底面积，因为用粗细不同的易拉罐，压入水中相同的深度，用力大小不同。 教师：(把各种猜想结果写在黑板上)我们今天着重研究浮力与浸入液体的深度和物体的底面积是否有关。(并引导学生取得共识)这就是浮力与物体浸入液体的体积，也就是物体排开液体的体积是否有关?有什么关系?但是测量液体体积的量筒，对少量液体而言，误差是比较大的。对某种确定的物质而言，体积和质量、重力是—一对应的。为了测量的方便(从结果出发指导实验)，我们研究浮力与物体排开液体的重力之间的关系。 4.制定计划(设计实验) 教师：我们应该如何设计实验去验证我们的猜想? (经过组内同学之间的交流，大部分同学可以确定研究方案)用弹簧秤测量物体所受浮力，用老师提供的纸杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来，用弹簧秤测定其重力。最后寻找并比较两者之间的关系。 5.收集证据(进行实验) 分组实验 (在这个过程中，学生们展现了一些个性化的作法：有些同学在往溢水杯中放物体的同时，测出了物体所受浮力和物体排开液体所受重力;有些同学是先在自备容器中测定物体全都浸入水中时所受浮力，再利用溢水杯测定物体全部浸入水中时排开水所受重力;有些同学在测定物体排开液体所受重力时，因为杯子太轻，事先在杯子里装了适量的水，测出其重力，再