内容正文:
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课题
第十章 第2节 阿基米德原理
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.通过实验体验及交流,猜想F浮与G排之间的关系。
2.小组合作交流设计实验方案,探究得出阿基米德原理。
3.尝试用阿基米德原理解答简单的问题,能解释生活中一些与浮力有关的物理现象。
教学重点、教学难点
重点:阿基米德原理的实验探究及应用。
难点:实验探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,正确理解阿基米德原理的内容。
教学方法
本节课采用探究教学方法,使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程,从而更深刻地理解这一原理的内涵,同时有利于学生对科学本质的认识。学生通过讨论并在动手实验的基础上去验证猜想,然后教师引导学生通过分析、归纳的方法提出物体所受的浮力跟它所排开液体所受的重力相等的假设。最后让学生分组进行实验设计和实验操作去检验这一假设。在教学的各个环节中,教师要促进学生主动地思考并给学生讨论、交流的机会。在整个教学过程中,教师还要注意利用学习性评价方法对学生的探究活动进行评价。
教学准备
易拉罐、水槽、烧杯、溢水杯、弹簧测力计、石块、细线、小桶、水、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
情境导入:阿基米德灵感的启示
阿基米德出生在古希腊的贵族家庭,他从小热爱学习,善于思考,喜欢辩论。
有一次,国王要金匠给他做一顶金王冠,做王冠用的金子事先称过重量。王冠做好了,国王听说工匠在王冠中掺进了白银,偷走了一些金子。可是,王冠的重量,并没有减少;从外表看,也看不出来。没有证据,就不能定金匠的罪。国王把阿基米德找来,要他判断这顶王冠有没有掺进白银,如果掺了,掺进去多少。据说,阿基米德是从洗澡得到启发,才解决了这个难题。这天,他去澡堂洗澡,心里还想着王冠问题。当他慢慢坐进澡盆的时候,水从盆边溢了出来。他望着溢出来的水发呆,忽然,高兴地站了起来:“找到了!找到了!”阿基米德连衣服都来不及穿好,就从澡堂跑回家里。
原来,阿基米德已经想出了一个简便方法,可以判断王冠是不是纯金做的。他把金王冠放进一个装满水的缸中,一些水溢了出来。他取出金冠,把水装满,再将一块同王冠一样重的金子放进水里,又有一些水溢了出来。他把两次溢出的水加以比较,发现第一次溢出来的多。于是他断定王冠中掺了白银。然后,他又经过一番试验,算出了白银的重量。当他宣布这个结果的时候,金匠们一个个惊得目瞪口呆。他们怎么也弄不清楚,为什么阿基米德会知道他们的秘密。
当然,说阿基米德是从洗澡中得到启发,并没有多大根据。但是,他用来揭开王冠秘密的原理流传下来,就叫阿基米德原理。直到现在,人们还在利用这个原理测定船舶载重量。
你知道阿基米德揭开这个秘密的原理吗?你想知道这个原理的内容吗?今天我们就来学习这个原理。
二、讲授新课
知识点一 阿基米德灵感的启示
自主学习:阅读课本P68的内容,了解物体受的浮力的大小与物体排开液体的体积的关系。
提出问题:
(1)阿基米德鉴定王冠的原理是什么?
(2)如何才能知道阿基米德的做法是否正确?
演示实验:易拉罐浮在水面上,用什么办法能把它浸入水中呢?
方法1:用手把空易拉罐向下慢慢压入水中。
方法2:将易拉罐灌满水后放入水中下沉。
提出问题:
(1)易拉罐沉入水中的过程中,受到的浮力是如何变化的?
(2)易拉罐沉入水中的过程中,排开水的体积是如何变化的?
归纳总结:
(1)物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积。
(2)物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
(3)浮力的大小跟排开液体所受的重力有关。
知识点二 浮力的大小
实验思路:本实验需要先测量两个量:物体所受的浮
力和物体排开液体所受的重力,然后分析它们的关系。
1.怎样测量物体所受浮力的大小?
2.怎样测量物体排开液体所受的重力?
3.如果要减小实验误差,应该怎样设计实验操作的顺序?
实验过程
(1)以下是用溢水杯和弹簧测力计进行操作的一种实验方案。
1.用弹簧测力计测量空桶所受的重力(课本图10.2-2甲)。
2.用弹簧测力计悬挂一个物体,读出物体在空气中(课本图10.2-2乙)和浸在水中(课本图10.2-2丙)静止时弹测力计的示数,计算物体在水中所受浮力的大小。同时用小桶将排开的水收集起来。
3.用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力(图10.2-2丁),计算排开的水所受的重力。
把测量的实验数据记录在下表中。
小桶重
G桶/N
物体重G/N
物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N
小桶和水总重G总/N
浮力的大小F浮/N
排开水所受重力G排/N
0.6
3
1.6
2
1.4
1.4
0.6
3.5
1.8
2.3
2
1.7
0.6
4.2
2.2
2.6
2.5
2
实验结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力。用公式表示为F浮=G排。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
第2节 阿基米德原理
一、阿基米德灵感的启示
影响浮力的因素
二、浮力的大小
1.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力。
2.用公式表示:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
教学设计
反思
本节课采用探究教学方法,使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程,从而更深刻地理解这一原理的内涵,同时有利于学生对科学本质的认识。学生通过讨论并在动手实验的基础上去验证猜想,然后引导学生通过分析、归纳的方法提出物体所受的浮力跟它所排开液体的重力相等的假设。最后让学生分组进行实验设计和实验操作去验证这一假设。在教学的各个环节中,有意识地引导学生主动地思考并给学生讨论、交流的机会。
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