《阿基米德原理》探究教學(xué)案例

一、教學(xué)目標(biāo)

1、探究物體所受浮力的大小跟哪些因素有關(guān)

2、理解阿基米德原理的內(nèi)容

3、會用阿基米德原理解決簡單的浮力問題

二、課前準(zhǔn)備

水槽、水、細(xì)線、燒杯（200ml）、小桶、熟雞蛋、橡皮泥小球、墊木、小木塊、玻璃棒、凡士林膏

三、教學(xué)設(shè)計(jì)思想

對本節(jié)課的設(shè)計(jì)，重視引導(dǎo)學(xué)生通過動手實(shí)驗(yàn)得出阿基米德原理的過程，整堂課在實(shí)驗(yàn)觀察、分析猜測、歸納猜測、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論的學(xué)生活動中展開來。

1、本節(jié)課教學(xué)以實(shí)驗(yàn)為突破口，演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，讓學(xué)生通過觀察和自己動手實(shí)驗(yàn)，積極主動的參與教學(xué)，在教師的點(diǎn)撥引導(dǎo)下，觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、探究規(guī)律、重視知識的形成過程。

2、幫助學(xué)生進(jìn)一步體會研究物理規(guī)律的一般方法和過程，在自己科學(xué)猜想基礎(chǔ)上通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，即通過觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出物理規(guī)律，充分體現(xiàn)“猜想——驗(yàn)證”的物理思維模式。

3、重視“從生活走向物理，從物理走向生活”的新理念，突出物理規(guī)律與生產(chǎn)、生活實(shí)踐的結(jié)合。

四、教學(xué)手段：

實(shí)驗(yàn)教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合

五、教學(xué)過程

1、復(fù)習(xí)回顧：如何用測力計(jì)測出浸沒在水中的石塊的密度?物體漂浮在水中的條件是什么？

2、猜想：

師：不同的物體一般受到的浮力不同，那么浮力的大小與哪些因素有關(guān)呢？

（引導(dǎo)學(xué)生做雞蛋浮起實(shí)驗(yàn)：將雞蛋放入盛有清水的燒杯中，觀察雞蛋的浮沉狀態(tài)，慢慢向水中加鹽，用玻璃棒攪拌，觀察雞蛋的浮沉狀態(tài)）

師：生活中也有這種現(xiàn)象

（講述死海漂浮故事）

師：由以上實(shí)驗(yàn)和講述，你能否猜測一下，浮力的大小可能與什么因素有關(guān)呢？

生：（討論后）可能與物體所浸入的這種液體密度有關(guān)。

師：把燒杯底朝下用手慢慢豎直壓入槽中，體會燒杯受到水向上托的力如何變化？并同時(shí)觀察水槽中水面的變化？

生：下按過程中，手感到燒杯受到向上托的力逐漸增大，同時(shí)水槽中的水面逐漸上升。

師：向上托的力增大說明什么？

生：浮力增大了。

師：水面又為什么上升呢？

生：燒杯下壓將水向四周排。

師：很好，即燒杯排開水的體積增大了。據(jù)此能否猜測一下，浮力的大小還可能與那些因素有關(guān)呢？

生1：還可能與物體排開水的體積有關(guān)。

生2：還可能與物體浸入水中的深度有關(guān)。因?yàn)榘褵酵聣哼M(jìn)入水中越深，這時(shí)受到的浮力越大。

生3：還可能與物體的形狀有關(guān)。因?yàn)檫@個(gè)燒杯是空心的，如果把做燒杯的這些玻璃變成一個(gè)實(shí)心的物體，它就有可能下沉。

（對學(xué)生的猜想一一肯定和表揚(yáng)，并把幾個(gè)猜想板書）

師：同學(xué)們的猜想很多，這節(jié)課我們不可能一一去用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們只研究液體的密度和物體排開水的體積這兩個(gè)猜想，其他猜想同學(xué)們課下去驗(yàn)證。

3、歸納猜想：

師：（引導(dǎo)學(xué)生分析）由剛才猜想的兩個(gè)因素：物體排開的液體的密度和物體排開的液體的體積可推知物體排開的液體的重力，即：浸在液體中的物體所受浮力大小可能與物體排開的液體的重力有關(guān)。

4、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

（1）學(xué)生討論，得出實(shí)驗(yàn)思路：a、測出F浮b、測出G排c、比較F浮和G排的大小。

（2）師：剛才燒杯排開的水使水面上升但不便于測量，結(jié)合老師給你提供的器材如何將物體排開的水從原來水中分離出來以便于測G排？

生：（討論后回答）開始時(shí)向燒杯內(nèi)裝滿水，把物體浸入水中，用小桶收集物體排開的水。

師：你想的很對，為便于收集水可將燒杯傾斜，在后面用木快墊起。并投影課本圖12-6甲圖。

（3）用橡皮泥球代替小石塊，以使物體排水實(shí)驗(yàn)更加明顯；在燒杯溢水口處涂些凡士林油，可防止水沿?zé)獗诹飨露宦淙胄⊥啊?SPAN lang=EN-US .="COLOR: #333333">

5、實(shí)驗(yàn)探究：

物體所受浮力大小與物體排開液體重力之間的關(guān)系：

探究一：浸沒在液體中的物體所受浮力與物體排開液體的重力的關(guān)系。

學(xué)生討論說出F浮和 G排的測量方法，教師投影課本12-6圖乙和丙裝置圖。

教師交待實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（溢水杯要加滿水，并且放置斜度要大；橡皮泥要全部浸沒且不能和杯壁接觸）

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并完成下表：

探究二：漂浮在液面上的物體所受浮力大小與物體排開液體重力的關(guān)系。

  學(xué)生討論說出漂浮在液面上的物體所受浮力的測量方法，教師強(qiáng)調(diào)木快要輕放。

仿照實(shí)驗(yàn)一，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并完成下表：

6、 交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

a、實(shí)物投影：展示各實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，分析各組數(shù)據(jù)。有的實(shí)驗(yàn)小組的數(shù)據(jù)有點(diǎn)誤差，其他小組幫助分析產(chǎn)生誤差的可能原因，如：燒杯里的水從杯外壁流下一些、小桶里的水沒倒干凈等。然后該小組對照自己的實(shí)驗(yàn)過程找出產(chǎn)生誤差的原因。

b、比較出F浮和G排的關(guān)系，歸納總結(jié)出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的共同結(jié)論，得出阿基米德原理。

7、 總結(jié)板書結(jié)論——阿基米德原理：

①、內(nèi)容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。

②、公式：F浮=G排       ④、公式推導(dǎo)：F浮=G排=m液·g＝ρ液·g·V排

（注：V排  等于物體浸在液體中的體積）

③、適用條件:適于液體、氣體。

學(xué)生熟記內(nèi)容和公式，并分析浮力與什么因素有關(guān)。

8、反饋練習(xí)：（略）

9、知識拓展：

播放<阿基米德與金冠的故事〉，并配音。

師：聽了故事，你能知道阿基米德是怎樣鑒定出皇冠的真假的嗎？你有什么感想？

生1：阿基米德從澡盆溢水想到的就是用我們今天所做的實(shí)驗(yàn)的方法來測皇冠的體積，再測出皇冠的質(zhì)量求出密度，就可以鑒定皇冠的真假了。

生2：阿基米德這種善于觀察、勤于思考的精神是值得我們學(xué)習(xí)的。

師：同學(xué)們的回答都很好，今天我們通過實(shí)驗(yàn)探究得出的結(jié)論正是2000多年前的阿基米德發(fā)現(xiàn)的，我們不僅享受前人的實(shí)驗(yàn)成果，還要享用他留給我們的精神財(cái)富，在今后的物理課中我們還要走進(jìn)很多偉人。

10、課后作業(yè)：

上網(wǎng)在“百度搜索”中輸入相關(guān)問題，并得出答案：

1、死海之謎

2、潛艇和飛艇是怎樣工作的？

4、風(fēng)箏是靠空氣給它的浮力升空的嗎？