阿基米德原理 背景.docVIP

体现“课堂教学改进”的案例记载 （每学期撰写案例4个，一学年8个） 案例记载（标题四号宋体，正文小四宋体，行距固定值18磅） 让学生参与到演示实验中学习 阿基米德原理 案例背景： 本节是初中物理教学中传统而又重要的内容，这是由于：阿基米德原理是力学中很经典的规律之一；本内容的学习与之前所学的很多力学知识有密切的联系；浮力知识在生活、工农业生产等方面都有着广泛的应用。 学习本节内容在知识上要以重力、二力平衡、力的合成、运动和力、密度、液体内部压强等为基础，在技能上则要能够熟练使用弹簧测力计、天平、量筒等。 本节以图片为情景，在教师的引导下组织学生讨论、交流，从而提出猜测，再从定量关系出发，进一步提出假设，然后通过实验验证，得出初步结论—“阿基米德原理”。通过构建模型和演绎推理的方法导出浮力产生的原因，并通过解决实际问题，感悟“控制变量”的思想方法。 重点：阿基米德原理 难点：探索浮力与排开液体重力大小的关系。 案例分析： 浮力与排开液体重力大小的关系是教学中的难点，如何能让学生有效地解决这一难点？我在教学探索F浮与G排大小的关系中通过演示实验，充分引导学生在仔细观察实验现象的基础上，分析、思考，形成浮力大小可能等于排开液体重力的假设，探索F浮与G排的大小关系。然后以实验、教师点拨为基本方法，验证假设，在对照科学家的实验方法后，归纳形成阿基米德原理。重点是：阿基米德原理的形成过程，首先注重阿基米德原理的形成过程，以演示实验、学生实验，多媒体课件展示图片、视频来创设情景，最大程度采用直观教学手段，让学生自己“发现”阿基米德原理加深阿基米德原理的理解。。 教学过程： 幻灯放映： 轮船、木头、鸭子等漂浮在水面上 石块、铁块沉在水底 问题：浮在水面上的物体受浮力，沉在水中的物体受浮力吗？ （学生：都会受到浮力） 问题：浮在水面的物体受到的浮力大小多大？ （引导学生从二力平衡分析） 浮在液体表面的物体受到的浮力大小等于物体重力 问题：浸没在液体中的物体受到的浮力大小多大？ （复习：实验法弹簧秤测量） 问题：还有没有其他方法确定浮力的大小？ （学生会有各种想法） 幻灯放映： 古希腊学者阿基米德在研究皇冠的真假时遇到难题，在他苦思冥想时走进装满水的水池洗澡，意外的事情发生了，水池里的水被阿基米德的身体排挤了出来！由此，阿基米德受到启发：终于发出了我找到了的欢叫声。 问题：阿基米德发现了什么？。 浸没在水里的物体受到水的浮力，物体会排开一部分的水。 猜想：物体受到水的浮力大小与物体排开水的重量有关系吗？ 我们需要设计实验来探究。 探究浮力的大小与排开水的重量的关系 需要解决的两个问题： ⑴如何测量物体浸在水中的浮力大小F； ⑵如何测量此时物体排开水的重量G排。 可以有很多方案解决以上两个问题。 问题⑴：如果物体漂浮在水面，则当物体静止在水面，浮力和重力平衡，因此只要测量物体的重量就可以知道物体漂浮在水中的浮力大小（图2）；如果物体在水中下沉，只需要利用弹簧测力计挂住物体并且让物体浸没在水中静止，则向上的拉力F拉与浮力F的和大小等于物体的重力G。即F+F拉＝G。由此可以求出浮力的大小F＝G-F拉（图3）。 　　　　 问题⑵：可以想办法收集物体排开的水，并且测量出被物体排开水的重量。例如利用溢水杯可以方便的收集被物体排开的水；还可以利用量筒通过二次测量法，将量筒中装入一定量的水记录水的刻度V1，再把物体浸没入量筒中，观察量筒中水面的刻度V2，通过计算前后两次的体积差，求出物体排开水的体积V，再根据密度公式可以计算出被物体排开水的重量G＝mg＝ρVg 　　　　 (取规则圆柱体) 物体在空气中读数 物体在水中读数 浮力 排开水的体积 排开水的重力 A全部浸没V A一半浸入V/2 A部分浸没V/4 B全部浸没V B一半浸入V/2 通过对实验数据分析整理归纳，得出： 阿基米德定律：浸入液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体的重量。 案例反思： 阿基米德原理中浮力与排开液体重力大小关系是教学中的难点，学生往往不能将两者联系起来，因此我在教学中通过阿基米德验证王冠真假的问题引入问题，通过创设演示实验的情景，让学生观察实验现象，并且部分实验通过学生的操作来完成，使学生有确实的感受，然后通过直观的浮力大小的变化与排开液体多少的变化事实为基础，建立起两者之间的联系，再从定量关系分析、思考，形成浮力大小等于排开液体的重力，确立F浮与G排的大小关系。在教学中学生不仅体验了科学探究的过程，也重温了阿基米德研究浮力大小的历史，同时感受了阿基米德原理那简洁而富有美感的表达式。在用阿基米德原理解决实际问题的过程中，学生不仅感悟“控制变量”的思想，还能深切体会物理就在我们身边。