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1、2022年春八年級物理下冊 第十章 第2節(jié) 阿基米德原理教案 (新版)新人教版1經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程。2能表述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式。3能運(yùn)用阿基米德原理解決簡單的問題。1經(jīng)歷科學(xué)探究浮力大小的過程,培養(yǎng)探究意識,提高科學(xué)探究能力。2培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、概括能力,發(fā)展學(xué)生處理信息的能力。3經(jīng)歷探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過程,進(jìn)一步練習(xí)使用彈簧測力計測浮力。1通過阿基米德原理的探究活動,體會科學(xué)探究的樂趣。2通過運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問題,意識到物理與生活的密切聯(lián)系。阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)探究及其應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)探究浮力與排開液體重力的關(guān)系,正確理解阿基米德原理的內(nèi)
2、容。易拉罐、水桶、彈簧測力計、石塊、細(xì)線、大燒杯、小燒杯、溢水杯、多媒體課件等。一、情景引入阿基米德出生在古希臘的貴族家庭,他從小熱愛學(xué)習(xí),善于思考,喜歡辯論。有一次,國王要金匠給他做一頂金王冠,做王冠用的金子事先稱過重量。王冠做好了,國王聽說工匠在王冠中摻進(jìn)了白銀,偷走了一些金子。可是,王冠的重量,并沒有減少;從外表看,也看不出來。沒有證據(jù),就不能定金匠的罪。國王把阿基米德找來,要他判斷這頂王冠有沒有摻進(jìn)白銀,如果摻了,摻進(jìn)去多少。據(jù)說,阿基米德是從洗澡得到啟發(fā),才解決了這個難題。這天,他去澡堂洗澡,心里還想著王冠問題。當(dāng)他慢慢坐進(jìn)澡盆的時候,水從盆邊溢了出來。他望著溢出來的水發(fā)呆,忽然,高
3、興地站了起來:“找到了!找到了!”阿基米德連衣服都來不及穿好,就從澡堂跑回家里。原來,阿基米德已經(jīng)想出了一個簡便方法,可以判斷王冠是不是純金做的。他把金王冠放進(jìn)一個裝滿水的缸中,一些水溢了出來。他取出金冠,把水裝滿,再將一塊同王冠一樣重的金子放進(jìn)水里,又有一些水溢了出來。他把兩次溢出的水加以比較,發(fā)現(xiàn)第一次溢出來的多。于是他斷定王冠中摻了白銀。然后,他又經(jīng)過一番試驗(yàn),算出了白銀的重量。當(dāng)他宣布這個結(jié)果的時候,金匠們一個個驚得目瞪口呆。他們怎么也弄不清楚,為什么阿基米德會知道他們的秘密。當(dāng)然,說阿基米德是從洗澡中得到啟發(fā),并沒有多大根據(jù)。但是,他用來揭開王冠秘密的原理流傳下來,就叫作阿基米德原理
4、。直到現(xiàn)在,人們還在利用這個原理測定船舶載重量。你知道阿基米德揭開這個秘密的原理嗎?你想知道這個原理的內(nèi)容嗎?今天我們就來學(xué)習(xí)這個原理。二、新課教學(xué)探究點(diǎn)一:阿基米德的靈感創(chuàng)設(shè)情境:指著漂浮在水面上的空易拉罐提出問題,易拉罐浮在水面上,用什么辦法能讓它浸沒在水中呢?方法1:用手把空易拉罐向下慢慢壓入水桶中,如圖所示。問題:(1)你的手有什么感覺?(2)易拉罐受到的重力變化了嗎?受到的浮力變化了嗎?(3)水面高度有什么變化?(4)這些都說明了什么問題?學(xué)生活動:通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)將易拉罐壓入水桶的過程中,易拉罐所受的浮力越來越大,排開的水越來越多。說明浮力的大小和排開液體多少有關(guān)系。方法2:將易拉罐踩
5、扁后放入水中下沉。問題:(1)易拉罐為什么會沉下去?它受到的重力變化了嗎?受到的浮力變化了嗎?(2)易拉罐踩扁后放入水中,什么變了?(3)這些都說明了什么問題?學(xué)生活動:思考討論:易拉罐的重力沒有變,之所以會下沉,是因?yàn)樗艿降母×p小了。易拉罐踩扁后,體積變小,放入水中,排開水的體積也變小了。說明浮力的大小跟易拉罐排開水的體積有關(guān),體積越小,受到的浮力越小。方法3:將易拉罐灌滿水后放入水中下沉。問題:易拉罐灌滿水后受到的重力變了嗎?受到的浮力變了嗎?學(xué)生活動:思考討論:易拉罐灌滿水后,受到的重力變大了,受到的浮力怎么變化不清楚。思考問題:浮力的大小和排開液體多少是否存在定量的關(guān)系呢?交流分析
6、:根據(jù)上一節(jié)課我們知道,物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,它受到的浮力就越大?,F(xiàn)在根據(jù)阿基米德的故事,如果我們用“物體排開液體的體積”取代“浸沒在液體中物體的體積”來陳述這個結(jié)論,可以得到:物體排開液體的體積越大、液體的密度越大,它所受的浮力就越大。教師引導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)一說法,把物體浸入液體的體積稱為物體排開液體的體積。液體的密度、排開液體的體積是不是和排開液體的質(zhì)量有一定的聯(lián)系呢?(m排液V排)。排開液體的質(zhì)量是不是和排開液體所受的重力有一定的聯(lián)系呢?(m排gG排)浮力的大小會不會和排開液體所受的重力有一定的關(guān)系呢?(步步引導(dǎo)、層層過渡)由于物體的體積與密度的乘積等于物體的質(zhì)量,可以進(jìn)一步
7、推想,浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關(guān)。探究點(diǎn)二:浮力的大小實(shí)驗(yàn)探究:探究浮力的大小與排開液體的重力的關(guān)系。1實(shí)驗(yàn)器材:溢水杯、彈簧測力計、石塊、燒杯、小桶、水。思考問題:如何測出石塊排開的水所受的重力呢?溢水杯中的水應(yīng)為多少?先測空桶的重力呢,還是先測桶和排開水的總重力呢?2實(shí)驗(yàn)步驟:(1)如圖所示,測出石塊所受的重力G和小桶所受的重力G桶。(2)將溢水杯中注滿水,把石塊浸入溢水杯中,讓排出的水全部流入小桶中,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F,同時用小桶收集物體排開的水。(3)用彈簧測力計測出小桶和水的總重力G桶,則排開水的重力G排G總G桶。(4)根據(jù)F浮GF彈,算出浮力,與G排比較大小。
8、3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格石塊重G/N小桶重G桶/N石塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F/N小桶和水總重G總/N浮力的大小F浮/N排開水所受重力G排/N30.61.621.41.44.分析與討論:通過比較F浮和G排,得出結(jié)論。結(jié)論:浸在液體中的物體受到向上的浮力(F浮),浮力(F浮)的大小等于被它排開的液體所受的重力(G排)。用公式表示為F浮G排。講述:上述結(jié)論早在兩千多年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),稱為阿基米德原理。實(shí)驗(yàn)證明,這個結(jié)論對氣體同樣適用。例如空氣對氣球的浮力大小就等于被氣球排開的空氣所受到的重力。三、板書設(shè)計第2節(jié)阿基米德原理1阿基米德的靈感影響浮力的因素2浮力的大小(1)阿基米德原理:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于被它排開的液體所受的重力(2)用公式表示為F浮G排m排g液gV排本節(jié)課采用探究教學(xué)方法,使學(xué)生明白阿基米德原理這一知識的生成過程,從而更深刻地理解這一原理的內(nèi)涵,同時有利于學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。學(xué)生通過討論并在動手實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上去驗(yàn)證猜想,然后引導(dǎo)學(xué)生通過分析、歸納的方法提出物體所受的浮力跟它所排開液體的重力相等的假設(shè)。最后讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)操作去驗(yàn)證這一假設(shè)。在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中,有意識地引導(dǎo)學(xué)生主動地思考并給學(xué)生討論、交流的機(jī)會。