1、阿基米德原理教学设计课标解读 1.知道阿基米德原理2.能应用阿基米德原理计算浮力和解决简单的问题教学目标 1.科学探究把石块挂在弹簧测力计上，探究石块分别在空气中和浸入水中时，弹簧测力计读数的差异，感知浮力。探究浮力的大小与排开液重的关系。2.知识与技能能从生活和实验中知道浸入液体的物体受到液体对它向上的浮力。知道阿基米德原理3.科学态度、情感与价值观 关注日常生活中的现象，并学会用科学知识来解释说明。以实验为依据，得出符合实验事实的结论才是科学的。4.科学技术与社会的关系 知道浮力在生产、生活中的应用。教材分析1.教学重点：让学生体验探究的过程，掌握探究的方法，培养科学的态度，能根据实验归纳
2、出阿基米德原理2.教学难点：探究阿基米德原理的设计思路，掌握实验方法控制变量法教学资源开发 弹簧测力计、体积相同的石块、铁块、水、硫酸铜溶液、烧杯、溢水杯、细线等教学过程1、实验导入据报道：河南省西平县有一王姓农民能躺在水面上好几个小时，在社会上引起了很大的轰动，人们一致都认为老王有特异功能。这件事引起了科学界的重视，有关部门组织专家在北京给他做了一系列的科学实验，实验结果证明这并不是什么特异功能。（1）质疑：那么究竟是什么原因能让他在水面上躺几个小时呢？请同学们猜测一下。学生会回答：因为他受到浮力。（2）进一步质疑：别人躺在同样的水中也受到浮力，为什么很难做到呢？提示：这里请同学们注意到一个
3、现象：就是每次他躺在水面上睡觉时都只是露出面部，并且躺的姿势也都一样。他为什么要这样做呢？要弄清这个问题，我们必须知道浮力的大小与哪些因素有关。学生会有多种猜测：可能与老王所躺的水的密度有关，可能与老王的体重有关，也可能与老王身体的体积有关等。在学生讨论的基础上，归纳讨论结果：浮力大小可能和物体的体积、物体的密度、液体的密度、浸入液体的深度、排开液体的体积有关。既然浮力大小可能与上述因素有关，那么是和其中的一个因素有关，还是和其中几个因素有关或是和它们都有关系呢？怎样来验证这些猜想是否正确呢？2、设计实验方案浮力的大小可能与上述因素都有关系。但我们研究浮力的大小与其中一个因素的关系时，应该怎样
4、进行呢？学生讨论得出结论：必须控制其它因素，使其保持不变以排除这些因素的影响和干扰。即采用控制变量法进行实验。（1）验证浮力的大小与物体的密度是否有关学生设计实验：如图：用弹簧测力计测出相同体积的石块和铁块受到的重力，即G石、G块。把石块和铁块分别浸没在水中，观察弹簧测力计读数分别为F石、F铁。根据力的平衡原理，求出石块、铁块分别受到的浮力。F石浮=G石-F石 F铁浮=G铁-F铁列表记录实验数据：空气中所受重力浸没水中弹簧测力计示数浮力N结论石块铁块比较实验结果：学生得出结论：浮力的大小与物体的密度无关。（2）验证浮力的大小与液体的密度是否有关提问：如何验证与液体的密度是否有关？学生回答：控制
5、其它因素都相同，选用不同密度的液体实验。学生设计方案：用弹簧测力计测出石块受到的重力G；把石块分别浸没在水中和硫酸铜溶液里，静止时观察弹簧测力示数F、F；根据力的平衡原理求出石块浸没在不同液体中所受的浮力F浮=G-F F浮=G-F比较实验结果，学生得出结论：物体浸入液体中的体积相同时所受的浮力与液体的密度有关，且液体的密度越大，所受的浮力越大。（3）验证浮力的大小与物体的体积、浸入液体的深度是否有关学生设计实验：同一石块浸入水中不同的深度时，比较所受浮力的大小。用弹簧测力计测出石块受到的重力G；把石块分别浸没在水中和硫酸铜溶液里，静止时观察弹簧测力计示数；把石块浸没在水中不同深度处，测出弹簧测
6、力计的示数。列表记录实验数据：表一石块在空气中所受的重力（N）石块浸入水中不同深度时弹簧测力计示数（N）石块受到的浮力（N）表二石块在空气中所受的重力石块浸没水中不同深度时弹簧测力计示数石块受到的浮力学生分析表一:石块的体积不变，浸入水中不同的深度，所受的浮力不同。结论：浮力的大小与物体的体积无关。学生分析表二得出结论：物体浸没在水中不同深度时，浮力相等。提问：物体浸入液体中不同深度时，排开液体的体积不同，浸没在液体中不同的深度时，排开液体的体积相同，那么浮力的大小和排开液体的体积是否有必然的关系呢？验证阿基米德原理。学生设计实验：如图所示：先在空气中称出石块的重量，再把它浸没在溢水杯中，求出
7、石块受到的浮力，后称出被石块从溢水杯排到小桶的水重。比较实验结果学生得出结论：浮力与被排开液体的体积有关。物体排开液体的体积越大，所受的浮力越大，而且F浮=G排结论：“浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。”这就是著名的阿基米德原理。导出阿基米德原理的表达式：F浮=G排=M排g=液gV排说明：物体受到浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度，在液体中是否运动、液体的多少无关。石块浸入水中的深度不同，浮力不同，本质上是因为排开水的体积不同；浸没水中后不同深度，浮力相同是因为排开水的体积相同。提问：知道了阿基米德
8、原理，同学们是否明白了为什么说老王他并没有什么特异功能呢？学生回答：他之所以能浮在水面，是因为他能够使他尽可能排开更多的水，从而增大浮力，并通过调整身体在水中的姿势，使得他所受的重力与浮力平衡。教师说明：生活中的现象，都是可以通过科学知识加以说明的。3、例题：小明在大海里游泳时，发现身在比在淡水里游泳更轻，在大海里游泳更容易。他猜想：这种感觉可能还与海水中的盐有关。他设计了一个实验:实验的主要器材有：一个装有水的烧杯、一块比水的密度稍大的小塑料块、一包盐、一根玻璃棒等。实验过程：把小塑料块放入装有水的烧杯中，小塑料块沉入水底（完全浸没），然后慢慢向水中加入食盐并搅拌，直到小塑料块悬浮且静止在水中。通过这个实验得到的结论是：物体 （填“质量”或“重力”或“排开液体的体积”）一定时， 越大，物体所受的浮力越大。由此证明他的这种感觉确实与海水中的盐有关。分析：小明浮在海水中，受到海水的浮力，当他排开海水体积不变时，海水中的盐越多，海水的密度越大，根据阿基米德原理F浮=液gV排可知，他受到的浮力就越大。4、课堂小结 可让学生先归纳，然后教师补充，并对学生的实验设计和实验参与给予积极的评价。5、练习教材P72 练习
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