1、第十章浮力第2节阿基米德原理教材解读本节综合运用了以前所学的大量基础知识和基本概念，建立在“密度”“二力平衡”“同一直线上二力的合成”“液体内部压强”等基础上，是力学知识的大综合，所以本节内容很重要，学生学习有较大困难。本节又是本章的核心，对全章内容的顺利展开起决定性作用。因此，师生应共同设计好阿基米德原理的探究实验，在实验过程中探究出物理规律，一方面降低浮力知识点的难度，另一方面激发学生主动学习的动力，从而使学生知识水平得到提高，进一步使学生各方面能力得到全面的发展。教学目标知识与技能1.理解阿基米德原理，会用公式进行浮力的计算。2.进一步练习使用弹簧测力计测力。过程与方法1.经历科学探究过
2、程，培养探究意识，发展科学探究能力。2.培养学生的观察能力和分析概括能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力。情感、态度与价值观1.增加对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。2.增强交流与合作的意识。3.保持对科学的求知欲望，勇于、乐于参与科学探究。重难点处理重点：阿基米德原理的建立。建议让学生亲自动手进行实验探究，经历知识建构过程，便于对知识进行理解、总结归纳。在上节课经探究已得知的影响浮力大小的因素的基础上，进一步探究物体所受浮力大小与排开液体的重力之间的关系，到得出阿基米德原理需要经历一个思索、推导的过程，教师要适时做好引导，使学生真正理解阿基米德原理。难点：利用阿基米德原理进行计算
3、。根据阿基米德原理可知物体受到的浮力等于排开液体的重力，对公式进行推导后就会涉及物体的密度、液体的密度、物体的体积、排开液体的体积等物理量的计算，这些物理量之间相互转化计算，需要对阿基米德原理熟练掌握。学法点拨学习本节课内容时，应注意以下过程和方法：(1)探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系：在探究实验过程中要控制好水量，溢水杯中水要装满，若是水太少，则物体排开的液体不能全部流入小桶内，导致实验误差较大。(2)利用阿基米德原理进行计算：要让学生充分认识、理解阿基米德原理的公式及其推导公式，明了公式中涉及哪些物理量；分析题目时，首先要明确题目中哪些是已知物理量，哪些是待求物理量等。合作探究探究
4、课题：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。实验分析：教材中选用的实验方式具有操作简便、现象明显的优点，还可以对本实验进行一些改进。实验改进：(1)把演示实验改为并进式学生实验。(2)用塑料袋(自重远小于弹簧测力计的感量)代替小桶，简化实验过程以减小实验误差，强化F浮与G排水的大小比较。(3)通过多次实验，以获得不同条件下F浮与G排水的数值，为运用比较归纳法得出一般规律提供必要的素材。教学反思在浮力知识的应用解题中，有多种解题方法，而因学生对各种方法的应用条件不明确，会乱用公式，甚至无从入手。所以在教学中更应让学生明确求解浮力的方法，可分为：称重法、阿基米德原理法、平衡法、压力差法等，对每一
5、种方法的主要特点或应用该方法所需要的已知条件进行归纳。在学生明确各种方法的特点时，再精选题目让学生分析题中的已知条件，从而去选用合适的方法。当然只要条件允许，有时一题可能有多种解法。通过方法的讲解与习题的练习，提高学生的分析与思考能力。教学过程教师札记【新课引入】采用素材一中的导入方式二【故事导入】。【新课推进】一、阿基米德的灵感情景设问：指着漂浮在水面上的空易拉罐提出问题：易拉罐浮在水面上，用什么办法能把它浸入水中呢？学生做法：用手把空易拉罐向下慢慢压入水桶中，如图所示。交流设问：(1)你的手有什么感觉？(2)易拉罐受到的重力变化了吗？受到的浮力变化了吗？(3)水面高度有什么变化？(4)这些
6、都说明了什么问题？引导：通过实验发现将易拉罐压入水中时，易拉罐所受的浮力越来越大，排开的水越来越多。说明浮力的大小和排开液体多少有关系。设问：浮力的大小和排开液体多少是否存在定量的关系呢？引导：根据上一节课我们知道，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。现在根据阿基米德的故事，如果我们用“物体排开液体的体积”取代“浸没在液体中物体的体积”来陈述这个结论，可以得到：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。进一步引导：把物体浸入液体的体积称为物体排开液体的体积。液体的密度、排开液体的体积是不是和排开液体的质量有一定的联系呢？(m排液V排)排开液体的质量是
7、不是和排开液体所受的重力有一定的联系呢？(m排gG排)，浮力的大小会不会和排开液体所受的重力有一定的关系呢？明确引导：由于物体的体积与密度的乘积等于物体的质量，可以进一步推想，浮力的大小跟排开液体所受的重力也密切相关。那么，事实是不是这样的呢？那就由大家来验证吧！二、浮力的大小教师引导：由前面的实验我们知道，物体浸入液体的体积越大(即物体排开液体的体积越大)，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。也就是说浮力的大小与物体排开液体的重力是有关的，它们之间有什么数量关系呢？说明：教师引导由学生操作，利于学生体验浮力的存在，以及按压程度不同感受到的浮力不同。步步引导、层层过渡。教学过程教师札记引导：浸
8、没在液体中的物体都会受到浮力的作用，所受浮力的大小可以用什么测出？(弹簧测力计)进一步引导：物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出。导语：下面我们就来探究一下浮力的大小与排开液体的重力的关系。实验探究：浮力的大小与排开液体的重力的关系。导语：用到的器材有弹簧测力计、石块、烧杯、小桶、水。设问：如何测出石块排开的水所受的重力呢？溢水杯中的水应为多少？先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢？教师引导得出答案。引导实验步骤：(1)如图所示，测出小桶所受的重力G桶和石块所受的重力G。(2)将溢水杯中注满水，把石块浸入溢水杯中，让排出的水全部流入小桶中，读出此时弹簧测力计的示数F，同
9、时用小桶收集石块排开的水。(3)用弹簧测力计测出小桶和水的总重力G总，则排开水的重力G排G总G桶。(4)根据F浮GF算出浮力，与G排比较大小。实验数据记录表格：石块重G/N小桶重G桶/N石块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引导：通过比较F浮和G排得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力(F浮)，浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力(G排)，这个结论叫做阿基米德原理。用公式表示为：F浮G排。教师提醒：对阿基米德原理的说明：阿基米德原理的表达式：F浮G排。物体浸在液体中有两种可能：全部浸入，V排V物；部分浸入，V排V物。如图所示：由F
10、浮G排及G排m排g可得F浮G排m排g。由F浮m排g及m排液V排可得F浮液V排g。设计说明：阿基米德原理的得出采取将“物体所受的浮力大小”与“排开水的重力”两个物理量分开测量的方法是为了简化实验步骤，将实验难点分散。可播放视频三维动画阿基米德原理或阿基米德原理探究(见光盘视频资源)。也可播放视频阿基米德原理(石块木块)或探究浮力的大小(塑料袋)(见光盘视频资源)。教学过程教师札记阿基米德原理也适用于气体，F浮G排气。浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，与其他任何因素都无关。且浮力的大小与物体全部进入液体后的深度无关。三、应用导语：下面，我们来看一个问题：如图所示是大鱼和小鱼的争论，
11、你认为_鱼的说法是正确的，因为_。学生讨论作答，教师归纳解析：因为物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力，大鱼排开水的体积大，所以，大鱼排开水的重力大，因此大鱼受到的浮力大。导语：再看一道实际应用题。2010年5月28日清晨，美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空(如图所示)，实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举。(1)若整个装置的总体积为100 m3，空气的密度为1.29 kg/m3，则整个装置受到空气的浮力为_N。(g取10 N/kg)(2)乔纳森为了降落，剪断了几个气球的绳子，则整个装置所受的浮力_(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案 (1)1290(2)变小解析 (1)整个装置受到空气的浮力为：F浮空气V排g1.29 kg/m3100 m310 N/kg1290 N。(2)剪断了几个气球的绳子，则整个装置排开空气的体积变小，所受浮力变小。课堂小结(略)课堂练习(略)布置作业(略)讲解：此结论阿基米德早在两千多年前就已发现，称为阿基米德原理。实验证明，这个结论对气体同样适用。例如空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受到的重力。讲解例题，加深学生理解。
