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第二節(jié)　阿基米德原理 1．經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實驗過程。 2．能表述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式。 3．能用阿基米德原理解決簡單的問題。 教學(xué)重點：阿基米德原理的實驗探究及其應(yīng)用。 教學(xué)難點：實驗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)容。 彈簧測力計、木塊、雞蛋、石塊、細(xì)線、溢水杯、量筒、大燒杯、小桶、塑料瓶、水、酒精、鹽等。 新課引入 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?？墒牵豕诘闹亓?，并沒有少；從外表看，也看不出來。沒有證據(jù)，就不能定金匠的罪。國王把阿基米德找去，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，高興地跳了起來：“找到了！找到了！”阿基米德連衣服都來不及穿好，竟然赤著身子，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銀子。然后，他又經(jīng)過一番試驗，算出了銀子的重量。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。直到現(xiàn)代，還在利用這個原理測定船舶載重量。 你能知道阿基米德揭開這個秘密的原理嗎？你想知道這個原理是什么內(nèi)容嗎？今天我們就要學(xué)到這條原理。 引出課題并板書：阿基米德原理。 新課教學(xué) 探究點一　浮力的大小與哪些因素有關(guān) 師：由生活、生產(chǎn)中實例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想。 生：猜想。 師：對學(xué)生的猜想有意識地進(jìn)行引導(dǎo)并概括。 猜想1：浮力可能與液體的密度有關(guān)； 猜想2：浮力可能與物體排開液體的體積有關(guān)； 猜想3：浮力可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)…… 師：浮力的大小可能與很多因素有關(guān)，今天我們主要對這三個因素進(jìn)行探究，那么如何驗證我們的猜想呢？(學(xué)生不能正確回答，師可類比液體壓強(qiáng)的規(guī)律進(jìn)行引導(dǎo)) 生：控制變量法。 探究猜想1：浮力可能與液體的密度有關(guān)。 師課堂演示：(1)把雞蛋放入清水中，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。(2)在清水中加鹽，改變水的密度，再觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。 學(xué)生觀察并回答兩次實驗出現(xiàn)的現(xiàn)象。 師：實驗說明了什么問題？ 生：根據(jù)實驗現(xiàn)象不難歸納結(jié)論——浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。 探究猜想2：浮力可能與物體排開液體的體積有關(guān)。 師課堂演示：(1)把同一物體浸入水中(溢水杯盛滿水，小桶收集排開的水)。(2)物體在逐漸浸入的過程中，彈簧測力計的視數(shù)如何變化？物體受到的浮力如何變化？(學(xué)生觀察并回答) 師：排開的水的體積及深度怎樣變化？ 學(xué)生觀察并回答：排開的水的體積越來越大，浸入水中的深度越來越深。 師：兩個因素都變化，那么浮力的變化究竟是排開的液體體積引起的呢？還是浸入液體中的深度變化產(chǎn)生的？我們繼續(xù)進(jìn)行探究。 探究猜想3：浮力可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)。 師課堂演示：(1)物體不斷浸入水中，直至完全浸沒，再增大物體浸沒在水中的深度。(2)此時排開的水的體積、物體浸沒在水中的深度、彈簧測力計的視數(shù)及浮力的大小如何變化？ 生：排開的水的體積不變，物體浸沒在水中的深度變大，彈簧測力計的視數(shù)不變，物體受到的浮力大小不變。 師：實驗說明了浮力的變化是由于物體排開液體的體積發(fā)生了變化，而不是由深度變化而引起的。 生：歸納得出實驗結(jié)論——浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān)；跟物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。 師：總結(jié)歸納得出的實驗結(jié)論是物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān)，還與物體排開液體的體積有關(guān)，而與浸沒在液體中的深度無關(guān)。 深度拓展：浮力大小與哪些因素有關(guān)？ 師：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各物理量的關(guān)系進(jìn)行分析探究。 浮力(F)ρV＝m→m排＝ 生：在教師的引導(dǎo)下得出猜想——浮力可能與排開液體的重力有關(guān)。 探究點二　浮力的大小 實驗探究：探究浮力的大小與排開液體的重力的關(guān)系。 1．實驗器材：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？①溢水杯中的水應(yīng)為多少？②先測空桶的重力呢，還是先測桶和排開水的總重力呢？ 2．實驗步驟。 (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總則排開水的重力G排＝G總－G桶。 (4)根據(jù)F?。紾－F算出浮力，與G排比較大小。 3．實驗數(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/N 4.分析與討論。 運用比較的方法，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，F(xiàn)浮的大小等于被它排開的液體所受的重力G排的大小。用公式表示為：F浮＝G排。 講述：上述結(jié)論是阿基米德早在兩千多年前就已發(fā)現(xiàn)，稱為阿基米德原理。實驗證明，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大小。 第二節(jié)　阿基米德原理 一、浮力的大小與哪些因素有關(guān) 影響浮力的因素 二、阿基米德原理 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的大小。用公式表示為：F?。紾排＝m排g＝ρ液gV排。 本節(jié)我采用探究教學(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驗的基礎(chǔ)上去驗證猜想，然后我引導(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)行實驗去檢驗這一假設(shè)。在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，我有意識的促進(jìn)學(xué)生主動地思考并給學(xué)生討論、交流的機(jī)會。