阿基公尺德原理教學設計

2022-10-13 15:30:07 字數 3082 閱讀 2869

教學目標

一、知識與技能

1.理解阿基公尺德原理,學會一種計算浮力的方法。

2.進一步練習使用彈簧秤測力。

二、過程與方法

1.經歷科學**,培養**意識,發展科學**能力。

2.培養學生的觀察能力和分析概括能力,發展學生收集、處理、交流資訊的能力。

三、情感、態度與價值觀

1.增加對物理學的親近感,保持對物理和生活的興趣。

2.增進交流與合作的意識。

3.保持對科學的求知慾望,勇於、樂於參與科學**。

教學準備

空易拉罐(自備,每組2/5個)、小容器(自備,每組至少1個)、彈簧秤2×9只、紙杯9只、固體物塊9個、溢水杯9只、橡皮泥9塊、釘子若干。

教學過程

一、新課引入

我們已經認識了浮力,並且得到了三種計算浮力的方法,它們分別是(師生共同回憶,教師板書):

1.當物體漂浮在液面上時,其所受浮力f浮=g物;

2.用彈簧秤測定物體浮力。把物體掛在彈簧秤上,當物體靜止時,彈簧秤的示數為f1,將物體浸入水中,彈簧秤的示數為f2,則物體所受浮力為f浮=f1-f2;

3.利用物體上、下表面的壓力差求得浮力:f浮=f下-f上。

師生討論:這三種方法都有其侷限性,第一種只適用於計算漂浮在液面上的物體所受浮力,第二種不適用於質量過大的物體,第三種不適用於形狀不規則的物體。

教師;今天我們學習一種既簡單又普遍適用的方法,這種方法是2023年前由古希臘學者阿基公尺德發現的,所以稱之為阿基公尺德原理。(板書:阿基公尺德原理)。

二、進行新課新課標第一網

1.創設問題情境

教師:首先,我們一起來做兩個實驗:

實驗一:

每組分發一塊大小相等的橡皮泥(當眾分發,增加可信度),給大家3-5分鐘的時間,利用橡皮泥做一條小船,看哪一組的船裝「貨物」最多「貨物」是規格相同的釘子。

分組實驗:

(由於問題具有挑戰性且貼近學生實際,極大地調動了同學們的積極性,各組成員分工協作,爭先恐後,開始行動。有的用手捏,有的先用筆桿軋成「餅」,再把四周折起,做成「船」,做完後紛紛放入水中,投放「貨物」。「……10、11、12……20……」。

在這九個組中,有八個組「裝貨」在十個以上,有兩個組在20枚釘子以上。在整個過程中,同學們興奮不已,繼而每個同學卻為自己的「小船」最終「沉沒」而惋惜頓足。雖然老師還沒有提出做船的目的,但事實上他們在做的過程中都在思考著這樣乙個問題:

「怎樣做,才能裝貨更多?」)

實驗二:

請同學們拿出自備的空易拉罐,慢慢地壓入水中,感受手掌受力變化。(教師示範表演)

2.提出問題

教師:通過前面的兩個實驗,請大家思考這樣乙個問題:浮力的大小可能與什麼因素有關?

3.猜想與假設

教師:請同學們根據前面的兩個實驗作出自己的猜想,並說出猜想的根據。

(正如課前預料,同學們紛紛作出反應)

學生:底面積,因為把船底做大,「貨物」裝的才多;物體密度,有些物體在水中漂浮,有些物體則會沉底;液體密度,因為同一物體在水中可以沉底,在水銀中則可以漂浮;浸入液體的深度,因為易拉罐越往下壓,越費勁;浸入液體的深度和物體的底面積,因為用粗細不同的易拉罐,壓入水中相同的深度,用力大小不同。

教師:(把各種猜想結果寫在黑板上)我們今天著重研究浮力與浸入液體的深度和物體的底面積是否有關。(並引導學生取得共識)這就是浮力與物體浸入液體的體積,也就是物體排開液體的體積是否有關?

有什麼關係?但是測量液體體積的量筒,對少量液體而言,誤差是比較大的。對某種確定的物質而言,體積和質量、重力是—一對應的。

為了測量的方便(從結果出發指導實驗),我們研究浮力與物體排開液體的重力之間的關係。

4.制定計畫(設計實驗)

教師:我們應該如何設計實驗去驗證我們的猜想?

(經過組內同學之間的交流,大部分同學可以確定研究方案)用彈簧秤測量物體所受浮力,用老師提供的紙杯把物體從溢水杯中排出的水收集起來,用彈簧秤測定其重力。最後尋找並比較兩者之間的關係。

5.收集證據(進行實驗)

分組實驗

(在這個過程中,學生們展現了一些個性化的作法:有些同學在往溢水杯中放物體的同時,測出了物體所受浮力和物體排開液體所受重力;有些同學是先在自備容器中測定物體全都浸入水中時所受浮力,再利用溢水杯測定物體全部浸入水中時排開水所受重力;有些同學在測定物體排開液體所受重力時,因為杯子太輕,事先在杯子裡裝了適量的水,測出其重力,再把物體排開的水收集起來,測其總重,二者之差即是物體排開水所受的重力……)

(在實驗過程中,一組5人,他們有的提彈簧秤,有的讀數,有的記錄,同學們對出現的問題時有討論與爭辯。比如有的同學手持彈簧秤的外殼部位;有的同學用彈簧秤提著物體入水中時太快,造成溢位水的體積與物體體積不等;……通過爭論,交流,取長補短,集思廣益,使實驗過程更加合理。)

記錄資料

以下是四級學生的實驗資料:

第一組:

第二組:

第三組:

第四組:

6.分析論證分組分析資料

在得到測量結果後,同學們自發地對資料進行了分析。各組交流:他們發現兩隻彈簧秤示數變化量是相同的,其中彈簧秤1示數的減少量是物體所受浮力的大小,彈簧秤2示數的增加量是物體排開水所受重力的大小。

師生共同確認:物體所受浮力大小等於物體排開液體所受重力之大小,即f浮=g排。從而證明同學們前面的猜想是有根據的。w w b 1. c om

課堂小結與延伸

教師:(在得到f浮=g排之後,首尾呼應)這就是今天我們所要學習的第四種計算浮力的方法。它是一種普遍適用的,比較簡單的方法。

現在請同學們對以下問題發表意見。(通過例題,對今天所學進行鞏固,同時強化交流與合作及評價意識)

教師:(投影)例:如圖所示:有乙個正方體,浸沒在液體中,要求出它所受浮力大小,還需要給出哪些條件?

(此題打破常規,沒有採用根據已知條件求得未知結果的問題模式,而是已知部分條件和結果,要求同學們給出其他條件)這道題同樣調動了同學們的積極性。根據所學浮力知識,紛紛發表自己的見解(教師隨堂記錄在黑板上):

1.液體密度;物體體積

2.液體密度;物體邊長

3.液體密度;物體質量;物體密度

學生:(教師提議)對各組條件進行評價。

(下課之前,教師提議)同學們自己評出第9組為踴躍發言小組(全班45人,共分成9個小組),然後予以鼓勵(掌聲)。

教師:對於其他猜想因素,課下同學們可以利用教師提供的器材,逐個進行驗證,並排除無關因素。

《阿基公尺德原理》教學設計

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阿基公尺德原理的內容 浸入液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於它排開的液體受到的重力.數學表示式 f浮 g排 塗 g v排.單位 f浮 牛頓,塗 千克 公尺3,g 牛頓 千克,v排 公尺3.浮力的有關因素 浮力只與 液,v排有關,與 物 g物 h深無關,與v物無直接關係.適用範圍 液體,氣體....