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1、阿基米德原理教学设计【教材和学情分析】北师大段金梅老师利用“教材对学生思维水平的要求与学生成绩相比较”方法，对初中物理的内容进行了定量研究，发现阿基米德原理是整个初中物理教学中属于最难的一个知识点。产生此现象的原因是初中学生的思维大多以具体形象思维为主,然后逐步过渡到抽象逻辑思维。按照皮亚杰的认识发展阶段理论来衡量,初中学生的物理思维基本上还处在具体运算阶段和前运算阶段，即这个阶段的思维一般还离不开具体事物的支持,思维还要依靠物体、实物和能观察到的事物来进行,不能仅仅依靠词语、假设等来进行。基于以上认识，如何通过恰当地处理教材内容并选择合适的教学方法，使学生的思维水平与教材要求相对应是进行阿基
2、米德原理有效教学的关键。 【教学目标】 1通过实验建构并理解阿基米德原理；2会灵活运用阿基米德原理进行简单的运算； 3经历探究阿基米德原理的过程，提高自身的观察、动手实验、分析和概括的能力。 【教学重点】1理解阿基米德原理；2运用阿基米德原理进行简单的计算。【教学难点】 如何通过实验，帮助学生定量地获得F浮、V排和G排的关系。【教学过程】1复习浮力的测量方法用烧杯取一定量的水，将石块挂在弹簧测力计下，测出其重力G，然后将石块缓慢地放入到水中，观察弹簧测力计的示数变化，同时引导学生观察烧杯中水面的变化。 引入问题：在得到浮力大小的同时，我们可以发现浮力变大时，水面在发生如何变化？ 2构建浮力大小
3、与所排开水的体积的直观关系 选择弹簧测力计（最小刻度为0.1牛）、量筒、体积为20厘米3的小石块A、体积为40厘米3的小石块B以及体积为20厘米3的小铁块各一块、细线等实验器材。用称量法测出不同体积的小石块A和B、小铁块浸在水中受到的浮力，用排水法测出小石块A和B、小铁块所排开的水的体积。初步建立浮力大小与排开的体积的关系。数据记录如下表：物体实验序号物体的重力（牛）物体在水中的视重（牛）物体受到的浮力（牛）物体的体积（厘米3）浸入水中的体积（厘米3）排开水的体积（厘米3）石块A105050200020504012010103050302202020石块B4101004000510080240
4、20206100604404040铁块716160200081615012010109161402202020 引导学生进行数据分析可得： 结论1浮力大小与物体的种类、物体的重力和体积大小无关； 结论2浮力的大小与物体排开水的体积成正比。 3构建物体所受的浮力大小与液体密度的直观关系 在步骤1的实验器材中，增加两杯100毫升的酒精（密度为0.8克/厘米3）和食盐水溶液（密度为1.2克/厘米3）。按照步骤1，把小石块A和B、小铁块分别放在酒精和食盐水溶液中，测出浮力大小，然后构建浮力与液体密度之间的关系。液体种类实验序号物块种类物体的重力（牛）物体在水中的视重（牛）物体受到的浮力（牛）物体的体积
5、（厘米3）浸入水中的体积（厘米3）排开水的体积（厘米3）酒精溶液1石块A050420082010102石块B100920084010103铁块15142008201010水4石块A0504012010105石块B1009014010106铁块151401201010食盐水溶液7石块A050370132010108石块B100870134010109铁块15137013201010（说明：由于在实验中存在着一定的误差，为了增加实验的可信度，在上课前对弹簧测力计的刻度进行了加工，将最小刻度0.1牛改装成0.01牛。）引导学生分析表中数据可以得到：结论3不同的物体在排开相同体积的酒精（或水或食盐水）
6、时，受到的浮力相同； 结论4同一物体在不同液体中，如果排开的液体体积相同，受到的浮力是不同的，而且浮力的大小随着液体密度的增大而增大。综合以上数据，可以发现物体受到的浮力大小既与物体所排开的液体密度成正比，也与所排开的液体体积正比，从而得出浮力大小与所排开液体的密度和体积有关，最后建立了F浮=液gV排液。4构建浮力大与物体所排开的液体重力之间的关系选择木块、铁块、水、酒精、溢水杯、薄塑料袋、弹簧测力计等作为实验器材进行分组的定量实验。 先用弹簧测力计测出铁块在浸没水中和部分浸入水中时受到的浮力，再用溢水杯和薄塑料袋收集所溢出的水，并测出所排的水重即G排液，从而进一步建立浮力与所排液体重力大小的
7、关系：F浮=G排液。再利用酒精做相类似的实验，得出相关的结论。用弹簧测力计测出木块的重力，并将木块分别漂浮在水面上和酒精液面上，运用受力分析的方法，确定木块漂浮时受到的浮力大小，然后用薄塑料袋收集所溢出的水和酒精，并测出所排出的水和酒精的重力G排液，然后验证浮力F浮大小与所排出的水和酒精的重力G排液之间的关系式：F浮=G排液。引导学生从浮力的方向、大小对前面的实验结果进行归纳、小结: 结论 5浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力;结论6浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小(即阿基米德原理)。5通过实验定量建立气体产生浮力的阿基米德原理。（具体操作略）6练习训练：利用阿基米德原理解课本P
8、96页的例题。 7归纳小结：影响浮力大小的因素有：液体的密度大小、物体排开液体的体积大小；阿基米德原理的表达式：F浮=G排液=液gV排液。教学设计说明：1从教学形式上看，学生能积极参与到实验活动中，可以激发学生的探究兴趣。本节课中，通过老师的演示活动和学生的分组实验积极主动地去探索，不仅获取了科学知识，而且体验了探究活动的乐趣。2从教学过程看，学生通过获得的实验数据直观地感受到影响浮力大小的因素，并构建了浮力、物体排开的液体的重力、液体的密度、物体排开的液体的体积之间的关系，从而使学生避免了机械背诵原理和公式，真正帮助学生理解物理原理和各物理量之间的关系，切实降低了学生的学习难度。3从思维培养
9、形式上看，本课的前2个步骤是探究“浮力的影响因素是什么”的问题，教学中利用控制变量法获得实验数据，根据实验数据可得出影响浮力大小的两个重要因素液、V排；步骤3利用实验数据探究了“浮力的大小等于什么”问题，利用实验数据可以把浮力和所排的液体重力这两种力直接联系起来，在教师的指导下进行二次整合，才将液V排与m排进而与G排联系起来。教学中将数学方法、控制变量等常用的科学方法有机地联系在一起，真正促进了学生思维的发展。4从实际教学效果和课堂教学的有效性来分析，实验数据为学生理解抽象的物理概念、构建物理量之间的关系提供了合理的有效的支撑，使教学难度有了较大的下降。在后续的课时中，通过相应的例题训练，达到融会贯通的效果。
阿基米德原理教学设计
