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“阿基米德原理”教案設(shè)計(jì)參考
“阿基米德原理”教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
(1)通過對(duì)物體在什么情況下受浮力的探究，認(rèn)識(shí)浮力。
(2)經(jīng)歷探究浮力大小以及“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的過程。
(3)知道阿基米德原理。
(4)在探究浮力的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法教具容器、乒乓球(或木塊)、金屬塊、大燒杯、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、雞蛋、食鹽、溢水杯、小燒杯等。
二、教學(xué)過程
（一）引入新課
播放巨輪遠(yuǎn)航、氣球騰空的視頻或展示巨輪遠(yuǎn)航、氣球騰空的圖片引入課題。(板書)四、阿基米德原理
（二）新課教學(xué)
（1）板書：1.認(rèn)識(shí)浮力
演示圖1，提出問題：在生活中你遇到的哪些物體受到了浮力的作用?你是怎樣知道它受到了浮力的作用?請(qǐng)舉例說明。
[學(xué)生開始可能會(huì)以在水中上浮或漂浮的物體為主舉例，逐步地會(huì)有學(xué)生意識(shí)到在水中下沉的物體也會(huì)受到浮力。]
(注：在這里，第2問的提出一是增加學(xué)生對(duì)第1問的思考深度，二是為后面用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力做好鋪墊；對(duì)學(xué)生舉出的不恰當(dāng)?shù)睦右皶r(shí)進(jìn)行處理)
在水中下沉的物體是否也會(huì)受到浮力?怎樣知道它是否受到了浮力?
(注：要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)比較判斷物體是否受浮力的各種方法的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到用彈簧測(cè)力計(jì)判斷物體是否受浮力有獨(dú)到的好處)
浮力是一種什么樣的力?你認(rèn)為物體在什么情況下會(huì)受到浮力?
(注：在學(xué)生充分討論、感受的基礎(chǔ)上讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)、概括)通過前面的討論我們知道，物體在浸入液體或氣體時(shí)，會(huì)受到液體或氣體對(duì)它向上托的力，這個(gè)力在物理上就叫做浮力。在實(shí)驗(yàn)室里，我們可以用彈簧測(cè)力計(jì)兩次測(cè)量求出浮力的大小。
在我們舉過的事例中，物體都受到了浮力的作用。它們受到的浮力大小是否相同?為什么?
[學(xué)生一般會(huì)想到在各種不同情況下，物體受到的浮力不相同。]
(注：這一問題的解決要引向用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出浮力進(jìn)行比較，使學(xué)生養(yǎng)成通過實(shí)驗(yàn)研究問題的習(xí)慣)
那么，是什么因素影響了浮力的大小?
（2）板書：2.探究浮力
請(qǐng)你對(duì)浮力的大小與哪些因素有關(guān)提出猜想，并說出猜想的依據(jù)。
(注：說出猜想依據(jù)是為了保證猜想的科學(xué)性，避免出現(xiàn)胡猜亂想的現(xiàn)象)
[學(xué)生一般會(huì)從浮力的受力物體與施力物體———液體入手進(jìn)行猜想，浮力大小可能與物體有關(guān)，也可能與液體有關(guān)。學(xué)生可能猜想出的因素一般有：①物體的體積；②物體的密度；③物體在液體中的深度。⑵與周圍物體有關(guān)的因素：①液體的密度；②液體的多少；③被排開的液體體積。]
過分析，我們可以把上述猜想歸結(jié)為以下4個(gè)：
物體的密度；物體浸沒在液體中的深度；液體的密度；物體排開的液體的體積。
(注：要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)提出的這些猜想進(jìn)行分析、歸類，去偽存真，以便實(shí)驗(yàn)探究更加順利)
為了驗(yàn)證我們的猜想是否正確，我們應(yīng)該怎樣來設(shè)計(jì)這一實(shí)驗(yàn)?zāi)?(注：引導(dǎo)學(xué)生注意為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，要控制變量)
將學(xué)生分成若干小組，自主選擇探究以上的一個(gè)或幾個(gè)猜想，并注意這些因素是怎樣影響浮力的大小的。
(注：因?yàn)檎n堂時(shí)間有限，不必每個(gè)人都要進(jìn)行完全的探究，藉此引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到合作的重要性)巡視中對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行指導(dǎo)，兼顧學(xué)生對(duì)猜想的選擇情況，進(jìn)行正確引導(dǎo)，保證每個(gè)猜想都有多組學(xué)生來驗(yàn)證。
(注：要讓學(xué)生感受到大量實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論才可靠，體會(huì)團(tuán)結(jié)起來力量大的道理)
實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的典型展示。
(注：探究成果共享，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力；同時(shí)，不要忽視錯(cuò)誤探究過程的展示，犯錯(cuò)誤并及時(shí)改正錯(cuò)誤是人成長的必經(jīng)之路)
通過大家的合作探究，我們對(duì)提出的猜想進(jìn)行了驗(yàn)證。大家得出的結(jié)論是：浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，與物體的密度和物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
請(qǐng)大家思考：
物體在密度大的液體中受到的浮力是否一定大?物體排開的液體體積大時(shí)，物體受到的浮力是否一定大?在液體的密度和物體排開液體的體積都不同時(shí)，物體可否受到相同的浮力?
[學(xué)生在思考的基礎(chǔ)上，不難回答；況且也有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)在密度小的液體中，物體排開液體的體積大的話浮力也可較大。]
(注：這是一個(gè)極具價(jià)值的問題，這樣就等于在探究過程中發(fā)現(xiàn)了新的問題，可促使探究進(jìn)一步的深入)
既然在液體的密度和物體排開液體的體積都不同時(shí)，物體受到的浮力的大小可能相同。再說“浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)”是否欠妥?那么，浮力大小到底跟什么因素有關(guān)?又是怎樣的關(guān)系呢?
[學(xué)生可能會(huì)猜想浮力與排開液體的質(zhì)量、重力有關(guān)；浮力與排開液體的重力相等或成正比]
(注：根據(jù)液體密度小、排開液體的體積大與液體密度大、排開液體的體積小的物體受到的浮力的大小可能相同，不難猜出排開液體的質(zhì)量，進(jìn)而猜出排開液體的重力；而浮力的大小更可能與排開液體的重力有關(guān)，因?yàn)樗鼈兌际橇?
為了驗(yàn)證浮力的大小是否與排開液體的重力大小相等或成正比，又應(yīng)當(dāng)怎樣來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?
(注：要提醒學(xué)生在液體密度不同、排開液體的體積也不同的各種情況下，隨機(jī)測(cè)出浮力的大小和排開液體的重力，然后進(jìn)行比較)
[學(xué)生分成若干小組，用不同物體、不同液體定量探究浮力的大小與排開液體的重力大小的關(guān)系。]
(注：因?yàn)檎n堂時(shí)間有限，每個(gè)人只要隨意測(cè)出一組數(shù)據(jù)即可)
巡視中對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行指導(dǎo)，進(jìn)行正確引導(dǎo)，保證每組學(xué)生都能得出正確結(jié)論。實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的典型展示。
(注：探究成果共享，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力；同時(shí)，不要忽視錯(cuò)誤探究過程的展示，犯錯(cuò)誤并及時(shí)改正錯(cuò)誤是人成長的必經(jīng)之路)
通過大家的合作探究，我們對(duì)提出的猜想進(jìn)行了驗(yàn)證。大家得出的結(jié)論是：浮力的大小與物體排開的液體所受的重力相等。這就是著名的阿基米德原理。
(注：要對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)大量實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論才可靠，在全班同學(xué)的努力下，我們一節(jié)課解決了智者阿基米德幾年都沒解決的問題)
（3）板書：3.阿基米德原理
浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力。講述阿基米德洗澡發(fā)現(xiàn)阿基米德原理的軼事。阿基米德在洗澡時(shí)突然意識(shí)到浮力的大小與物體排開的液體所受的重力有關(guān)。
通過本節(jié)課的探究，對(duì)你以后在科學(xué)探究中的猜想有什么啟示?課下與你的同學(xué)一起討論。
(注：這對(duì)提高學(xué)生在科學(xué)探究中的猜想能力有重要意義)
知識(shí)擴(kuò)展：我們研究的是物體在液體中受到的浮力，物體在氣體中是否也受到浮力呢?物體在氣體中也會(huì)受到浮力。大量實(shí)驗(yàn)證明，阿基米德原理同樣適用于氣體。
（三）回顧小結(jié)
引導(dǎo)學(xué)生就本次實(shí)驗(yàn)探究過程中在知識(shí)與技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的收獲進(jìn)行總結(jié)。
（四)布置作業(yè)(略)。
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