《阿基米德原理》教学案例

  一、教学目标

  （一）知识与技能

  1.能复述阿基米德原理并书写出其数学表达式。2.能利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。

  （二）过程与方法

  1.经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，做到会操作、会记录、会分析、会论证。2.通过实验过程，初步进行信息的收集和处理，尝试从物理实验中归纳科学规律，解释简单物理现象，进行简单的计算。

  （三）情感态度和价值观

  1.保持对物理和生活的兴趣，增强对物理学的亲近感，乐于探究科学奥秘。2.通过参与实验活动，体验科学探究的乐趣，学习科学研究的方法，培养实践能力以及创新意识。

  二、教学重难点

  重点：让学生经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，概括、归纳出阿基米德原理。

  难点：利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。

  三、教学过程

  （一）导入新课

  通过上一节的探究我们知道，浸入液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。那么浮力与这两个因素之间有怎样的关系呢？对于液体的密度我们查密度表可以得到，对于物体浸在液体中的体积，我们不容易知道。能不能把它转化成容易测量的东西呢？

  （二）教学过程

  1.让学生阅读《阿基米德的灵感》，思考：物体排开液体的体积和液体的密度，跟液体的质量有什么关系？跟液体的重力有什么关系？进一步思考浮力和物体排开的液体的重力可能是什么关系？

  让学生将空易拉罐慢慢按入水中，学生在实验时观察易拉罐浸入水的多少与排开水的多少的关系，同时感受浮力的大小。

  （易拉罐浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大即：物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。）

  学生回答：物体排开液体的体积和液体的密度的乘积就是物体排开液体的质量。物体排开液体的质量跟物体排开液体的重力成正比。

  2.探究的问题：浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。

  引导学生思考设计实验方案需要解决的两方面的问题：①如何测量物体受到的浮力。②如何测量被物体排开的液体的重力。

  总结归纳出阿基米德原理：

  （1）内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。

  （2）表达式：F浮=G排

  （3）导出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排

  结合例题指出利用阿基米德原理解决浮力问题时需要注意以下几点：

  （1）原理中的“浸入液体里的物体”包含两种状态，一是物体的全部都浸没在液体中，二是物体的一部分浸在液体中，一部分露出液面。

  （2）G排是指被物体排开的液体所受的重力，它不是物体的重力，也不是物体浸入的液体的重力。

  （3）V排表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V排=V物。当物体只有一部分浸入液体中时，V排=所排开水的体积。

  （4）由F浮=ρ液gV排可以看出，物体受到的浮力只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的重力、密度、体积、形状等无关，与容器中液体的重力等无关。

  （5）阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。此时F浮=ρ气gV排，对于浸在大气里的物体，V排=V物。

  四、课堂小结

  通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问题？