《實(shí)驗(yàn)探究： 阿基米德原理》教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、 【信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合課例的教學(xué)設(shè)計(jì)】 實(shí)驗(yàn)探究： 阿基米德原理 　 一、課程目標(biāo)： 1、知識與技能 知道阿基米德原理，會求浮力的大??； 2、過程與方法 （1）經(jīng)歷科學(xué)探究浮力大小的過程，培養(yǎng)探究意識，提高科學(xué)探究能力； （2）經(jīng)歷探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)一步練習(xí)使用彈簧測力計(jì)測浮力。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過阿基米德原理的探究活動，體會科學(xué)探究的樂趣； 二、教學(xué)重點(diǎn) 阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)探究。 三、教學(xué)難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)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。 四、教學(xué)方法 觀察、討論

2、、實(shí)驗(yàn)探究。 五、課時(shí)安排 45分鐘 六、教學(xué)準(zhǔn)備 學(xué)生用的實(shí)驗(yàn)器材包括：鐵架臺（1個(gè)，包括1個(gè)鐵圈）、彈簧測力計(jì)（1把）、物塊（1塊）或石塊（3塊）、細(xì)線、、自制溢水杯（1個(gè)）、自制小桶（1個(gè)）、水或鹽水、毛巾（每組1條）。 教師演示用器材：大彈簧測力計(jì)（1個(gè)）、圓柱型容器（1個(gè)）、空飲料瓶（1個(gè)）、水槽（1個(gè)）、物塊（1塊）、水、鐵架臺（1個(gè)，包括1個(gè)鐵圈）、毛巾。 七、教學(xué)過程 （一）導(dǎo)入新課 師：我?guī)硪晃飰K，準(zhǔn)備浸入水里，不知物塊受到的浮力有多大？哪位同學(xué)上來僅用一把測力計(jì)幫我測算一下。 請一位學(xué)生演示用測力計(jì)測出物塊所受浮力多

3、大。 師：輪船受多大的浮力，用測力計(jì)是解決不了的。有沒有求浮力的其他方法呢？ 學(xué)生體驗(yàn)：將一空礦泉水瓶逐漸壓人水中,體驗(yàn)浮力大小的變化，并觀察溢出水的多少。 學(xué)生介紹體驗(yàn)：隨著礦泉水瓶逐漸壓人水中，浮力增大，溢出的水也增多。 教師引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測：物體排開的水越多，它所受的浮力越大。浮力的大小與被排開的液體之間是否存在定量的關(guān)系呢？（步步引導(dǎo)、層層過渡。） （二）新課教學(xué) 第一部分：確定實(shí)驗(yàn)探究課題，進(jìn)行猜想 引導(dǎo)學(xué)生討論確定實(shí)驗(yàn)探究的課題：可能學(xué)生會想探究比較浮力大小與被排開的液體重力或體積的關(guān)系。老師啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)比較浮力與被排開的液體重力更直接、

4、簡便。 板書：9.2 一、實(shí)驗(yàn)探究：浮力的大小與被排開的液體所受重力的關(guān)系 1、猜想： F浮=G排 第二部分：學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)計(jì)劃 學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況： 板書：2、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃： 師：本實(shí)驗(yàn)主要是測得F浮與G排 ，請一位同學(xué)先介紹如何測得F浮。 學(xué)生1介紹：先測物塊的重，再將其浸入水中，讀測力計(jì)的示數(shù)F’，用F浮=G-F’算。 師：那排開的水怎么收集？ 老師展示前面學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，問：水槽里的水是否是全部被排出的水? 學(xué)生：有部分排出

5、的水沾在容器外壁和容器底。 師：如何集中收集到全部被排開的水？ 老師展示學(xué)生課前自制收集排開液體用的溢水杯的照片 學(xué)生1演示介紹操作方法（自制實(shí)驗(yàn)室那款的溢水杯，如下左圖）：將空飲料瓶剪掉上面一部分，在上方位置的側(cè)壁挖個(gè)孔，將一截吸管粘在小孔處，溢出的水就可以從吸管集中流出。浸入物體前應(yīng)將水裝滿，即水面到達(dá)溢水口。 老師請學(xué)生演示說明未裝滿和裝滿，效果是不同的。 老師補(bǔ)充：由于水具有表面張力，所以眼睛看水面到溢水口，如何再上升一些，水也還不會從溢水口流下來。所以，同學(xué)們應(yīng)裝到水剛好流出來。 學(xué)生2介紹（自制溢水杯，如下右圖）：將大飲料瓶的底部剪掉一部分（剪掉的部分可做接水的小桶），

6、瓶蓋挖孔（大小與吸管相近），穿過一根吸管，將瓶子倒置固定在鐵圈上。水先加到與吸管上端相平，當(dāng)浸入物塊，水面上升，就會從吸管流下來。 老師表揚(yáng)：同學(xué)們真是心靈手巧，能利用生活廢棄的材料，制作操作簡便，效果顯著的實(shí)驗(yàn)器材，既改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方法，又節(jié)約了能源。 師：多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是什么嗎？ 尋找的規(guī)律應(yīng)具有普遍性，所以應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。請學(xué)生介紹不同的方法。 學(xué)生1：用一物塊，改變浸入的體積。 學(xué)生2：:使用大小不同的石塊先后實(shí)驗(yàn) 老師補(bǔ)充：用不同的液體實(shí)驗(yàn)。

7、 第三部分：確定實(shí)驗(yàn)方案 師：解決了以上關(guān)鍵問題，那你們確定的實(shí)驗(yàn)方案如何？請一位同學(xué)介紹本組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。（老師結(jié)合學(xué)生的介紹放映幻燈片，必要時(shí)加以補(bǔ)充或解釋） 方案1：①在溢水杯中裝滿水，空小桶放在溢水口下方。 ②用測力計(jì)分別測出物塊、空小桶的重G物、、G桶（老師問：能否最后才測物塊的重？）） ③將物塊浸入液體中（部分浸入），讀出測力計(jì)示數(shù)F’ ④用測力計(jì)測出小桶和被排開的水的總重G總 ，G排=G總-G杯 ⑤增大物塊浸入的體積，重復(fù)以上步驟重做兩次，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 第四部分：各

8、實(shí)驗(yàn)小組（前后桌共4人）根據(jù)本組設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù) 板書：3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù) 第五部分：分析與論證： 請兩個(gè)組的學(xué)生在實(shí)物投影儀上展示本組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得出結(jié)論。 板書：4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小。 F浮=G排 解答如何測輪船所受的浮力大小。 幻燈片：阿基米德原理 板書： 阿基米德原理（

9、補(bǔ)在標(biāo)題處） 幻燈片：信息窗：阿基米德簡介 （三）課堂總結(jié) 本節(jié)大家通過實(shí)驗(yàn)探究物體所受浮力大小與排開的液體重力的大小關(guān)系，發(fā)現(xiàn)F浮=G排 ，也就是經(jīng)歷了探究“阿基米德原理”的過程。該公式可作為分析或計(jì)算液體或氣體的浮力大小的方法。實(shí)驗(yàn)探究中，同學(xué)利用礦泉水瓶等廢棄材料制作實(shí)驗(yàn)儀器，不僅操作簡便，效果明顯，而且也推崇了低成本實(shí)驗(yàn)開發(fā)與應(yīng)用的理念，值得表揚(yáng)。 八、 板書設(shè)計(jì)： 9.2實(shí)驗(yàn)探究：阿基米德原理 1、提出問題：浮力大小與排開的液體重力是否有定量關(guān)系 2、猜想： F浮=G排 3

10、、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃： 4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù) 5、分析與論證：阿基米德原理 F浮=G排 九、 布置作業(yè) 十、教學(xué)反思： 本節(jié)課是在學(xué)生已經(jīng)了解浮力大小與排開液體的體積、液體密度有關(guān)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步定量探究，所以我先創(chuàng)設(shè)問題、實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到浮力大小與排開的液體所受重力的大小有關(guān)，使學(xué)生有目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。然后層層展現(xiàn)、步步深入引導(dǎo)學(xué)生思考、討論、交流、解決問題，從而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。其中激發(fā)學(xué)生自制溢水杯，這不僅讓學(xué)生動手動腦自主解決問題，達(dá)到對知識的理解，也倡導(dǎo)低成本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與實(shí)踐的理念，學(xué)生參加的積極性很高，不僅對學(xué)物理的興趣大增，而且也培養(yǎng)鍛煉了

11、學(xué)生的動手操作、創(chuàng)新精神與合作能力。在其他環(huán)節(jié)，如實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)分析等，都充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，老師只是引導(dǎo)并作必要的補(bǔ)充等。 附：實(shí)驗(yàn)報(bào)告單 實(shí)驗(yàn)探究：阿基米德原理 【課題】探究阿基米德原理 實(shí)驗(yàn)合作者： 時(shí)間： 【目的】 1、 會用彈簧測力計(jì)測量浮力的大小。 2、 經(jīng)歷用實(shí)驗(yàn)探究浮力大小的過程，知道阿基米德原理。 【實(shí)驗(yàn)課題的提出】 如圖，將一個(gè)空飲料瓶逐漸壓入裝滿水的容器中，可以看到容器的水

12、 同時(shí)手感覺到飲料瓶受到的浮力 。那么，浮力的大小與 有什么樣的定量關(guān)系呢？ 【制定探究計(jì)劃】 1、 如何測浮力的大??？ 2、 如何收集被排開的液體？（可用圖或文字表示） 3、 如何測量被排開的液體

13、的 ？ 4、 如何多次測量？ 【實(shí)驗(yàn)器材】 根據(jù)你所制定的探究計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)所需要的器材有：

14、 【實(shí)驗(yàn)探究步驟】 ①用測力計(jì)分別測出物塊的和空小桶的 。 ②將物塊浸入液面到達(dá) 的溢水杯中，用空杯承接從溢水杯里被排開的液體，讀出此時(shí) ，算出物塊受到的浮力F浮。 ③用測力計(jì)測出小桶和被排開的液體的 ，算出物塊浸入液體中時(shí)排開的液體的 。 ④ ，重復(fù)以上②③步驟重做兩次，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄】 【分析與論證】 比較測得的浮力與 ，兩者的關(guān)系是 。由此可得的結(jié)論是： 。 6