《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(shí)與技能 知道阿基米德原理，會(huì)求浮力的大??； 2、過(guò)程與方法 （1）經(jīng)歷科學(xué)探究浮力大小的過(guò)程，培養(yǎng)探究意識(shí)，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(guò)程，進(jìn)一步練習(xí)使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)阿基米德原理的探究活動(dòng)，體會(huì)科學(xué)探究的樂(lè)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(kāi)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(tái)（1個(gè)，包括1個(gè)鐵圈）、彈簧測(cè)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(cè)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(tái)（1個(gè)，包括1個(gè)鐵圈）、毛巾。 七、教學(xué)過(guò)程 （一）導(dǎo)入新課 師：我?guī)?lái)一物塊，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(lái)僅用一把測(cè)力計(jì)幫我測(cè)算一下。 請(qǐng)一位學(xué)生演示用測(cè)力計(jì)測(cè)出物塊所受浮力多

3、大。 師：輪船受多大的浮力，用測(cè)力計(jì)是解決不了的。有沒(méi)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(cè)：物體排開(kāi)的水越多，它所受的浮力越大。浮力的大小與被排開(kāi)的液體之間是否存在定量的關(guān)系呢？（步步引導(dǎo)、層層過(guò)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(huì)想探究比較浮力大小與被排開(kāi)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(kāi)的液體重力更直接、

4、簡(jiǎn)便。 板書(shū)：9.2 一、實(shí)驗(yàn)探究：浮力的大小與被排開(kāi)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(shū)：2、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃： 師：本實(shí)驗(yàn)主要是測(cè)得F浮與G排 ，請(qǐng)一位同學(xué)先介紹如何測(cè)得F浮。 學(xué)生1介紹：先測(cè)物塊的重，再將其浸入水中，讀測(cè)力計(jì)的示數(shù)F’，用F浮=G-F’算。 師：那排開(kāi)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(wèn)：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(kāi)的水？ 老師展示學(xué)生課前自制收集排開(kāi)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(qǐng)學(xué)生演示說(shuō)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(huì)從溢水口流下來(lái)。所以，同學(xué)們應(yīng)裝到水剛好流出來(lái)。 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(guò)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(huì)從吸管流下來(lái)。 老師表?yè)P(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(jiǎn)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(qǐng)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(wèn)題，那你們確定的實(shí)驗(yàn)方案如何？請(qǐng)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(cè)力計(jì)分別測(cè)出物塊、空小桶的重G物、、G桶（老師問(wèn)：能否最后才測(cè)物塊的重？）） ③將物塊浸入液體中（部分浸入），讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F’ ④用測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和被排開(kāi)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(shū)：3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù) 第五部分：分析與論證： 請(qǐng)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(shū)：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(kāi)的液體所受重力的大小。 F浮=G排 解答如何測(cè)輪船所受的浮力大小。 幻燈片：阿基米德原理 板書(shū)： 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(jiǎn)介 （三）課堂總結(jié) 本節(jié)大家通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物體所受浮力大小與排開(kāi)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(guò)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(jiǎn)便，效果明顯，而且也推崇了低成本實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的理念，值得表?yè)P(yáng)。 八、 板書(shū)設(shè)計(jì)： 9.2實(shí)驗(yàn)探究：阿基米德原理 1、提出問(wèn)題：浮力大小與排開(kāi)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(kāi)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(wèn)題、實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到浮力大小與排開(kāi)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(wèn)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(dòng)手動(dòng)腦自主解決問(wèn)題，達(dá)到對(duì)知識(shí)的理解，也倡導(dǎo)低成本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐的理念，學(xué)生參加的積極性很高，不僅對(duì)學(xué)物理的興趣大增，而且也培養(yǎng)鍛煉了

11、學(xué)生的動(dòng)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(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力的大小。 2、 經(jīng)歷用實(shí)驗(yàn)探究浮力大小的過(guò)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(jué)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(cè)浮力的大?。? 2、 如何收集被排開(kāi)的液體？（可用圖或文字表示） 3、 如何測(cè)量被排開(kāi)的液體

13、的 ？ 4、 如何多次測(cè)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(cè)力計(jì)分別測(cè)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(kāi)的液體，讀出此時(shí) ，算出物塊受到的浮力F浮。 ③用測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和被排開(kāi)的液體的 ，算出物塊浸入液體中時(shí)排開(kāi)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(cè)得的浮力與 ，兩者的關(guān)系是 。由此可得的結(jié)論是： 。 6