名师整理物理八年级下册《第十章第2节阿基米德原理》省优质课一等奖教案.docx
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名师整理物理八年级下册《第十章第2节阿基米德原理》省优质课一等奖教案
第十章浮力
第二节阿基米德原理
【教学目标】
知识与技能
1.认识V浸和V排的关系;理解V排越大浮力越大;
2.掌握阿基米德原理;能利用阿基米德原理实验计算物体的密度;
3.理解浮力大小的决定因素。
过程与方法
1.通过具体实验感知V排越大浮力越大;
2.通过实验探究理解阿基米德原理,并掌握实验探究的方法。
情感、态度与价值观
1.通过阿基米德原理的探究历程,培养学生科学研究的探究精神;
2.引导学生将阿基米德原理实验应用于生活实际,求解物体的密度,加强物理与生活的联系。
【教学重难点】
重点:
探究阿基米德原理。
难点:
利用阿基米德原理实验来求解物体的密度。
【教学准备】或【实验准备】
教师用:
多媒体课件、溢水杯(带有刻度)、带体积刻度的长方体、弹簧测力计、水、重物、刻度尺、细线、带体积刻度的小桶、水桶、空易拉罐、水盆。
学生用(每组):
溢水杯(带有刻度)、带体积刻度的长方体、弹簧测力计、水、重物、刻度尺、细线、带体积刻度的小桶、水桶、空易拉罐、水盆。
【教学过程】
主要教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情景,引入新课
【快乐体验】:
1、将饮料瓶慢慢压入装满水的水桶中,体会浮力的变化,并描述你们观察到的现象?
设疑:
V浸和V排的有怎样的关系?
学生普遍认为:
V浸=V排
2、追问:
同学们可以利用手头的器材验证自己的猜想吗?
(设计意图:
学生从感知V浸增大,V排增大,上升到V浸=V排的理性认识。
)
学生实验并感知浮力的变化:
看到易拉罐浸入的体积越大,排除的体积越大。
学生讨论猜想:
V浸=V排
学生讨论如何测量V浸和V排
1.V浸通过圆柱体的刻度体现;
2.V排通过溢水桶的刻度体现。
学生认识到
V浸=V排
学生感知到排出的液体越多,物体受到的浮力越大。
二、合作探究,建构知识
(一)阿基米德原理
1.探究浮力和排开液体重力的关系
F浮=G排
2.探究浮力和排开液体质量的关系
F浮=m排g
3.探究浮力和排开液体体积的关系
F浮=ρ液gV排
3.追问:
同学们,物体受到的浮力与排开的液体有什么关系?
教师引导学生猜想:
猜想1:
物体排开液体体积越大所受浮力越大;
猜想2:
排开液体的质量越多,受到的浮力越大。
(学生由直观的经验和感知可以猜想到这两点;教师要引导学生认识到浮力是“力”,所以要引导学生探究浮力与排出液体之间力的关系。
)
猜想3:
排开液体所受重力越大,物体受到的浮力越大。
学生可以根据自己的经验和老师的引导初步的建立猜想,但是学生还不能猜想它们之间具体的关系
问题一:
探究浮力和排开液体所受到的重力的关系?
(设计的意图:
根据学生真实的猜想和疑问,提出问题;使问题的提出更具真实性)
(一)实验设计引导
1.思考浮力的测量?
请同学们回忆上节课浮力如何测量的。
F浮=G-F拉
2.思考如何测量排开液体的重力?
引导学生考虑液体重力的测量
G排=G桶+水–G桶
3.试验中可能的误差影响和减小方法
⑴物体放入溢水杯时候太快会造成排出的水过多;⑵先测G桶+水后测G桶会造成G桶过大等。
(设计的意图:
引导学生认识实验的步骤和目的,认识实验的操作要点,帮助学生自主的设计实验过程。
)
(二)组织学生设计实验过程
同学们,如图实验装置1.我们如何运算,才能来完成“探究浮力和排开液体所受到的重力的关系”实验?
2.为了减小误差我们的实验过程要如何调节?
(三)组织学生进行实验探究
请同学们,利用手边的器材开始实验,并记录实验数据在下表中:
物重
G/N
空桶重
G1/N
物块浸入水中后测力计的读数F/N
空桶和排开水重
G2/N
物块受到水的浮力
F浮/N
物块排开的水受到的重力
G排/N
(设计意图:
学生通过具体的实验操作,掌握阿基米德实验的探究过程。
)
(四)组织学生进行交流、讨论
1.结论:
物体所受到的浮力等于物体所排开液体所受到的重力的大小。
F浮=G排
2.实验中的不足和改进
问题二:
探究浮力和排开液体质量的关系?
(一)知识回顾
同学们,重力和质量之间的公式是?
G=mg
(二)公式推导
F浮=G排=m排g
问题三:
探究浮力和排开液体体积的关系?
(一)知识回顾
同学们,质量和体积之间的公式是?
G=mg;m=ρV
(二)公式推导
F浮=G排=m排g=ρ液gV排
学生讨论,猜测。
猜测1:
V排越大浮力越大;
猜测2:
m排越大浮力越大;
猜测3:
G排越大浮力越大;
学生建立了初步的猜想,同时对具体的关系产生疑问
学生认同问题的提出,并积极的思索研究的方法
学生回顾第一节浮力的测量方法
学生根据生活经验可以想到利用容器来测液体的重力。
学生预测可能的误差,并设法降低
学生讨论实验步骤和实验的测量和计算量
1.学生认识到
F浮=Fa-Fc
2.学生认识到
G排=Fe-Fd
3.实验的步骤为:
a→d→b→c→e
(b为准备溢水杯)
小组交流讨论,进行实验
学生通过具体的成长不仅仅总结了阿基米德原理,同时掌握了原理的探究过程。
学生认识到实验的误差和改进的方法;同时认识到要多次测量得到普遍的规律。
学生回顾重力的公式
学生通过公式推导理解浮力和排开液体质量的关系。
F浮=m排g
学生通过公式推导理解浮力和排开液体体积的关系。
F浮=ρ液gV排
(二)阿基米德原理练习提高
F浮=G排
F浮=m排g
F浮=ρ液gV排
过渡:
同学们,通过以上三个问题的探究使我们得到了到阿基米德原理,及其变式。
通过它们使我们认识到浮力和排开液体之间的关系。
通过下面的练习让我们深刻的理解这些规律。
1.关于阿基米德原理,正确的叙述是:
()
A.浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体的体积
B.浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体的质量
C.浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力
D.浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体受到的重力
2.有一个重为5N、体积为300cm3的物体。
问该物体浸没在水中时受的浮力多大?
3.将一物体放入盛满水的烧杯中,溢出20g水,则该物体受到的浮力为多少?
学生练习,巩固理解阿基米德原理和变式
F浮=G排
F浮=m排g
F浮=ρ液gV排
(三)典型应用——由阿基米德原理实验求物体的密度
掌握密度的计算思路
1.m物=G/g
2.V排=F浮/ρ液g
3.ρ=m/V
如图可知:
物体在水中全部浸没时受到的浮力为N。
该物体的密度为kg/m3。
教师引导学生分析:
1.m物=G/g=10N/10N/Kg=1Kg
2.V排=F浮/ρ液g
=3N/1×103kg/m3×10N/kg
=3×10-4m3
3.ρ=m/V排
=1Kg/3×10-4m3
=3.3×103kg/m3
(设计意图:
通过该题让学生掌握阿基米德原理实验求密度的思路:
1.m物=G/g2.V排=F浮/ρ液g3.ρ=m/V排。
)
学生思考讨论
1.F浮=G-F拉
=10N–7N
=3N
2.学生对通过阿基米德原理实验密度的求解感觉困惑。
由公式ρ=m/V
在教师的引导下,学生逐步思考物体的质量m;和体积v如何通过题目的数据求得
三、课堂小结:
回顾本节课的学习内容
本节课你有哪些收获?
还有哪些疑惑?
学生讨论梳理知识,交流收获和疑惑。
四、课堂检测
教师巡视、讲评
学以致用完成检测题、解答见附件1
五、布置作业
出示思考题题目见附件2
课后完成
【板书设计】
第二节阿基米德原理
一、阿基米德原理
(1)内容:
(2)表达式:
F浮=G排=ρ液gV排
二、阿基米德原理实验求密度:
1.m物=G/g
2.V物=F浮/ρ液g
3.ρ=m/V排
【教学反思】
一、教案的“亮点”
1、通过学生具体的测量认识V浸=V排。
这样讲学生直观认识的浸没体积增大,排开液体的体积增大,上升到理性的认知。
2、注重学生认识的逐步深入
由学生直观认识排开液体越多,物体受到的浮力越大,到建立初步的猜想,再到问题的提出,再到逐步探讨浮力与G排、m排、V排的关系,学生深刻的认识了浮力与排开液体间的关系。
二、教学中易出现的问题
1、部分学生对物理量之间的关系掌握不好,常常认为浮力等于排开液体的质量。
2、由于研究浮力与排开液体的关系,很多学生认为浮力是排开液体产生的。
所以要让学生明白浮力仅仅是和排开液体存在数量上的关系。
附件1【课堂检测】
1.将金属块的一半浸没水中,排开了0.6kg的水,金属块受到的浮力是____________。
(g取10N/kg)
2.将物体挂在弹簧秤上,在空气中称,弹簧秤的示数是25牛;将物体浸没在水中称,弹簧秤的示数是15牛,这个物体受到的浮力是牛。
将物体的一半浸没在水中,弹簧秤的示数是牛。
3.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称时重5N,浸没在水中称时重4.7N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为_________N,它排开的水重为__________N。
4.某海滨浴场,水底布满鹅卵石,水中游泳的人由深水走向浅水的过程中,以下体验和分析合理的是( )
A.脚越来越不疼,因为人越来越轻
B.脚越来越疼,因为人越来越重
C.脚越来越不疼,因为水的浮力越来越大了
D.脚越来越疼,因为水的浮力越来越小了
5.如图所示,甲、乙两个大小不同的铁球,用线吊着浸没在水中不同深度.已知甲铁球的体积大于乙铁球,那么甲球和乙球所受浮力大小是()
A.甲球大
B.乙球大
C.甲、乙球一样
D.无法比较
6.将一重为80N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30N的水,则物体受到的浮力是( )
A.80NB.30NC.50ND.110N
7.将质量为0.5kg的物体,轻轻放入盛满清水的溢水杯中,溢出0.2kg的水,则此物体受到的浮力是()(g取10N/kg)
A.5NB.0.5NC.2ND.0.2N
附件2
1.下列关于浮力的叙述中,正确的是( )
A.物体浸没在水中的深度越大,受到的浮力也就越大
B.同一木块分别漂浮在水面和酒精上,在酒精面上受到的浮力小于在水面上的浮力
C.物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定
D.物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定
2.空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。
下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是( )
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力
B.浮力的方向竖直向上
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
3.把重17.8N的实心铜球挂在弹簧测力计上,浸没在水中后,弹簧测力计的示数是15.8N,铜球受到的浮力是________N,铜球的体积是________cm3。
(g取10N/kg)
4.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神,如图所示。
“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。
正常游泳时,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随。
在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下气囊排开水的体积会,受到的浮力会(都选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.人们游泳时,会有这样的体验:
当人站立在水中且身体慢慢要浸没时,池底对脚的支持力几乎为零。
假如一位重500N的同学正在体验这种感受,则人所受浮力的大小为N,排开水的体积为m3。
(g=10N/kg,,水的密度1.0×103kg/m3)
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