資源簡(jiǎn)介

人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第十章第二節(jié)《阿基米德原理》教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 10.2阿基米德原理 單元 第十章 學(xué)科 物理 年級(jí) 八年級(jí)
教材分析 《阿基米德原理》主要涉及浮力的基本概念和原理。這一章節(jié)在教材中的地位和作用非常突出，不僅是前面所學(xué)力學(xué)知識(shí)的延伸和擴(kuò)展，也是后續(xù)學(xué)習(xí)物體浮沉條件、浮力利用等內(nèi)容的基礎(chǔ)。 首先，從知識(shí)體系的角度來(lái)看，這一章節(jié)是在定性探究“浮力大小跟哪些因素有關(guān)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步定量探究浮力的大小。這種從定性到定量的研究方法，體現(xiàn)了物理學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。同時(shí)，通過(guò)探究浸在液體中的物體所受的浮力大小與物體排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系，歸納出阿基米德原理，這一過(guò)程也體現(xiàn)了科學(xué)探究的基本方法。 其次，教材強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)阿基米德原理。這既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，也符合物理學(xué)科的教學(xué)特點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生可以更加直觀地理解浮力的產(chǎn)生和阿基米德原理的內(nèi)涵，從而加深對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。同時(shí)，這也符合新課程改革的理念，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性和實(shí)踐性。 最后，從實(shí)際應(yīng)用的角度來(lái)看，阿基米德原理在日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究等方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。例如，在船舶設(shè)計(jì)、潛水器設(shè)計(jì)、浮力測(cè)量等領(lǐng)域，都需要運(yùn)用阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算和分析。因此，通過(guò)學(xué)習(xí)這一章節(jié)，學(xué)生不僅可以掌握基本的物理知識(shí)，還可以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，解決實(shí)際問(wèn)題。
學(xué)習(xí) 目標(biāo) 人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第十章第二節(jié)《阿基米德原理》的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面： 一、知識(shí)與技能 1. 理解阿基米德原理，掌握其基本概念和內(nèi)涵。 2. 學(xué)會(huì)運(yùn)用阿基米德原理計(jì)算物體在液體中所受的浮力。 3. 了解阿基米德原理在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。 二、過(guò)程與方法 1. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究阿基米德原理，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究精神。 2. 學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論的方法。 3. 培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納、推理等思維能力和解決問(wèn)題的能力。 三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1. 激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣和熱愛(ài)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神。 2. 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)原理在生活、生產(chǎn)中的重要作用，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的應(yīng)用意識(shí)。 3. 培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和交流溝通能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。 通過(guò)以上學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成，學(xué)生可以全面掌握阿基米德原理的相關(guān)知識(shí)，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力，為未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
學(xué)情分析 1. 學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況：在學(xué)習(xí)《阿基米德原理》之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了浮力、重力、二力平衡、二力的合成等基礎(chǔ)知識(shí)。這些知識(shí)的理解和掌握程度將直接影響學(xué)生對(duì)《阿基米德原理》的理解和應(yīng)用。 2. 學(xué)生的認(rèn)知能力：八年級(jí)的學(xué)生正處于認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，他們的抽象思維能力正在逐漸發(fā)展，但還需要通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)加深理解。因此，在進(jìn)行《阿基米德原理》的教學(xué)時(shí)，需要注重實(shí)驗(yàn)和觀察，幫助學(xué)生建立直觀的認(rèn)識(shí)。 3. 學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣：學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要因素。在進(jìn)行《阿基米德原理》的教學(xué)時(shí)，需要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們積極參與課堂活動(dòng)，提高他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。 4. 學(xué)生的學(xué)習(xí)困難：在學(xué)習(xí)《阿基米德原理》的過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到一些困難，如理解浮力與排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系、運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問(wèn)題等。教師需要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙。
重點(diǎn) 阿基米德原理的理解和應(yīng)用、浮力的計(jì)算、液體密度的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析能力
難點(diǎn) 理解和掌握阿基米德原理、浮力大小的計(jì)算
材料準(zhǔn)備 燒杯、溢水杯、圓柱體物塊、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、水、多媒體課件等
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 講述：阿基米德的故事 阿基米德是古希臘的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和工程師，生活在公元前3世紀(jì)的西西里島的敘拉古。阿基米德和王冠的故事源于一個(gè)真實(shí)的歷史事件。據(jù)說(shuō)，敘拉古的亥厄洛王請(qǐng)一位金匠制作了一頂皇冠，但他懷疑皇冠中摻有銀子，因?yàn)榻鸾巢](méi)有使用他提供的足夠純金。為了驗(yàn)證皇冠的純度，亥厄洛王請(qǐng)阿基米德進(jìn)行鑒定。 阿基米德接受了這個(gè)挑戰(zhàn)，并開(kāi)始思考如何解決這個(gè)問(wèn)題。一天，當(dāng)他在洗澡時(shí)，他注意到當(dāng)他的身體浸入水中時(shí)，水會(huì)從浴盆中溢出。這一觀察啟發(fā)了他，使他意識(shí)到物體在液體中受到的浮力與其排開(kāi)的液體重量相等。 阿基米德進(jìn)一步推理，由于金的密度大于銀，如果皇冠中摻有銀，那么同樣重量的皇冠體積會(huì)比純金的大。因此，當(dāng)皇冠完全浸入水中時(shí)，它排開(kāi)的水量會(huì)比同樣重量的純金多。 為了驗(yàn)證這個(gè)理論，阿基米德進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他先將一塊與王冠重量相等的純金塊放入盛滿水的容器中，測(cè)量排出的水量。然后，他將皇冠也放入同一個(gè)容器中，觀察排出的水量。結(jié)果，皇冠排出的水量明顯多于純金塊，這證明了皇冠中確實(shí)摻有銀。 阿基米德通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了王冠摻假的秘密，并向亥厄洛王報(bào)告了他的發(fā)現(xiàn)。工匠被迫承認(rèn)了他的欺詐行為，并受到了應(yīng)有的懲罰。 這個(gè)故事不僅展示了阿基米德的聰明才智和獨(dú)特的思維方式，也揭示了浮力原理的實(shí)際應(yīng)用。阿基米德后來(lái)在他的名著《論浮體》中總結(jié)了這個(gè)原理，并將其命名為“阿基米德原理”，為后來(lái)的科學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。 那么，今天我們將按照這位古代先賢的思路，定性的研究物體浸在液體中，受到的浮力應(yīng)該如何計(jì)算。下面就開(kāi)始我們的探索之旅吧！ 聆聽(tīng)故事。思考問(wèn)題。 用故事引入新課，引發(fā)學(xué)生興趣。
講授新課 提問(wèn)：浮力的大小與哪些因素有關(guān)？ 提示：從我們之前的學(xué)習(xí)中，我們知道，浸在物體中的物體要受到浮力的作用，浮力的大小和液體的密度以及物體浸在液體中的體積有關(guān)，阿基米德的靈感是“物體浸在液體中的體積”和“物體排開(kāi)液體的體積”之間的關(guān)系，這個(gè)關(guān)系是什么？ 提問(wèn)：浸在液體中的物體受到的浮力大小如何測(cè)量？ 提問(wèn)：但是浮力這個(gè)物理量是一種力，它能和液體的密度及排開(kāi)液體的體積去比較大小嗎？ 提問(wèn)：那么，由液體的密度和排開(kāi)液體的體積，你能聯(lián)想到液體的什么？ 提問(wèn)：由排開(kāi)液體的質(zhì)量能想到哪一種力？ 講解：很好，那么我們今天的實(shí)驗(yàn)就是要比較物體受到的浮力和物體排開(kāi)液體所受的重力之間的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)：探究浮力的大小和排開(kāi)的液體所受的重力之間的關(guān)系 提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量那幾個(gè)物理量？ 很好，物體受到的浮力我們可以用稱重法通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，請(qǐng)同學(xué)們分組討論：怎樣測(cè)量排開(kāi)液體受到的重力？ 點(diǎn)評(píng)：排水法固然可以，但是結(jié)果是計(jì)算出來(lái)的，能不能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出來(lái)？ 講解：同學(xué)們的思路非常正確，但是，有兩點(diǎn)同學(xué)們要注意。 第一在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們要使用溢水杯；第二，可以直接用一個(gè)小桶收集溢水杯中溢出的水，然后測(cè)其重力。 關(guān)于溢水杯我們來(lái)討論一下。 提問(wèn)：溢水杯使用時(shí)，為什么要先裝滿水？ 提問(wèn)：溢水杯裝滿水的標(biāo)志是什么？ 提問(wèn)：大家討論，如果溢水杯沒(méi)有裝滿水，那么，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？ 提出問(wèn)題：請(qǐng)大家討論，實(shí)驗(yàn)中直接測(cè)量幾個(gè)物理量？ 組織同學(xué)分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。巡視各組進(jìn)行指導(dǎo)。 請(qǐng)各小組分享實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。 很好，這個(gè)結(jié)論的內(nèi)容就被稱做“阿基米德原理”，大家要注意，阿基米德原理既適用于液體，同時(shí)，也適用于氣體。 提問(wèn)：請(qǐng)總結(jié)阿基米德原理的公式。 提問(wèn)：根據(jù)阿基米德原理的公式，如果我們知道了液體的密度和排開(kāi)液體的體積，怎樣計(jì)算物體受到的浮力呢？ 講解：阿基米德定律的公式的推導(dǎo)式F浮=G排=ρ液gV排為我們提供了計(jì)算浮力的一種方法，利用這個(gè)公式，我們可以計(jì)算物體受到的浮力，會(huì)可以根據(jù)條件的不同，計(jì)算物體的密度、液體的密度、物體的體積、質(zhì)量等等。接下來(lái)我們完成教材55頁(yè)的例題，大家注意，當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，排開(kāi)液體的體積和物體本身的體積是相等的。 例題 有一個(gè)重7N的鐵球，當(dāng)它浸沒(méi)在水中時(shí)受到多大的浮力 g取10 N/kg。 回答：液體的密度和物體浸在液體中的體積。 回答：相等。 回答：稱重法。 回答：不同的物理量之間不能比較大小。 回答：質(zhì)量。 回答：排開(kāi)液體的重力。 回答：需要測(cè)量物體受到的重力和排開(kāi)的液體受到的重力。 回答：可以用排水法，測(cè)出排開(kāi)水的體積，在計(jì)算出液體的重力。 分組討論。 回答：可以，在容器中裝滿水，將物體浸沒(méi)，然后將溢出的水收集起來(lái)，測(cè)出重力。 回答：保證物體排開(kāi)的水全部溢出并被收集。 回答：水面達(dá)到溢水口。 討論并回答： 測(cè)出的排開(kāi)液體的重力偏小。 討論并回答：需要測(cè)量物體的重力；物體浸沒(méi)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；小桶的重力；收集溢出的水后的總重力。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 回答：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)液體所受的重力。 回答：F浮= G排。 回答：F浮= G排=ρ液gV排。 聆聽(tīng)講解并完成習(xí)題。 通過(guò)提問(wèn)，完成猜想，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。 培養(yǎng)學(xué)生利用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決問(wèn)題的習(xí)慣。 保證知識(shí)的連貫性。 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。 培養(yǎng)學(xué)生的觀察思考能力。 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力和合作探究的能力。 培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
課堂練習(xí) PPT演示課堂練習(xí)題，請(qǐng)同學(xué)回答，并進(jìn)行講評(píng)。 講評(píng)過(guò)程中，講解解題思路和解題方法。 做練習(xí)。 回答問(wèn)題。 聆聽(tīng)老師講評(píng)。 鞏固新知。 培養(yǎng)正確的思維方式和解題思路。
課堂小結(jié) 同學(xué)們，今天我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解了阿基米德原理內(nèi)容，浸入液體或氣體中的物體受到一個(gè)向上的浮力，這個(gè)浮力的大小等于它所排開(kāi)的液體或氣體受到的重力。公式表示學(xué)習(xí)了公式F浮 = G排 = ρ液gV排。接下來(lái)請(qǐng)大家談一談本節(jié)課自己的收獲。 對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并總結(jié)本課的知識(shí)點(diǎn)。 談收獲。 聆聽(tīng)老師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)知識(shí)點(diǎn)、做筆記。 鞏固知識(shí)點(diǎn)。培養(yǎng)總結(jié)概括的能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。
板書 10.2阿基米德原理 一、浮力與排開(kāi)的液體所受的重力 1.物體浸在液體中的體積與物體排開(kāi)液體的體積 2.浮力與物體排開(kāi)液體的重力 二、浮力的大小 1.實(shí)驗(yàn)：阿基米德原理F浮=G排 2.浮力的計(jì)算F浮==G排=ρ液gV排
教學(xué)反思 首先，我認(rèn)識(shí)到這一章節(jié)的難點(diǎn)在于如何幫助學(xué)生理解阿基米德原理的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用。為此，我采用了多種教學(xué)方法，如實(shí)驗(yàn)演示、動(dòng)畫模擬和小組討論等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。這些方法不僅幫助學(xué)生更好地理解了阿基米德原理，還提高了他們的動(dòng)手能力和合作精神。 其次，我注意到學(xué)生在應(yīng)用阿基米德原理解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)存在一定的困難。這主要是因?yàn)閷W(xué)生缺乏實(shí)際問(wèn)題的分析和解決能力。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我特意設(shè)計(jì)了一些與日常生活相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生在實(shí)踐中逐步掌握如何運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問(wèn)題。 此外，我還發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解浮力與重力、壓力等物理量之間的關(guān)系時(shí)存在困惑。為了幫助學(xué)生更好地掌握這些關(guān)系，我特意在課堂上進(jìn)行了詳細(xì)的解釋和演示，并鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)小組討論和提問(wèn)來(lái)加深對(duì)這些關(guān)系的理解。 最后，我認(rèn)識(shí)到作為一名教師，不僅要傳授知識(shí)，更要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思維能力。因此，在今后的教學(xué)中，我將更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒎治瞿芰蛣?chuàng)新能力，為他們今后的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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