《阿基米德原理》第一课时
一、教学任务分析
《阿基米德原理》是上海教育出版社九年级物理教材第六章《压力与压强》第四节的内容。本节的内容是在感受浮力存在的基础上,逐步探究浮力的作用点和方向,并进一步探究影响浮力的因素,从而引出阿基米德原理,为下节内容浮力产生的原因和阿基米德原理的应用在结构上起到了承上启下的重要作用。浮力的大小到底由哪些因素决定是一个相对模糊的概念,因此教师在教学过程中应为学生搭建一系列学习的支架,使他们理清思路,通过自主活动探究得到阿基米德原理。同时,把教材中的验证阿基米德原理的实验改为探究实验,有利于激发学生的学习兴趣,使每个学生都积极主动地去探索、去学习,在活动中增强学生的发散思维能力和归纳表达能力。
任教班级的学生对物理兴趣较高,但基础一般,各知识点的相互衔接能力不强,语言的归纳能力也不太规范,缺乏一定的探索研究问题的能力。浮力现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象。教学中要注意充分发挥探究实验的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。14岁左右的初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意建立合理的教学支架,借助实验加强直观性和形象性,积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过数据分析和推理判断来获取结论,发展抽象思维能力。
二、教学目标
1、知识与技能:
(1)知道浮力;知道阿基米德原理。
(2)学会使用弹簧测力计测浮力大小的方法;会用弹簧测力计、量筒等器材来探究浮力
大小。
2、过程与方法:
(1)经历“认识浮力”的过程,认识和运用实验探索物理规律的科学方法。
(2)经历“探究阿基米德原理”的过程,认识和运用科学猜想、观察实验、数据处理、分
析归纳等方法。
3、情感、态度与价值观:
(1)通过演示玩具船的情景,激发学习的兴趣和探究科学的热情。
(2)重温阿基米德研究浮力大小的历史,体验科学探究的艰辛和乐趣,感悟科学家刻苦
钻研的精神。
三、教学重点和难点
重点:阿基米德原理。
难点:阿基米德原理的探究过程。
四、教学资源
1、学生资源:弹簧测力计、量筒、烧杯、水槽、空饮料瓶、金属块、石块、细线、硫酸铜
溶液、盐水
2、教师资源:玩具小船、水槽、一段较粗的红毛线、乒乓球、烧杯、小木块、弹簧测力计、
金属块、石块、溢杯、自制小桶、自制PPT幻灯片、投影仪、实物展台
五、教学设计思路
本设计的内容包括两方面:一是认识浮力;二是探究阿基米德原理。
本设计的基本思路是:以生活中的浮力现象和实验为切入口,引出浮力的概念,以浮力的三要素为线索,研究浮力的作用点和方向;通过亲身体验、类比实验、设计实验方案和小组讨论,学会用弹簧测力计测浮力大小的方法;通过实验感受,感悟浮力大小和排开水的体
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积的关系;猜想浮力大小的决定因素,通过自主探究得出浮力大小的决定因素;通过探究浮力大小和排开水的体积的关系及引导,得出浮力大小和排开水的重力的关系,归纳得出阿基米德原理。
本设计要突出的重点是:阿基米德原理。
方法是:通过实验,学生感受浸在液体中的物体会受到浮力;通过学生自主实验,学生观察实验现象,以直观的浮力大小的变化与排开液体体积的变化、液体种类的变化事实为基础,建立起两者之间的定性关系;再通过实验,探究浮力大小与排开水的体积的定量关系,分析、思考,形成浮力大小等于排开水的重力的关系,归纳得出阿基米德原理。
本设计要突破的难点是:阿基米德原理的探究过程。 方法是:通过学生自主探究浮力大小的决定因素及浮力大小与排开液体的体积、液体的密度的定性关系,学生分组探究浮力大小与排开水的体积的定量关系,使学生建立排开的水越多,浮力越大的直观结论。引导学生进一步联想与排开水的多少有关的物理量,学生通过动脑运算、数据分析、自行发现归纳出浮力的大小和排开水的重力的关系,最终归纳得出阿基米德原理。在整个过程中,学生通过体验感悟、提出猜想、实验探究、科学联想、数据分析、初步归纳、探究验证、归纳总结,得到阿基米德原理。学生经历了“有依据的猜测——探究验证——有依据的猜测——探究验证”,在不断的螺旋式上升的探究中,逐步得出完整而正确的结论,感受科学探究活动的一般方法。
六、教学流程图
情景 1 活动1 情景2 演示实验 结论2 演示实验 学生活动 活动2 结论3 学生活动 七、教学流程图说明
结论1 活动3,4 学生活动 结论4 小结和作业 情景1:出示玩具船漂浮在水面上,激发学生兴趣,引出课题。 情景2:乒乓球水杯实验,认识浮力的方向总是竖直向上。 活动1:用手将浮在水面上的空饮料瓶慢慢向下按,感受浮力 活动2:设计实验方案:用弹簧测力计测浮力的大小。
活动3:探究浮力大小与排开水的体积、液体密度的定性关系。 活动4:在水中探究浮力的大小跟排开水的体积的定量关系。 结论1:浸在液体中的物体会受到液体对它的浮力。 结论2:浮力的作用点和方向。
结论3:用弹簧测力计测浮力大小的方法。 结论4:阿基米德原理。
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教学过程: 教学环节 创设情境:引入主题 感受浮力的存在 教师活动 1、玩具船放入水槽 2、提问:为什么玩具船能浮在水面? 3、引入主题 1、巡视指导学生 1、设问:浸没在水中的物体是不是也会受到浮力呢? 2、引出浮力 学生活动 1、参与 2、观察 教学设计意图 情景创设,引起学生兴趣,引发问题,引入主题。 在活动中感悟浮在水中物体会受到水对它向上托的力。 在活动中感悟浸没在水中的物体也受到水对它向上托的力,从而引出浮力。 明确下面研究的方向:浮力的三要素。 在上面实验基础上,用演示实验形象、直观地将浮力的方向(总是竖直向上的)展现在学生面前。 1、活动1:用手将浮在水面上的空饮料瓶慢慢向下..按,描述你手的感觉。 2、交流 1、活动1:用手将空饮料瓶浸没到水中,体会你手..的感觉。 2、交流 参与讨论。 1、观察演示实验 2、观察、思考,结合上面实验经历认识到浮力方向总是竖直向上。 感受浸没在水中的物体也受到浮力 研究浮力设问:空饮料瓶受到的浮的作用点 力在哪个物体上?(空饮料瓶上) 研究浮力的方向 演示实验: 结论:浮力的方向:总是竖直向上。 探究用弹簧测力计测浮力的大小 F浮 = G物 – F拉。 1、讨论、思考 2、活动2:设计实验方案:用弹簧测力计测浮力的大小 3、测量物体在水中受到的浮力 通过设计实验方案,探究用弹簧测力计测浮力大小的方法,为实验探究中用弹簧测力计测定浮力大小打下基础。 3
探究浮力的大小跟排开液体的体积、液体的密度的定性关系 1、设问4:浮力的大小由什么决定呢? 2、巡视指导学生 3、讨论、分析实验现象和结果。 1、猜想:浮力大小可能与什么因素有关? 2、活动3:自主探究浮力大小与排开液体的体积、液体密度的定性关系。 3、交流分析得出结论: 物体排开液体的体积越多,物体受到的浮力越大;同一物体在不同液体中所受的浮力不同。 活动4:利用手边的实验器材,探究浮力。 1、讨论实验方案 2、交流实验设计方案 3、实验探究:分组实验,将实验数据填入记录表中。 4、交流数据。 5、分析、归纳得出初步结论:浮力的大小等于物体排开水所受的重力。 学生通过自主活动(选择器材、设计实验方案、分组实验探究)得出浮力的大小跟排开水的体积、液体的密度的定性关系:物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;同一物体在不同液体中所受的浮力不同。 学生通过自主活动(选择器材、设计实验方案、分组实验探究)得出浮力大小和排开液体的重力的关系;通过实验,培养学生团结合作精神,树立正确的科学观。 分组探究浮力的大小跟排开水的体积的定量关系 1、设计实验方案 (1)如何测量浮力F浮? (2)如何测量排开水的体积V排? 2、巡视指导学生 3、组织指导学生分析、联想、运算、归纳得出初步结论。 阿基米德原理 小结和作业 1、引出阿基米德原理。 交流 2、介绍阿基米德 1、小结 2、作业:收集有关阿基米德原理的知识 学生小结 梳理本节课的内容,同时进行两纲教育。 提出疑问,激发思考;课后收集学习资料,把课堂中的教学拓展到课外,培养学生的学习主动性。
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