《實驗探究： 阿基米德原理》教學設計

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1、 【信息技術與學科教學整合課例的教學設計】 實驗探究： 阿基米德原理 　 一、課程目標： 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）經歷科學探究浮力大小的過程，培養(yǎng)探究意識，提高科學探究能力； （2）經歷探究阿基米德原理的實驗過程，進一步練習使用彈簧測力計測浮力。 3、情感、態(tài)度與價值觀 通過阿基米德原理的探究活動，體會科學探究的樂趣； 二、教學重點 阿基米德原理的實驗探究。 三、教學難點 實驗探究浮力與排開液體重力的關系，正確理解阿基米德原理的內容。 四、教學方法 觀察、討論

2、、實驗探究。 五、課時安排 45分鐘 六、教學準備 學生用的實驗器材包括：鐵架臺（1個，包括1個鐵圈）、彈簧測力計（1把）、物塊（1塊）或石塊（3塊）、細線、、自制溢水杯（1個）、自制小桶（1個）、水或鹽水、毛巾（每組1條）。 教師演示用器材：大彈簧測力計（1個）、圓柱型容器（1個）、空飲料瓶（1個）、水槽（1個）、物塊（1塊）、水、鐵架臺（1個，包括1個鐵圈）、毛巾。 七、教學過程 （一）導入新課 師：我?guī)硪晃飰K，準備浸入水里，不知物塊受到的浮力有多大？哪位同學上來僅用一把測力計幫我測算一下。 請一位學生演示用測力計測出物塊所受浮力多

3、大。 師：輪船受多大的浮力，用測力計是解決不了的。有沒有求浮力的其他方法呢？ 學生體驗：將一空礦泉水瓶逐漸壓人水中,體驗浮力大小的變化，并觀察溢出水的多少。 學生介紹體驗：隨著礦泉水瓶逐漸壓人水中，浮力增大，溢出的水也增多。 教師引導學生大膽猜測：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系呢？（步步引導、層層過渡。） （二）新課教學 第一部分：確定實驗探究課題，進行猜想 引導學生討論確定實驗探究的課題：可能學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系。老師啟發(fā)學生發(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、實驗探究：浮力的大小與被排開的液體所受重力的關系 1、猜想： F浮=G排 第二部分：學生討論實驗計劃 學生交流實驗預習情況： 板書：2、實驗計劃： 師：本實驗主要是測得F浮與G排 ，請一位同學先介紹如何測得F浮。 學生1介紹：先測物塊的重，再將其浸入水中，讀測力計的示數(shù)F’，用F浮=G-F’算。 師：那排開的水怎么收集？ 老師展示前面學生體驗實驗的結果，問：水槽里的水是否是全部被排出的水? 學生：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？ 老師展示學生課前自制收集排開液體用的溢水杯的照片 學生1演示介紹操作方法（自制實驗室那款的溢水杯，如下左圖）：將空飲料瓶剪掉上面一部分，在上方位置的側壁挖個孔，將一截吸管粘在小孔處，溢出的水就可以從吸管集中流出。浸入物體前應將水裝滿，即水面到達溢水口。 老師請學生演示說明未裝滿和裝滿，效果是不同的。 老師補充：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，同學們應裝到水剛好流出來。 學生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，當浸入物塊，水面上升，就會從吸管流下來。 老師表揚：同學們真是心靈手巧，能利用生活廢棄的材料，制作操作簡便，效果顯著的實驗器材，既改進了實驗方法，又節(jié)約了能源。 師：多次進行實驗的目的是什么嗎？ 尋找的規(guī)律應具有普遍性，所以應進行多次實驗。請學生介紹不同的方法。 學生1：用一物塊，改變浸入的體積。 學生2：:使用大小不同的石塊先后實驗 老師補充：用不同的液體實驗。

7、 第三部分：確定實驗方案 師：解決了以上關鍵問題，那你們確定的實驗方案如何？請一位同學介紹本組設計的實驗方案。（老師結合學生的介紹放映幻燈片，必要時加以補充或解釋） 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），讀出測力計示數(shù)F’ ④用測力計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，重復以上步驟重做兩次，記錄實驗數(shù)據(jù) 第四部分：各

8、實驗小組（前后桌共4人）根據(jù)本組設計的方案進行探究實驗，記錄數(shù)據(jù) 板書：3、進行實驗、記錄數(shù)據(jù) 第五部分：分析與論證： 請兩個組的學生在實物投影儀上展示本組的實驗數(shù)據(jù)，分析得出結論。 板書：4、實驗結論：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、補在標題處） 幻燈片：信息窗：阿基米德簡介 （三）課堂總結 本節(jié)大家通過實驗探究物體所受浮力大小與排開的液體重力的大小關系，發(fā)現(xiàn)F浮=G排 ，也就是經歷了探究“阿基米德原理”的過程。該公式可作為分析或計算液體或氣體的浮力大小的方法。實驗探究中，同學利用礦泉水瓶等廢棄材料制作實驗儀器，不僅操作簡便，效果明顯，而且也推崇了低成本實驗開發(fā)與應用的理念，值得表揚。 八、 板書設計： 9.2實驗探究：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系 2、猜想： F浮=G排 3

10、、實驗計劃： 4、進行實驗、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、教學反思： 本節(jié)課是在學生已經了解浮力大小與排開液體的體積、液體密度有關的基礎上，進一步定量探究，所以我先創(chuàng)設問題、實驗情境，引導學生認識到浮力大小與排開的液體所受重力的大小有關，使學生有目的進行實驗設計。然后層層展現(xiàn)、步步深入引導學生思考、討論、交流、解決問題，從而設計實驗方案。其中激發(fā)學生自制溢水杯，這不僅讓學生動手動腦自主解決問題，達到對知識的理解，也倡導低成本實驗的開發(fā)與實踐的理念，學生參加的積極性很高，不僅對學物理的興趣大增，而且也培養(yǎng)鍛煉了

11、學生的動手操作、創(chuàng)新精神與合作能力。在其他環(huán)節(jié)，如實驗方法、數(shù)據(jù)分析等，都充分體現(xiàn)學生的主體性，老師只是引導并作必要的補充等。 附：實驗報告單 實驗探究：阿基米德原理 【課題】探究阿基米德原理 實驗合作者： 時間： 【目的】 1、 會用彈簧測力計測量浮力的大小。 2、 經歷用實驗探究浮力大小的過程，知道阿基米德原理。 【實驗課題的提出】 如圖，將一個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 有什么樣的定量關系呢？ 【制定探究計劃】 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？ 【實驗器材】 根據(jù)你所制定的探究計劃，實驗所需要的器材有：

14、 【實驗探究步驟】 ①用測力計分別測出物塊的和空小桶的 。 ②將物塊浸入液面到達 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 ，算出物塊受到的浮力F浮。 ③用測力計測出小桶和被排開的液體的 ，算出物塊浸入液體中時排開的液體的 。 ④ ，重復以上②③步驟重做兩次，記錄實驗數(shù)據(jù)。 【實驗數(shù)據(jù)的記錄】 【分析與論證】 比較測得的浮力與 ，兩者的關系是 。由此可得的結論是： 。 6