《阿基米德原理》教案 (公開課) 八下物理

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1、 教學(xué)目標(biāo) 〔 知 識(shí) 與 能 力； 過程與方法； 情 感態(tài)度與價(jià)值 觀〕  阿基米德原理 一、知識(shí)與技能 1．理解阿基米德原理，學(xué)會(huì)一種計(jì)算浮力的方法。 2．進(jìn)一步練習(xí)使用彈簧秤測(cè)力。 二、過程與方法 1．經(jīng)歷科學(xué)探究，培養(yǎng)探究意識(shí)，開展科學(xué)探究能力。 2．培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析概括能力，開展學(xué)生收集、處理、交流信 息的能力。 三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．增加對(duì)物 理學(xué)的親近感，保持對(duì)物理和生活的興趣。 2．增進(jìn)交流與合作的意識(shí)。 3．保持對(duì)科學(xué)的求知欲望，勇于、樂于參與科學(xué)探究。 教 材 分 析 重點(diǎn) 難點(diǎn) 教 具 阿基米德原

2、理 阿基米德原理 空易拉罐〔自備，每組 2／5 個(gè)〕、小容器〔自備，每組至少 1 個(gè)〕、彈簧秤 2×9 只、紙杯 9 只、固體物塊 9 個(gè)、溢水杯 9 只、橡皮泥 9 塊、釘子假設(shè)干。 教學(xué)過程 導(dǎo)入 新 授 我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了浮力，并且得到了三種計(jì)算浮力的方法，它們分別是〔師生共同回憶， 教師板書〕： 1．當(dāng)物體漂浮在液面上時(shí)，其所受浮力 F ＝G ； 浮 物 2．用彈簧秤測(cè)定物體浮力。把物體掛在彈簧秤上，當(dāng)物體靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù) 為 F1，將物體浸入水中，彈簧秤的示數(shù)為 F ，那么物體所受浮力為 F ＝F －F ； 2 浮 1 2 3．利用物

3、體上、下外表的壓力差求得浮力：F ＝F －F 。 浮 下 上 師生討論：這三種方法都有其局限性，第一種只適用于計(jì)算漂浮在液面上的物體 所受浮力，第二 種不適用于質(zhì)量過大的物體，第三種不適用于形狀不規(guī)那么的物體。 教師；今天我們學(xué)習(xí)一種既簡(jiǎn)單又普遍適用的方法，這種方法是 2000 年前 由古希臘學(xué)者阿基米德發(fā)現(xiàn)的，所以稱之為阿基米德原理?！舶鍟喊⒒椎略怼?1．創(chuàng)設(shè)問題情境 教師：首先，我們一起來做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)一： 每組分發(fā)一塊大小相等的橡皮泥〔當(dāng)眾分發(fā)，增加可信度〕，給大家3－5 分鐘的 時(shí)間，利用橡皮泥做一條小船，看哪一組的船裝“貨物〞最多“貨物〞是規(guī)格相同的 釘子。

4、分組實(shí)驗(yàn)： 〔由于問題具有挑戰(zhàn)性且貼近學(xué)生實(shí)際，極大地調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的積極性，各組成 員分工協(xié)作，爭(zhēng)先恐后，開始行動(dòng)。有的用手捏，有的先用筆桿軋成“餅〞，再把四 周折起，做成“船〞，做完后紛紛放入水中，投放“貨物〞。“……10、11、12…… 20……〞。在這九個(gè)組中，有八個(gè)組“裝貨〞在十個(gè)以上，有兩個(gè)組在 20 枚釘子以上。 在整個(gè)過程中，同學(xué)們興奮不已，繼而每個(gè)同學(xué)卻為自己的“小船〞最終“漂浮〞而 惋惜頓足。雖然老師還沒有提出做船的目的，但事實(shí)上他們?cè)谧龅倪^程中都在思考著 這樣一個(gè)問題：“怎樣做，才能裝貨更多？〞〕 實(shí)驗(yàn)二： 請(qǐng)同學(xué)們拿出自備的空易拉罐，慢慢地壓入水中，感受

5、手掌受力變化。〔教師示 范表演〕 2．提出問題 教師：通過前面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)大家思考這樣一個(gè)問題：浮力的大小可能與什么 因素有關(guān)？ 3．猜測(cè)與假設(shè) 教師：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)前面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)作出自己的猜測(cè)，并說出猜測(cè)的根據(jù)。 〔 正如課前預(yù)料，同學(xué)們紛紛作出反響〕 學(xué)生：底面積，因?yàn)榘汛鬃龃?，“貨物〞裝的才多；物體密度，有些物體在水 中漂浮，有些物體那么會(huì)沉底；液體密度，因?yàn)橥晃矬w在水中可以沉底，在水銀中 那么可以漂??；浸入液體的深度，因?yàn)橐桌拊酵聣?，越費(fèi)力；浸入液體的深度和 物體的底面積，因?yàn)橛么旨?xì)不同的易拉罐，壓入水中相同的深度，用力大小不同。 教師：〔把各種猜測(cè)結(jié)果寫在黑板上〕

6、我們今天著重研究浮力與浸入液體的深度 和物體的底面積是否有關(guān)。〔并引導(dǎo)學(xué)生取得共識(shí)〕這就是浮力與物體浸入液體的體 積，也就是物體排開液體的體積是否有關(guān)？有什么關(guān)系？但是測(cè)量液體體積的量筒， 對(duì)少量液體而言，誤差是比擬大的。對(duì)某種確定的物質(zhì)而言，體積和質(zhì)量、重力是— 一對(duì)應(yīng)的。為了測(cè)量的方便〔從結(jié)果出發(fā)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)〕，我們研究浮力與物體排開液體 的重力之間的關(guān)系。 4．制定方案〔設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)〕 教師：我們應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證我們的猜測(cè)？ 〔經(jīng)過組內(nèi)同學(xué)之間的交流，大局部同學(xué)可以確定研究方案〕用彈簧秤測(cè)量物體 所受浮力，用老師提供的紙杯把物體從溢水杯中排出的水收集起來，用彈簧秤測(cè)定其 重力。最后尋

7、找并比擬兩者之間的關(guān)系。 5．收集證據(jù)〔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)〕 分組實(shí)驗(yàn) 〔在這個(gè)過程中，學(xué)生們展現(xiàn)了一些個(gè)性化的作法：有些同學(xué)在往溢水杯中放物 體的同時(shí)，測(cè)出了物體所受浮力和物體排開液體所受重力；有些同學(xué)是先在自備容器 中測(cè)定物體全都浸入水中時(shí)所受浮力，再利用溢水杯測(cè)定物體全部浸入水中時(shí)排開水 所受重力；有些同學(xué)在測(cè)定物體排開液體所受重力時(shí)，因?yàn)楸犹p，事先在杯子里 裝了適量的水，測(cè)出其重力，再把物體排開的水收集起來，測(cè)其總重，二者之差即是 物體排開水所受的重力……〕 〔在實(shí)驗(yàn)過程中，一組 5 人，他們有的提彈簧秤，有的讀數(shù)，有的記錄，同學(xué)們 對(duì)出現(xiàn)的問題時(shí)有討論與爭(zhēng)辯。比方有的同學(xué)手持彈簧秤

8、的外殼部位；有的同學(xué)用彈 簧秤提著物體入水中時(shí)太快，造成溢出水的體積與物體體積不等；……通過爭(zhēng)論，交 流，取長補(bǔ)短，集思廣益，使實(shí)驗(yàn)過程更加合理?！? 記錄數(shù)據(jù) 以下是四級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 第一組： 彈簧秤 1 2N 彈簧秤 2 第二組： 彈簧秤 1 2N 彈簧秤 2 第三組： 彈簧秤 1 彈簧秤 2 第四組： 彈簧秤 1 彈簧秤 2 6．分析論證分組分析數(shù)據(jù) 在得到測(cè)量結(jié)果后，同學(xué)們自發(fā)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。各組交流：他們發(fā)現(xiàn)兩只 彈簧秤示數(shù)變化量是相同的，其中彈簧秤 1 示數(shù)的減少量是物體所受浮力的大小，彈 簧秤 2 示數(shù)的增加量是物體排開水所受重力

9、的大小。 師生共同確認(rèn)：物體所受浮力大小等于物體排開液體所受重力之大小，即 F ＝G 浮 排 。從而證明同學(xué)們前面的猜測(cè)是有根據(jù)的。w W w.xK b 1. c om 課堂小結(jié)與延伸 教師：〔在得到 F ＝G 之后，首尾照應(yīng)〕這就是今天我們所要學(xué)習(xí)的第四種計(jì) 浮 排 算浮力的方法。它是一種普遍適用的，比擬簡(jiǎn)單的方法。 現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們對(duì)以下問題發(fā)表意見。〔通過例題，對(duì)今天所學(xué)進(jìn)行穩(wěn)固，同時(shí)強(qiáng) 化交流與合作及評(píng)價(jià)意識(shí)〕 教師：〔投影〕例：如下圖：有一個(gè)正方體，浸沒在液體中，要求出它所受浮力 大小，還需要給出哪些條件？ 〔此題打破常規(guī)，沒有采用根據(jù)條件求得

10、未知結(jié)果的問題模式，而是局部條件和 結(jié)果，要求同學(xué)們給出其他條件〕這道題同樣調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的積極性。根據(jù)所學(xué)浮力 知識(shí)，紛紛發(fā)表自己的見解〔教師隨堂記錄在黑板上〕： 1．液體密度；物體體積 2．液體密度；物體邊長 3．液體密度；物體質(zhì)量；物體密度 學(xué)生：〔教師提議〕對(duì)各組條件進(jìn)行評(píng)價(jià)。 〔下課之前，教師提議〕同學(xué)們自己評(píng)出第9 組為踴躍發(fā)言小組〔全班 45 人，共 分成 9 個(gè)小組〕，然后予以鼓勵(lì)〔掌聲〕。 教師：對(duì)于其他猜測(cè) 因素，課下同學(xué)們可以利用教師提供的器材，逐個(gè)進(jìn)行驗(yàn)證， 并排除無關(guān)因素。 作業(yè) 課本 P56---1~5。 教學(xué) 反思

11、 第二課時(shí) ★整體設(shè)計(jì)說明★ 本節(jié)課由生活中常見的力學(xué)現(xiàn)象引出力是什么的問題。然后根據(jù)力的作用效果來進(jìn)一步 認(rèn)識(shí)力，明確力不能離開物體而存在。通過列舉日常生活中的例子明確力的作用是相互的， 施力物體同時(shí)也是受力物體。最后介紹力的三要素，明確力的作用效果與力的三要素有關(guān)。 ★教材分析★ 本節(jié)課由力的概念、力的作用效果、力的三要素、力的示意圖以及力的作用是相互的這 五局部組成。這些內(nèi)容是初中力學(xué)的根底，為后面的學(xué)習(xí)做了鋪墊，重要性可見一斑。 ★教法建議★ 本節(jié)課的內(nèi)容豐富，力是一個(gè)很抽象的概念，教材強(qiáng)調(diào)從力的作用效果去認(rèn)識(shí)力、感受 力，從而使抽象的

12、問題具體化。因此要圍繞“力的作用效果〞這個(gè)中心組織教學(xué)。同時(shí)，讓 學(xué)生根據(jù)所熟知的生活中的事實(shí)，列舉相關(guān)實(shí)例，充分利用學(xué)生的感受和體驗(yàn)去上好這節(jié)課。 ★學(xué)情分析★ 力學(xué)教材中很多內(nèi)容學(xué)生已具有比擬豐富的感性認(rèn)識(shí)，這對(duì)教學(xué)是有利的。但實(shí)踐又證 明，學(xué)生在學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí)，頭腦中存在著較多的先入為主的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，特別是關(guān)于力的概念以 及力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，如：1．只有有生命的人或動(dòng)物才能施加力，或認(rèn)為只有某些物體 才能施力；2．力的作用是單方面的，如認(rèn)為“地球吸引人，人不吸引地球〞；3．相互接觸 的物體間才有力的作用；4．只有在力的作用下，物體才能運(yùn)動(dòng)等。這些已具有的“

13、經(jīng)驗(yàn)〞 在教學(xué)中會(huì)干擾學(xué)生形成正確的概念，再加上初中學(xué)生的辨識(shí)能力及抽象思維能力相對(duì)薄 弱，也給力的概念的形成帶來了一定的困難。 ★學(xué)法指導(dǎo)★ 閱讀法、事例法，學(xué)生結(jié)合了生活經(jīng)驗(yàn)后會(huì)有大量的關(guān)于力的作用效果的例子，所以完 全可以通過學(xué)生舉出例子來進(jìn)行分析進(jìn)而推出力的三要素，并結(jié)合光線的處理得出力的示意 圖這一處理抽象概念的方法。力學(xué)的知識(shí)看似比擬容易掌握，但在解決實(shí)際問題的時(shí)候總是 會(huì)出現(xiàn)一些小的失誤，因此在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中要培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的 能力。 ★三維目標(biāo)★ 1．知識(shí)與技能 〔1〕知道力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物

14、體的作用。 〔2〕知道力的單位是牛頓 N。 〔3〕知道物體間力的作用是相互的。 〔4〕知道力可以使物體發(fā)生形變．也可能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。 〔5〕知道力的三要素。 2．過程與方法 〔1〕通過觀察實(shí)驗(yàn)．錄像或圖片等能簡(jiǎn)單描述出所觀察到的物理現(xiàn)象的主要特征從而 對(duì)力形成初步認(rèn)識(shí)。 〔2〕通過活動(dòng)和生活經(jīng)驗(yàn)感受力的作用效果感受力的作用是相互的并能解釋有關(guān)現(xiàn)象。 〔3〕通過探究活動(dòng)感悟影響力作用效果顯著的因素。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 〔1〕通過觀察活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生樂于探索科學(xué)中的物理學(xué)道理樂于參與觀察、實(shí)驗(yàn)等科學(xué) 實(shí)踐活動(dòng)。 〔2〕通過作力

15、的圖示，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)態(tài)度。 ★重點(diǎn)難點(diǎn)★ 重點(diǎn)：力的概念。 難點(diǎn)：〔1〕形成力的概念時(shí)尋求現(xiàn)象的共性；〔2〕物體間的作用是相互。 ★課時(shí)安排★ 1 課時(shí)。 ★教學(xué)過程★ 一、新課引入 我們?cè)谶@一章中要學(xué)習(xí)一個(gè)新的物理概念——力。力是日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的 一個(gè)概念，也是物理學(xué)中一個(gè)重要的概念。這一章我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)力的一些知識(shí)。 教師：同學(xué)們，我們先做一個(gè)游戲，兩人一組，做扳手腕活動(dòng)。 學(xué)生：兩人一組，做扳手腕活動(dòng)。 教師：做完活動(dòng)后，贏的一方請(qǐng)站起來；同學(xué)觀察一下，這些同學(xué)有什么體征呢？ 學(xué)生：個(gè)頭較高，身體

16、較壯。 教師：在生活中，我們說一個(gè)人個(gè)頭較高，身體較壯，側(cè)面反映這個(gè)人的一個(gè)什么特征？ 學(xué)生：“勁〞大。 教師：生活中我們所說的“勁〞大，實(shí)質(zhì)上就是我們物理上的力，那么在物理學(xué)中力到 底是什么呢？請(qǐng)同學(xué)們觀察和討論下課本上的圖片。列舉生活中的事例。 學(xué)生：起重機(jī)，汽車等。 教師：這幾幅圖中我們可以看到人可以通過推、拉、舉、壓對(duì)物體產(chǎn)生力的作用，那么 其他物體能否產(chǎn)生同樣的效果呢？那么這節(jié)課我們就來研究這些我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷默F(xiàn) 象。 二、新課講解 1．力是什么 教師：結(jié)合上面的事例，我們分析下要產(chǎn)生力，至少需要幾個(gè)物體？ 學(xué)生

17、：需要兩個(gè)物體。 教師：而在物理學(xué)上，我們把推、拉、舉、壓等稱為作用。下面請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)下力是什 么？ 學(xué)生：在物理學(xué)中，力是物體對(duì)物體的作用。 教師：那么我們?nèi)绾蝸韰^(qū)分兩個(gè)物體呢？ 學(xué)生：一個(gè)是施力物體，另一個(gè)是受力物體。 2．力的作用是相互的 教師：下面我們來做幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)，用力敲桌子，小車的作用，站在滑板上推墻。通過這 些小實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)什么？ 學(xué)生：物體間力的作用是相互的。即：甲對(duì)乙物體施力時(shí)，乙物體同時(shí)也對(duì)甲物體施力 〔這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且在同一直線上〕。一個(gè)物體既是施力物體也是受力物 體。 3．力的作用效果 教師：請(qǐng)

18、同學(xué)們觀察體育運(yùn)動(dòng)中的射箭、跳水、撐高跳高，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么？ 學(xué)生：我們發(fā)現(xiàn)弓、跳板和撐桿發(fā)生了形變。所以力可以改變物體的形狀。 教師：踢球的時(shí)候，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)球由靜止變運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)變靜止，頭球攻門時(shí)還改變 了球的運(yùn)動(dòng)方向。這些都說明了力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所以，力的作用效果是：改變物 體的形狀和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。下面請(qǐng)同學(xué)們舉一些生活中力的作用效果的例子。 學(xué)生：發(fā)點(diǎn)球、下落的物體撞在地面上、下落的物體越來越快、足球在草地上越滾越慢、 乒乓球遇到球拍反彈回來。 4．力的三要素 教師：力的作用效果與哪些因素有關(guān)呢？下面我們來做個(gè)推門的游戲。首先

19、在門的同一 點(diǎn)上用大小不同的力沿方向推門，同學(xué)們感覺下兩種情況下力的作用效果有什么不同。其次 在門的同一點(diǎn)用大小相同的力沿不同方向推門，發(fā)現(xiàn)此時(shí)力的作用效果怎樣。再次在門的不 同點(diǎn)用同樣大小的力沿相同方向推門，發(fā)現(xiàn)力的作用效果有什么不同。 學(xué)生：通過以上演示實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)力的大小、方向和作用點(diǎn)改變時(shí)力的作用效果會(huì) 有不同。 教師：物理學(xué)上，我們把力的大小方向和作用點(diǎn)稱為力的三要素。 5．力的示意圖 教師：在任何科學(xué)技術(shù)讀物中，圖都是很重要的，甚至是必不可少的，因?yàn)閳D往往能夠 把有關(guān)現(xiàn)象或過程簡(jiǎn)單明了地表現(xiàn)出來，給人的印象有時(shí)比文字表達(dá)更清楚。同樣的為

20、了表 示力，我們引入了示意圖，這樣可以很直觀明了把力展示出來。下面我們就來學(xué)習(xí)畫力的示 意圖吧。請(qǐng)同學(xué)們觀察課本上的圖片，你們發(fā)現(xiàn)了什么？ 學(xué)生：我們發(fā)現(xiàn)了力是用一根帶有箭頭的線段來表示。 教師：物理上我們就是用一根帶有箭頭的線段來表示力的。 三、課堂小結(jié) 讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識(shí)。 四、課堂例題 例 1．〔多項(xiàng)選擇〕以下關(guān)于力的說法，正確的選項(xiàng)是〔 〕 A．人推車時(shí)，人也受到車給人的推力 B．兩個(gè)物體只要相互接觸，就一定發(fā)生力的作用 C．用手捏一個(gè)空的易拉罐，易拉罐變癟了，說明力可以使物體發(fā)生形變 D．排球運(yùn)發(fā)動(dòng)扣球的方向發(fā)

21、生了改變，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 例 2．以下實(shí)例中在力的作用下使物體的形狀發(fā)生變化的是〔 〕 A．緊急剎車 B．騎自行車加速前進(jìn) C．做直線運(yùn)動(dòng)的足球、碰到球員后，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變 D．兩手用力扳竹條，使其彎曲 五、達(dá)標(biāo)測(cè)試 讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)單獨(dú)完成學(xué)案達(dá)標(biāo)測(cè)試題，對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤的題目進(jìn)行講解。 六、布置作業(yè) 完成課后練習(xí)題。 ★板書設(shè)計(jì)★ 1．力的定義：力是物體對(duì)物體的作用。 2．力的作用是相互的。 3．力的作用效果：改變物體的形狀和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 4．力的三要素：力的大?。较蚝妥饔命c(diǎn)。 5．力的示意圖。 ★教學(xué)反思★ 本節(jié)課是力的概念教學(xué)，在教學(xué)過程中要聯(lián)系生活給學(xué)生介紹力，要讓學(xué)生參與到課堂 中來，真正明白力對(duì)生產(chǎn)生活的作用。