阿基米德原理教学设计
作者： 张龙 (初中物理 利辛县第二中学 ) 一．教材分析：
课程改革后编写的各种版本的初中物理教材在对阿基米德原理这一部分教学内容的编排基本上突出探究过程，体现了让学生探究性学习的教学思想，与《物理课程标准》的要求也是一致的。沪科版初中物理教材对这一内容的教学安排是：首先让学生动手实验活动去体验浮力的存在及其变化，在此基础上让学生猜测浮力的大小可能跟什么有关，进而自然过渡到实验设计的环节，再通过学生实验得出结论（即阿基米德原理）。
二、学情分析：
学生在学习本课题内容之前已经学习了二力平衡的知识，在教学中教师要唤起学生对这部分知识的回忆，以便利用该知识对浸入液体物体的受力情况进行分析。
学生头脑中存在着关于浮力的学前经验，有些经验是片面的、不科学的，如看到木头浮在水面上而铁块沉入水底的现象而形成浮力的大小与物体的密度有关的错误认识。但有些经验会促进新知识的学习，例如，许多学生有过游泳经验以及在河里、海里或游泳池里从浅水区走向深水区的经验，知道“曹冲称象”的故事，这些经验知识会有利于学生提出浮力大小跟物体排开液体体积有关的猜想。教师应给学生提出问题或猜想的机会，暴露学生自己原来的观念，并给予学生验证猜想的机会。
三、教学目标：
1.知识与技能目标：①能通过探究得出影响浮力大小的因素。
②理解阿基米德原理。
③学会计算浮力的一般方法。 2.过程与方法目标：①经历科学探究，培养探究意识。
②发展学生收集、处理、交流信息的能力 。 3.情感、态度、价值观：①增进交流与合作的意识。
②让学生体会物理研究方法的多样性 。 四．教学重、难点：
1.重点：①探究影响浮力大小的因素；
②阿基米德原理的建立。
2.难点：：①探索阿基米德原理的实验设计及操作过程；
②对阿基米德原理的理解。
五．教学准备：
溢水杯、烧杯、水、小桶、弹簧秤、细线、石块。 六．教学方法： 讲授法，实验探究法。 七．教学时间：
1课时 八．教学过程：
（一）复习提问：
1．浮力是怎样产生的？浮力的方向是怎样的？
2．如何用弹簧秤测出浸没在水中的铁块所受浮力的大小。要求学生说出方法，并进行实验，说出结果。
3．物体的浮沉条件是什么？物体浮在液面的条件是什么？
（二）进行新课：
1．引言：我们已经学习了浮力产生的原因。下面来研究物体受到的浮力大小跟哪些因素有关系？下面我们用实验来研究这一问题。
2．阿基米德原理。
学生实验：实验1。
①简介溢水杯的使用：将水倒入溢水杯中，水面到达溢水口。将物体浸入溢水杯的水中，被物体排开的这部分水从溢水口流出。用空小桶接住流出的水，桶中水的体积和浸入水中物体的体积相等。
②按本节课文实验1的说明，参照课本图进行实验。用溢水杯替代“作溢水杯用的烧杯”。教师简介实验步骤。说明注意事项：用细线把石块拴牢。石块浸没在溢水杯中，不要使石块触及杯底或杯壁。接水的小桶要干净，不要有水。
③将所测得的实验数据填在表中，（课上出示写好的小黑板）并写出实验结论。
结论：_________________________________
④学生分组实验：教师巡回指导。
⑤总结：
由几个实验小组汇报实验记录和结果。
总结得出：浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重相等。
说明：如果换用其他液体来做上述实验，结论也是一样。即使物体不是浸没，而是一部分体积浸入液体中，它所受的浮力的大小也等于它排开的液体受到的重力。
3．学生实验本节课文中的实验2。
①明确实验目的：浮在水上的木块受到的浮力跟它排开的水重有什么关系？
②实验步骤按课本图12-7进行
③将实验数据填在下表中，并写出结论。（出示课前写好的小黑板）
结论：_________________________________
④学生分组实验、教师巡回指导。
⑤总结：
几个实验小组分别汇报实验记录和结果。
教师总结得出：漂浮在水上的木块受到的浮力等于它排开的水受到的重力。
说明：实验表明，木块漂浮在其他液体表面上时，它受到的浮力也等于木块排开的液体受到的重力。
4．教师总结以上实验结论，并指出这是由2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。
板书：“
二、阿基米德原理
1．浸入液体里的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力”
教师说明：
根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式，即：F浮=G排液=ρ液·g·V排。
介绍各物理量及单位：并板书：“F浮=G排液=ρ液·g·V排”
指出：浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。强调物体全浸（浸没）在液体中时V排等于物体的体积，部分浸入液体时，V排小于物体的体积。
例1：如图12-3所示（教师板图），A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？
教师启发学生回答：
由于，F浮=G排液=ρ液·g·V排，A、B浸入同一容器中的液体，ρ相同，但，VB排>VA排，所以FB浮>FA浮，B受到的浮力大。
例2：本节课本中的例题。 提醒学生注意：
(1)认真审题、弄清已知条件和所求的物理量。
(2)确定使用的物理公式，理解公式中每个符号所代表的物理量。在相同的物理量符号右下角写清角标，以示区分：
(3)解题过程要规范。
5．教师讲述：阿基米德原理也适用于气体。体积是1米3的氢气球，在空气中受到的浮力等于这个气球排开的空气受到的重力。
板书：“2．阿基米德原理也适用于气体。
浸在气体里的物体受到的浮力等于它排开的气体受到的重力。”
（三）、小结本节重点知识：阿基米德原理的内容。计算浮力大小的公式。
（四）、布置作业：本节课文后的练习1~5各题。
液
八.板书设计：
§9.2节阿基米德原理
1．一切浸入液体中的物体都受到浮力作用。 F浮=G空-G水 2．与浮力大小相关的因素：
排开液体的密度、排开液体的体积
推导：∵G=mg;m=ρV∴G排=m排g=ρ液V排g 阿基米德原理：F浮=G排 九.自我反思：
本节课以探究浮力的大小与什么因素有关这一主题为线索，合理安排教学内容，无论是教学环节的安排还是问题的设计、教学策略的选择，都将学生主体作用的发挥放在首要考虑的位置，教师充分体现出了作为学习活动的组织者、引导者和参与者的作用，基本完成了预定的教学目标。
在用实验验证浮力跟物体排开液体的重力是否相等的过程中，学生展现了一些个性化的做法：有些同学在往溢水杯中放物体的同时，测出了物体所受浮力和物体排开液体所受重力；有些同学是先在大烧杯中测定物体全部浸入水中所受浮力，然后再利用溢水杯测定物体没入水中时排开水所受重力。教师对这些做法都给予了赞同。其中一个小组同学还提出了如图1所示的实验设计方案，该方案用聚苯乙烯泡沫塑料块做器材，由于它很轻，其重力可以忽略不计，然后通过定滑轮，用弹簧测力计拉塑料块没入水中，通过图中两个弹簧测力计的示数比较，就可以得出浮力的大小跟物理排开的液体重相等。笔者及时对该组同学的创造性想法进行表扬并鼓励同学们多动脑多思考。
阿基米德原理探究实验装置
在教学实施过程后，发现教学时间有些不足，个别小组在最后阶段的实验操作部分感觉时间不够用。建议以后考虑将验证假设的学生动手操作环节由教师演示操作，或将最后验证假设的环节安排在下一节课进行。 十．教学设计评价：
本节课的教学过程的设计中存在着许多不足之处，学生参与实验的环节设计不够多，希望下次设计中加强这一环节。
