1、第2節阿基米德原理整體設計義務教育課程標準要求：通過實驗探究，經歷探究浮力大小的過程，知道 阿基米德原理。教材在對阿基米德原理這一部分內容的編排上基本突出了探究 過程，體現了讓學生探究性學習的教學思想，與物理課程標準的要求也是 一致的。本節設計的過程首先讓學生通過動手實驗活動體驗浮力的存在及其變 化，聯系上一節課決定浮力大小的因素，通過交流猜想，得出浮力的太小跟排 開液體所受的重力也有密切關系，進而自然過渡到實驗設計的環節，再通過學 生實驗得出結論（即阿基米德原理）。本節設計采用探究教學方法，使學生明白阿基米德原理這一知識的生成過 程，從而更深刻地理解這一原理的內涵，同時有利于學生對科學本質的

2、認識。 學生通過討論并在動手實驗的基礎上去驗證猜想，然后教師引導學生通過分析、 歸納的方法提出物體所受的浮力跟它所排開液體的垂力相等的假設。最后讓學 生分組進行實驗設計和實驗操作去檢驗這一假設。在教學的各個環節中，教師 要促進學生主動地思考并給學生討論、交流的機會。在整個教學過程中，教師 還要注意利用學習性評價方法對學生的探究活動進行評價。教學目標知識與技能1. 知道阿基米德原理，會求浮力的大小；2嘗試用阿基米德原理解決簡單的問題，能解釋生活中一些與浮力有關的物理 現象。過程與方法1. 經歷科學探究浮力大小的過程，培養探究意識，提高科學探究能力；2. 培養學生的觀察、分析、概括能力，發展學生處

3、理信息的能力；3. 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。情感、態度與價值觀1. 通過阿基米德原理的探究活動，體會科學探究的樂趣；2. 通過運用阿基米德原理解決實際問題，意識到物理與生活的密切聯系。 教學重點阿基米德原理的實驗探究及其應用。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教學方法觀察、討論、實驗探究。課時安排1課時教學準備學生用的實驗器材包括：彈簧測力計、木塊、石塊、細線、橡皮泥、溢水 杯、量筒、大燒杯、小桶、塑料瓶、水、酒精等。教師演示用器材：鐵架臺（1個）、大彈簧測力計（1個）、石塊（1個）、 細線、大小燒杯（各1 個）、溢水杯

4、（1個）。教學過程 導入新課故事導入一阿基米德出生在古希臘的貴族家庭，他從小熱愛學習，善于思考，喜歡辯 論。有一次，國王要金匠給他做一頂金王冠，做王冠用的金子事先稱過重量。 王冠做好了，國王聽說工匠在王冠中摻進了白銀，偷走了一些金子。可是，王 冠的重量，并沒有少；從外表看，也看不出來。沒有證據，就不能定金匠的罪。 國王把阿基米德找去，要他判斷這頂王冠有沒有摻進白銀，如果摻了，摻進去 多少。據說，阿基米德是從洗澡得到啟發，才解決了這個難題。這天，他去澡 堂洗澡，心里還想著王冠問題。當他慢慢坐進澡盆的時候，水從盆邊溢了出來。 他望著溢出來的水發呆，忽然，高興地叫了起來：“找到了！找到了！ ”阿基

5、米德連衣服都來不及穿好，竟然赤著身子，從澡堂跑回家里。原來，阿基米德 已經想出了一個簡便方法，可以判斷王冠是不是純金做的。他把金王冠放進一 個裝滿水的缸中，一些水溢了出來。他取出金冠，把水裝滿，再將一塊同王冠 一樣重的金子放進水里，又有一些水溢了出來。他把兩次溢出的水加以比較， 發現第一次溢出來的多。于是他斷定王冠中摻了銀子。然后，他又經過一番試 驗，算出了銀子的重量。當他宣布這個結果的時候，金匠們一個個驚得目瞪口 呆。他們怎么也弄不清楚，為什么阿基米德會知道他們的秘密。當然，說阿基 米德是從洗澡中得到啟發，并沒有多大根據。但是，他用來揭開王冠秘密的原 理流傳下來，就叫做阿基米德原理。直到現代

6、，還在利用這個原理測定船舶載 重量。你能知道阿基米德揭開這個秘密的原理嗎？你想知道這個原理是什么內 容嗎？今天我們就要學到這條原理。引出課題并板書：阿基米德原理。探究新課一、阿基米德的靈感創設情境：指著漂浮在水面上的空易拉罐提出問題，易拉罐浮在水面上，用什 么辦法能把它浸入水中呢？方法1:用手把空易拉罐瓶向下慢慢壓入水桶中，如圖所示。問題：(1)你的手有什么感覺？(2) 易拉罐受到的重力變化了嗎？受到的浮力變化了嗎？(3) 水面高度有什么變化？(4) 這些都說明了什么問題？學生活動：通過實驗發現將易拉罐壓入水桶的過程中，易拉罐所受的浮力 越來越大，排開的水越來越多。說明浮力的大小和排開液體多少

7、有關系。方法2:將易拉罐踩扁放入水中下沉。問題：(1) 易拉罐為什么會沉下去？它受到的重力變化了嗎？受到的浮力變化了 嗎？(2) 易拉罐踩扁后放入水中，什么變了？(3) 這些都說明了什么問題？學生活動：思考討論。易拉罐的重力沒有變，之所以會下沉，是因為它受 到的浮力減小了。易拉罐踩扁后，體積變小，放入水中，排開水的體積也變小 了。說明浮力的大小跟易拉罐排開水的體積有關，體積越小，受到的浮力越小'方法3:將易拉罐灌滿水后放入水中下沉。問題：易拉罐灌滿水后受到的重力變了嗎？受的浮力變了嗎？學生活動：思考討論。易拉罐灌滿水后，受到的重力變大了，受到的浮力 怎么變化不清楚。思考問題：浮力的大小

8、和排開液體多少是否存在定量的關系呢？交流分析：根據上一節課我們知道，物體浸在液體中的體積越大、液體的 密度越大，它受 到的浮力就越大。現在根據阿基米德的故事，如果我們用“物體排開液體的體 積”取代“浸沒在液體中物體的體積”來陳述這個結論，可以得到，物體排開 液體的體積越大、液體的密度越大，它所受的浮力就越大。教師引導學生統一說法：把物體浸入液體的體積稱為物體排開液體的體積。 液體的密度、排開液體的體積是不是和排開液體的質量有一定的聯系呢？ 排開液體的質量是不是和排開液體所受的重力有一定的聯系呢？ 浮力的大小會不會和排開液體所受的重力有一定的關系呢？（步步引導、層層 過渡。）由于物體的體積與密度

9、的乘積等于物體的質量，可以進一步推想，浮力的 大小跟排開液體所受的重力也密切相關。二、浮力的大小猜想與假設：（即教師點撥學生猜想:由前面實驗我們知道，物體浸入液體的體積越大 物體排開液體的體積越大），液體的密度越大，物體所受的浮力越大。也就是 說浮力的大小與物體排開液體的重量是有關的，它們之間有什么數量關系呢？制定計劃與設計實驗：學生討論:經過討論，設計出實驗的方案。教師評價。思考交流：浸沒在液體中的物體都會受到浮力的作用，所受浮力的大小可 以用彈簧測力計測出。物體排開液體所受的重力可以用溢水杯和彈簧測力計測 出。實驗探究：探究浮力的大小與排開液體的重力的關系1 實驗器材：彈簧測力計、石塊、燒

10、杯、小桶、水。思考問題：如何測出石塊排開的水所受的重力呢？溢水杯中的水應為多少？先測空桶的重力呢，還是先測桶和排開水的 總重力呢？小組討論，匯報方案，教師點評。學生分組實驗，把數據記錄在表格中。2 實驗步驟 如圖所示，測出石塊所受的重力 G和小桶所受的重力(2)將溢水杯中注滿水，把石塊浸入溢水杯中，讓排出的水全部流人小桶中，讀 出此時彈簧測力計的示數F,同時用小桶收集物體排開的水。用彈簧測力計測出小桶和水的總重力，得到排開水的重力3. 實驗數據記錄表格4. 分析與討論：運用比較的方法，通過比較得出結論。結論：浸在液體中的物體受到向上的浮力的大小等于被它排開的液體所受的重 力。這個結論叫做阿基米

11、德原理。講述:上述結論是阿基米德早在兩千多年前就已發現，稱為阿基米德原 理。實驗證明，這個結論對氣體同樣適用。例如空氣對氣球的浮力大小就等于 被氣球排開的空氣所受到的重力。設計說明：阿基米德原理的得出采取將“物體所受的浮力大小”與“排開 水的重力”兩個物理量分開測量的方法是為了簡化實驗步驟，將實驗難點分散。特別提醒：對阿基米德原理的說明： 阿基米德原理的表達式 物體浸在液體中有兩種可能：物體排開液體的體積等于物體浸入液體中的那 部分的體積。浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關，與其他任何因素 都無關。浮力的大小與物體全部進入液體后的深度無關。例題鞏固：同步訓練1 .下列關于浮力的有

12、關說法中，正確的是()。A. 只要液體的密度大，物體受到的浮力就一定大B .只要物體的體積越大，物體受到的浮力就一定越大C .阿基米德原理只適用于液體，不適用于氣體D 浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力，與物體的形狀及浸沒在液體中的深度無關解析：根據阿基米德原理可知，物體所受的浮力只跟液體的密度和物體排開液 體的體積有關，而跟物體本身、的體積、密度、形狀、浸沒在液體中的深度無 關，B錯，D正確；液體的密度大，物體受到的浮力不一定大，因為物體受到的 浮力還跟物體排開液體的體積有關，故 A錯；阿基米德原理既適用于液體，也 適用于氣體，故C錯。答案：D2.-天，小高在某科技

13、館發現了一個大水管（如圖）。當小高向管內打氣時，由于水中產生大量氣泡，從而使“潛水員”排開水的體積變小。此時， “潛 水員”受到的浮力將（）。A.變大 B 變小C不變 D .無法判斷解析：“潛水員”受到的浮力等于它排開的水所受的重力，打氣后，使“潛 水員”排開水的體積變小，則“潛水員”排開水的重力變小，故“潛水員”所 受的浮力變小。答案：B3 .如圖所示是大魚和小魚的爭論，你認為魚的說法是正確的，因為解析：因為物體受到的浮力等于它排開的液體所受的重力，大魚排開水的 體積大，故大魚排開水的重力大，因此大魚受到的浮力大。答案：大浮力等于物體排開的液體所受的重力，大魚的體積大，排開水的 重力大4 .

14、有一種被稱作“跟屁蟲”的輔助裝備是游泳安全的保護神。“跟屁蟲”由一個氣囊和腰帶組成，兩者之間由一根線連接。正常游泳時，連接線是松弛 的，氣囊漂浮著，跟人如影相隨。在體力不支等情況下，可將氣囊壓入水中， 防止人下沉，在此情況下（）。A.人的重力減小了B人所受的重力方向改變了C.氣囊排開水的體積變小了D 氣囊受到的浮力變大了解析：在體力不支等情況下，將氣囊壓入水中時，氣囊排開水的體積變大，可知氣囊受到的浮力變大，C錯、D正確；人的質量沒有變化，故人的重力沒有 變化，人所受重力方向也沒有變化，仍是豎直向下的，A、B均錯。答案：D5. 游泳的人由河邊走向深水處的過程中，如果河底布滿碎石子，則（）。A. 腳越來越疼，因為水對腳的壓力越來越大B. 腳疼得越來越輕，因為河底對人的支持力越來越小C. 腳越來越疼，因為水對人的浮力越來越大D. 腳疼得越來越輕