3/7阿基米德原理核心素養(yǎng)通過實驗探究浮力的大小與什么因素有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力，通過實驗、推理，總結(jié)出阿基米德原理，并用阿基米德原理進(jìn)行計算，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維，通過利用阿基米德原理解釋簡單的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任。教學(xué)目標(biāo)1、通過科學(xué)探究的方法，讓學(xué)生了解浮力的大小僅與物體浸入液體的體積以及液體的密度等兩個因素有關(guān)。2、通過實驗理解阿基米德原理，并懂得應(yīng)用教學(xué)重點實驗探究：浮力大小與哪些因素有關(guān)教學(xué)難點阿基米德原理資源準(zhǔn)備彈簧秤、橡皮泥、燒杯、水、棉線、雞蛋、食鹽教學(xué)過程設(shè)計（初案）備課建議及教學(xué)思考第一課時課前教師登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送《阿基米德原理》預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生完成本節(jié)課的預(yù)習(xí)任務(wù)，反饋預(yù)習(xí)情況，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行針對性講解，學(xué)生提前了解本節(jié)課內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)薄弱點，針對性聽課。㈠、溝通知識、建立聯(lián)系：1.上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了浮力的概念，那么什么是浮力呢？2.用秤重法測量物體受到的浮力時，需要采用哪些具體的步驟？（1）先測重力G；（2）再測視重F拉；（3）浮力F浮=G—F拉㈡、運用遷移、提出問題：利用多媒體展示：“曹沖稱象”。優(yōu)教提示：打開“動畫材料：曹沖稱象”提出問題：為什么大象的質(zhì)量和石頭的質(zhì)量相等？通過學(xué)生們的討論提出環(huán)環(huán)相扣的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)的意境，最終得到：“浮力的大小與什么因素有關(guān)？”這個課題。教學(xué)說明：“曹沖稱象”也是我為本節(jié)課與下一節(jié)課埋下的一個伏筆。在本節(jié)課中，我將利用“曹沖稱象”引入排液體積的概念。在下一節(jié)課中，我將讓學(xué)生設(shè)想“阿基米德稱象”的過程并比較它與“曹沖稱象”的異、同點。㈢、創(chuàng)設(shè)情景、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想：利用多媒體展示一些生活中與浮力有關(guān)的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想：猜一猜浮力的大小可能與哪些因素有關(guān)？教師點撥：由于物體浸在液體中，因此猜想時要從物體與液體這兩個方面來考慮，猜想只要合理即可。各小組選出代表闡述自己的猜想，并說出猜想的理由。教師將學(xué)生的猜想歸納為：1．浮力的大小可能與物體的質(zhì)量（密度）有關(guān)；2．浮力的大小可能與物體的形狀有關(guān)；3．浮力的大小可能與物體浸入液體的深度有關(guān)；4．浮力的大小可能與物體浸入液體的體積有關(guān)；5．浮力的大小可能與被浸入的液體密度有關(guān)。對于提出的猜想是否正確，我們必須通過實驗探究才能知道。教學(xué)說明：通過有目的的創(chuàng)設(shè)情境，使同學(xué)們的猜想具有一定的方向性，避免了混亂和漫無目的的猜想，同時也體現(xiàn)了從生活到物理中的理念。㈣、根據(jù)猜想，選擇器材，設(shè)計實驗方案：學(xué)生利用準(zhǔn)備好的器材（小藥瓶、橡皮泥、大燒杯、清水、彈簧秤等），自行設(shè)計實驗方案并在小組內(nèi)進(jìn)行交流，討論實驗方案的正確性與可行性。然后每個小組派出一名代表介紹自己的實驗方案，其他小組進(jìn)行評議。必要時，老師幫助補充和完善，最后確定實驗方案。㈤、分組實驗：教師布置實驗任務(wù)：第一與第二組的完成實驗探究（一）：在體積不變的條件下，浮力的大小是否與物體的質(zhì)量（密度）有關(guān)？第三與第四組的完成實驗探究（二）：在體積不變的條件下，浮力的大小是否與物體的形狀有關(guān)？實驗探究（一）：在體積不變的條件下，浮力的大小是否與物體的質(zhì)量（密度）有關(guān)？實驗器材：彈簧秤、大燒杯、水、學(xué)生自制的裝有砂石的小藥瓶。實驗方法：在體積不變的條件下，將物體浸沒在水中，通過調(diào)節(jié)瓶內(nèi)的沙石，探究浮力的大小是否與物體的質(zhì)量（密度）有關(guān)？學(xué)生分組實驗的要求：A.每小組兩人，兩個人要做好配合，及時記錄實驗數(shù)據(jù)并分析實驗結(jié)果。B.實驗時要使物體浸沒在水中，不要碰到容器的側(cè)壁和底部。C.讀數(shù)時，要等彈簧秤的指針穩(wěn)定后再讀數(shù)。用多媒體展示三組學(xué)生的實驗結(jié)果，分析實驗數(shù)據(jù)后得出結(jié)論：浸沒在水中的物體，受到的浮力大小與物體質(zhì)量（密度）無關(guān)。實驗記錄：實驗次數(shù)比較條件G物（N)F拉（N)F?。∟)是否有關(guān)1質(zhì)量大質(zhì)量小2質(zhì)量大質(zhì)量小3質(zhì)量大質(zhì)量小實驗探究（二）：在體積不變的條件下，浮力的大小是否與物體的形狀有關(guān)？實驗器材：彈簧秤、橡皮泥、大燒杯、水。實驗方法：在體積不變的條件下，將橡皮泥浸沒在水中，通過改橡皮泥的形狀，探究浮力大小是否發(fā)生變化？學(xué)生分組實驗的要求：A.每小組兩人，兩個人要做好配合，及時記錄實驗數(shù)據(jù)并分析實驗結(jié)果。B.實驗時要使物體浸沒在水中，不要碰到容器的側(cè)壁和底部。C.讀數(shù)時，要等彈簧秤的指針穩(wěn)定后再讀數(shù)。用多媒體展示三組學(xué)生的實驗結(jié)果，分析實驗數(shù)據(jù)后得出結(jié)論：浸沒在水中的物體，受到的浮力大小與物體的形狀無關(guān)。實驗記錄：實驗次數(shù)比較條件G物（N)F拉（N)F?。∟)是否有關(guān)1圓球型不規(guī)則2圓球型不規(guī)則3圓球型不規(guī)則教學(xué)說明：實驗探究（一）與實驗探究（二）分組同步進(jìn)行，教師巡回指導(dǎo)，要求學(xué)生自主完成實驗。㈥、演示實驗：教師演示，師生互動進(jìn)行探究，實驗分兩個層次完成。實驗探究（三）：浮力的大小是否與物體浸入液體的體積或者深度有關(guān)？實驗器材：裝沙石的小筒、大燒杯、水、教師演示用的彈簧秤。實驗方法：用彈簧秤測出圓柱體小筒在空氣中的重力，然后將圓柱體逐步放入水中，先浸入三分之一并讀出視重，再浸入三分之二并讀出視重，然后全部浸沒并讀出視重。教師提問：浮力的大小與物體浸入液體的深度有關(guān)嗎？由于物體受到的浮力逐漸增大，學(xué)生的認(rèn)識可能會出現(xiàn)分歧。這時在保持浸沒的狀態(tài)下，將小筒繼續(xù)向下移動，使深度增加，讀出視重，發(fā)現(xiàn)視重并未減小，也即浮力不再增大。教師再次提問：浮力的大小與物體浸入液體的深度有關(guān)嗎？教師引導(dǎo)學(xué)生分析兩次實驗的結(jié)果，結(jié)論是：浮力大小與物體浸入液體的深度無關(guān)，而是與物體浸入液體的體積有關(guān)，并就此引入排液體積這一概念。實驗記錄：實驗次數(shù)比較條件G物（N)F拉（N)F?。∟)是否有關(guān)1浸入1/3浸入2/3浸沒2浸沒2浸沒3教學(xué)說明：實驗探究（三）分兩個層次進(jìn)行：第一層次的實驗通過增加物體浸入液體的體積（深度）使其受到的浮力增大，誤導(dǎo)部分學(xué)生，讓其認(rèn)為浮力的大小與深度有關(guān)；但是在第二層次的實驗中，隨著深度的增加浮力并不增大，學(xué)生很驚訝。在此基礎(chǔ)上教師再引入排液體積這一概念就顯得十分自然，同時學(xué)生獲得的印象也非常深刻。實驗探究（四）：物體所受浮力的大小是否與液體的密度有關(guān)？實驗器材：雞蛋、大燒杯、水、食鹽等。實驗方法：先將雞蛋放入清水中，然后加入食鹽使雞蛋上浮，可以得出浮力的大小與液體的密度有關(guān)這個結(jié)論。第二課時導(dǎo)入新課【創(chuàng)設(shè)故事情景、導(dǎo)入新課】同學(xué)們想不想知道阿基米德揭開這個秘密的原理？今天我們就來學(xué)習(xí)這條原理。引出課題并板書：阿基米德原理?！具M(jìn)行新課】一、阿基米德的靈感探究：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，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(xué)生活動：通過實驗發(fā)現(xiàn)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有關(guān)系。思考問題：浮力的大小和排開液體多少是否存在定量的關(guān)系呢？交流分析：根據(jù)上一節(jié)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?，F(xiàn)在根據(jù)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(jié)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(dǎo)學(xué)生統(tǒng)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(zhì)量有一定的聯(lián)系呢？排開液體的質(zhì)量是不是和排開液體所受的重力有一定的聯(lián)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(guān)系呢？（步步引導(dǎo)、層層過渡。）由于物體的體積與密度的乘積等于物體的質(zhì)量，可以進(jìn)一步推想，浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關(guān)。二、浮力的大小猜想與假設(shè)：[教師點撥學(xué)生猜想]：由前面實驗我們知道，物體浸入液體的體積越大（即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(guān)的，它們之間有什么數(shù)量關(guān)系呢？制定計劃與設(shè)計實驗：優(yōu)教提示：打開“動畫演示：阿基米德原理實驗”[學(xué)生討論]：經(jīng)過討論，設(shè)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(guān)系1．實驗器材：彈簧測力計、石塊、燒杯、小桶、水。思考問題：如何測出石塊排開的水所受的重力呢？①溢水杯中的水應(yīng)為多少？②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(xué)生分組實驗，把數(shù)據(jù)記錄在表格中。2．實驗步驟3．實驗數(shù)據(jù)記錄表格4．分析與討論：優(yōu)教提示：打開“動畫演示：阿基米德原理”運用比較的方法，通過比較得出結(jié)論。結(jié)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(jié)論叫做阿基米德原理。用公式表示為：[講述]：上述結(jié)論是阿基米德早在兩千多年前就