阿基米德原理演绎第 1 部分
教学分析:
一、教材分析
为加深中学生对阿基米德原理的印象和理解,教材分为物体完全浸没和部分溶入水底两种情况,通过实验得出原理。 但是,通过两个例子的处理,同事们对阿基米德原理的理解有所了解。
2.学生分析
很多中学生都有过在河边、海里或者游泳池里从浅水区到深水区的经历。 你可以请那些朋友描述一下他们的经历,然后发动中学生讨论他为什么会有这样的经历,让他明白他正踏入深水区过程所排开的水量在减少,而且压强也在减小,所有浸入液体的物体所排开的液体体积在不同深度处是相等的,所以在这些情况下压强与深度无关,正确的中学生A片面“压得越深,压力越大”的理解源于亲身经历。
三、课程目标
1.知识和技能
*了解验证阿基米德原理的目的、方法和推论
* 理解阿基米德原理的内容
*能运用阿基米德原理解决简单的压力问题
2、过程与方法:
*采用班主任示范、提示、中学生配合观察、分析的方式,实现师生互动,最终归纳推论,归纳实验定理。 今后通过实例,加深学生对阿基米德原理的理解。
3.情绪心态和价值观
*培养中学生热爱科学、探索真理的愿望。
*培养中学生的观察、分析、总结能力。
四、重点难点
1.重点:阿基米德原理的理解
2. 难点:观察、分析、归纳实验验证阿基米德原理。
五、教具:
阿基米德原理演示器一套(溢流杯一个,大缸一个,物体一个,弹簧测力计一个),魔术kt板
教学策略:
一、设计思路:
因为阿基米德原理是一个实验定理,教学成功的关键是演示教材12-6和12-7的两个实验。 论证完成并推导出来后,中学生可以通过实例进一步加深对定理的理解。
2、教学方法:
在实验、观察、分析、总结的过程中
教学过程:
1、复习题:
1.压力是什么? 压力是怎样形成的? (中学生回答)
2、我们现在可以用这些方法求出物体的压力吗? (中学生回答)
2.引入新课程:
班主任:我们已经掌握了两种求物体压力的方法,它们的适用范围都有一定的局限性,所以我们需要另一种求压力的方法来解决前两种方法无法解决的问题,这是著名的阿基米德原理。 这就是我们这节课要研究的内容,让我们一起通过实验来举一反三。
教学过程:
3.新课教学设计
(1) 示范实验:
* 教科书 12-6 要求的实验演示
1.打算做实验,通过幻影kt板介绍实验设备。
2、邀请小伙伴们根据所学,讨论实验的方法和步骤,班主任做一个简单的总结。
3.介绍阿基米德原理演示器中各种设备的使用以及与幻影kt板中设备的对应关系。
4、根据同事讨论的结果进行实验,提醒您在操作过程中注意使用仪器时的注意事项。
5.边做实验边记录结果,引导中学生对结果进行分析讨论,总结实验的推论。
演示12-7的实验阿基米德原理结论,提醒中学生注意实验条件的变化,引导中学生结合两次实验的结果总结出具有普遍实用价值的实验规律——阿基米德原则。
(2) 根据阿基米德原理的内容,写出其物理表达式:f float = G row = ρ gV row,并介绍其适用范围(二氧化碳和液体均适用)。
(3)应用阿基米德原理解决一些简单的压力问题,通过循序渐进的估算培养中学生的数学思维能力和灵活运用知识的能力,加深对阿基米德原理的理解。
例题1、课本179页例题:(略)(请回答问题,并引导大家讨论估算结果,看看能得出什么推论?)
例 2. 如果一块体积为 3/4 的石头浸泡在酒精中,它所承受的压力是多少? (取g=10N/kg)
阿基米德原理推导第 2 部分
【教学目标】
1. 通过实验建构和理解阿基米德原理
2. 能灵活运用阿基米德原理进行简单的计算
3.通过探索阿基米德原理的过程,提高观察能力、动手实验能力、分析能力和概括能力
【教学重点】
1.了解阿基米德原理
2.利用阿基米德原理进行简单估算
【教学难点】
如何通过实验帮助中学生定量得出F浮、V排、G排的关系
【教学过程】
1、试验压力的试验方法
用烧瓶取一定量的水,将铁块挂在弹簧测力计下,测其重力G,然后将铁块轻轻放入水底,观察弹簧测力计读数的变化,并引导中学生观察烧瓶中海平面的变化。
引入问题:在获取压力的同时,我们可以找出压力增加时湖面如何变化?
阿基米德原理和推论第 3 部分
(一)教学要求:
阿基米德原理教学设计参考
1.了解验证阿基米德原理的实验目的、方法和推论。
2.理解阿基米德原理的内容。
3. 运用阿基米德原理解决和估计有关压力的简单问题。
(2)教具:
中学生分组实验器材:溢流杯、烧杯、水、小桶、弹簧秤、细线、石头。
(三)教学过程
1、复习题:
1、压力是怎样形成的? 压力的方向是什么?
2. 如何使用弹簧秤测量浸没在水中的岩石的压力。 要求中学生说出方法,进行实验,说出结果。
3、物体沉浮的条件是什么? 物体漂浮在液体表面的条件是什么?
2.开展新课
1. 简介:我们很早就了解压力的成因。 接下来,我们来研究物体的压力与什么诱因之间的关系? 下面我们通过实验来研究这个问题。
2、阿基米德原理。
中学生实验:实验一。
② 根据本节实验1的描述,参照图12-6进行实验。 用溢出的杯子替换“溢出杯子的烧瓶”。 班主任介绍了实验流程。 注意:用细线固定铁块。 将铁片浸入溢流杯中,铁片不得接触杯底或杯壁。 接水的桶应该是干净的,没有水。
推理:
④学生团体实验:班主任老师参观指导。
⑤总结:
实验记录和结果由几个实验组报告。
由此得出结论,浸入水底的铁块所受的压力等于它排开的水的重量。
3.中学生进行本文实验2的实验。
① 明确实验目的:漂浮在水面上的铁块所受的压力与其排开的水的重量之间有什么关系?
②实验步骤按照课本图12-7进行
③ 在下表中填写实验数据,并写出推论。 (出示课前写好的小黑板)
推理:
④学生分组实验,教师巡回指导。
⑤总结:
几个实验组分别报告了实验记录和结果。
班主任得出结论,悬浮在水面上的铁块所受的压力等于它排开的水的重力。
说明:实验表明阿基米德原理结论,当铁块悬浮在其他液体表面时,它所受的压力等于铁块排开的液体的重力。
4、班主任总结了以上实验推论,并强调这是著名的阿基米德原理,是2000多年前法国学者阿基米德发现的。
板书:“二、阿基米德原理
1. 溶解在液体中的物体所受的压力等于它所排开的液体所受的重力”
班主任解释:
根据阿基米德原理,可得到估算压力的物理表达式,即:F浮=G排量=ρ液体·g·V排量。
介绍各化学量及单位:在黑板上写:“F浮=G排=ρ液·g·V排”
强调:压强的大小只与液体的密度和被物体排开的液体体积有关。 指出当物体完全浸入(浸没)在液体中时,V排等于物体的体积,而当它部分溶解在液体中时,V排大于物体的体积。
例1:如图12-3(班主任的板图)所示,两块金属块A、B的体积相等,哪块所受压力大?
班主任启发中学生回答:
因为,F浮=G液排量=ρ液·g·V排量,A、B溶解在同一个容器中的液体中,ρ气相同,但是,VB排量>VA排量,所以FB浮> FA浮空,B承受压力大。
例题二:课本这部分的例题。
提醒中学生:
(1)认真审题,弄清已知条件和所需数学量。
(2)确定所用的数学公式,理解公式中各符号所代表的化学量。 在相同化学量符号的右下角写下标表示差异:
(3)解题过程要规范。
5、班主任说:阿基米德原理同样适用于二氧化碳。 对于体积为 1 米 3 的甲烷球,空气中的压力等于气球排开的空气的重力。
黑板上写:“2、阿基米德原理同样适用于二氧化碳。
浸入二氧化碳中的物体所受的压力等于它所排开的二氧化碳的重力。 “
3.本节重点知识总结:阿基米德原理的内容。 用于估计压力大小的公式。
4.布置作业:课文这一部分之后的习题1到5
阿基米德原理和推论第 4 部分
本节内容以学习浮力、浮力和压力的成因为基础。 通过实验探索压力与成因的关系,理解阿基米德原理,为学习物体沉浮状态打下基础。
《阿基米德原理》教学设计
在学习本课之前,中学生已经掌握了借助弹簧测力计检测压力的技能,但对影响压力的原因并没有准确的认识。 重力的大小是相关联的。
根据新课程标准,结合教材和学业情况,我制定了以下教学目标:
一、实验教学目标
1、体验科学探究的过程,体会压力。
2、更加熟悉控制变量的科学方法。
3、通过参加探究活动,养成实事求是、认真负责的科学态度。
为了更好的达成目标,突出重点,突破难点,我选择了以下实验内容:
能力和技能。
2. 实验内容设计
1.通过有趣的体验活动引发思考。
2. 定性探索压力的大小和相关的诱因。
3.通过自制教具创设情景,量化探究压力大小。
3、实验设计
采用探究式教学法,注重小组间的合作学习,突出中学生的主动性。
身体状态。尽可能把学习的核心部分还给中学生,引导中学生“做”起来
学习”。
4.教学过程设计
具体教学过程分为四个部分。
1. 创建一个场景并进行猜测。
2. 质询、展示和交流。
3.量化研究促进统一。
4、畅谈收获,总结。
下面详细解释教学过程。
第 1 部分:创建场景并进行猜测
首先通过两个活动创建场景。
活动一:如何让小猕猴桃浮起来? 现在我把盐放在水底。
活动二:中学生分组完成将啤酒瓶倒到水底的活动。 你有什么经验? 您认为还有哪些其他原因可能与压力有关?
设计方案:
通过这两个活动,中学生很容易猜到压力可能与液体的密度、排出液体的体积和深度有关。 这里要请中学生充分说明自己的看法。 中学生的猜测也可能是由物体的密度、底面积、形状引起的。
第 2 节:定性探究、演示和交流
分三步验证猜测。
1.实验设计。
我为每组准备了弹簧测力计、水、酒精、铜块、石头等设备,让每组探究压力是否与液体、V排、h有关。
对于朋友们的其他猜想,我给他们准备了相应的设备:铜块和铝块体积相同可以验证是否与物体的密度有关; 用两根绳子绑的铜块可以验证与物体底部面积的关系是否相关,也可以选择这样的圆锥体; 橡皮泥可以验证是否与物体的形状有关,在橡皮泥外面包裹气球解决了橡皮泥入水后散开的问题。
第二步:进行实验、分析和论证。
第 3 步:展示沟通。
V 行或深度的哪个原因会影响压力? 中学生分不清,看个案例
将生物分析对象浸入水中后,发现压力不随深度变化,进而意识到在这个过程中影响压力的本质因素是置换液体的体积,而不是深度。
最后推断压力与液体的密度和被物体排开的液体体积有关。
3.量化研究促进统一
因为压力的大小与物体排开的液体体积有关,如何收集排开的液体呢? 中学生可以设计各种各样的方案,有的受昨天实验的影响,把装满水的烧瓶放在大水槽里收集倒掉的水,有的用烧杯加水完成实验,有的设计类似的东西溢出装置。 我给中学生看用溢流杯收集倒掉的液体,然后把溢流杯放进这样一个装置,中学生会有新发现。物体顶部和大缸用弹簧连接,弹力一样系数。 每个弹簧下面都有一个指针。 现在指针指向相同的位置。 当物体逐渐溶入水底时,左侧弹簧指针的变化可以显示压力。 弹簧针的变化可以显示行
开放液体的重力大小。 在这个过程中,你有什么发现? 你能想到什么? 中学生会发现两边弹簧的手感变化大致相等,就会认为F浮漂和G排可能是相等的,这样F浮漂和G排是相连的。
这里我没有用课本上的形式提出F浮点和G行的可能关系,因为
中学生要理解这些方法并不容易。 我采用的方法有利于培养中学生的观察和提问能力,使中学生感性认识F浮和G行可能存在的关系,顺利突破教学难点。
然后组织中学生设计实验,明确步骤。
根据所提供的材料进行实验,举一反三。
通过对各种物质实验得到的多组数据进行分析,得出了F浮=G行的一般规律,培养了中学生严谨的思维习惯。 通过公式的推导,发现压力与液体和V排有关,与第一个实验的推导一致,让中学生感受到化学统一的美。
4.畅谈收获,总结
在总结课堂时,注意引导中学生更加注重过程、技巧和情感体验,力求做到三观目标的和谐统一。
最后,要求中学生整理好实验台上的器具,养成良好的实验习惯。
五、教学反思与自我评价
一、疑虑处理
在探索影响压力的诱因过程中,引导中学生区分影响压力的必要和非必要的诱因,培养中学生的理性思维能力,帮助中学生认识本质的诱因影响压力。
2. 突破困难
通过自制教具,发现和探索了F浮和G行之间的可能关系,突出
强化了中学生的主体地位,培养了中学生的观察能力和探究能力,成功突破了教学难点。
事实上,这节课尽可能地为中学生创造适合的土壤,不断培养中学生的探究能力,提升中学生的科学素养,让中学生学到更多对生活有用的东西。