§9.2 阿基米德原理（第2课时）教学设计

摘 要：本教学设计通过实验探究浮力与物体排开液体的重力的大小关系，从而得出阿基米德原理，学生经历了化抽象为形象的过程，培养了学生的科学探究精神。

关键词：实验探究；阿基米德原理目标

一、 教材分析

阿基米德原理是力学中较为重要的原理之一，学好该原理不仅有利于理解压力、二力合成、二力平衡、液体压强的概念，也为今后高中受力分析的学习做了铺垫。本节课是第二课时，主要让学生通过实验探究，经历阿基米德原理的形成过程，培养实事求是的探究精神。

二、 教学目标

1. 知识和技能

理解阿基米德原理。

2. 过程和方法

（1）通过实验，培养学生观察和猜想的能力；

（2）通过制订计划和设计实验，培养学生自主学习的能力。

3. 情感、态度和价值观

通过分析、归纳得出结论，培养学生合作精神。

三、 教学重点和难点

教学重点：探究阿基米德原理的过程。

教学难点：提出猜想浸入液体中的物体所受的浮力可能等于排开液体的重力。

四、 教学准备

演示实验器材：铁架台（2个）、水、圆筒测力计2把、升降台、阿基米德原理实验器、圆柱体木块、正方体木块、盐水、盛液桶、烧杯。

五、 教学过程

（一） 导入新课

前面我们学习了浮力的大小与液体的密度、排开液体的体积有关，而且从定性的角度分析，当V排一定时，ρ液越大，浮力就越大；同种液体，V排越大，浮力也越大。又因为m排液=ρ液V排，而G排液=m排液g，那么浮力和物体排开液体的重力有什么关系呢？我们这节课将从定量的角度来研究。

（二） 新课教学

1. 提出问题：浮力与物体排开液体的重力的大小有什么关系？

2. 猜想与假设：浮力的大小可能等于物體排开液体的重力的大小。

3. 制订计划与设计实验：学生讨论如何测量物体受到的浮力、如何收集溢出的液体、如何测量排开的液体的重力等。

4. 进行实验与收集证据：

（1）如图所示，将溢水杯置于升降台上，并将水装至溢水口。在铁架台上挂上分别钩着物块及盛液桶的弹簧测力计，并分别记下它们的示数

G、G桶。

下面我们分四组不同的情况，分别来探究：

①圆柱体木块部分浸入水中。

②圆柱体木块浸没在水中。

③圆柱体木块浸没在浓盐水中。

④正方体木块部分浸入水中。

（2）上升升降台，将物块浸入液体中，观察两把弹簧测力计的示数变化。当溢水口中的水溢完时，分别记录两把弹簧测力计示数，算出浮力大小和排开液体的重力。

重复步骤（2），分别完成四组不同情况的实验探究。

收集证据：

圆柱体木块的重G= N、正方体木块的重G′= N、盛液桶的重G桶= N。

5. 分析与论证

第一组结论：圆柱体木块部分浸入水中所受的浮力等于

它排开水的重力；

第二组结论：圆柱体木块浸没在水中所受的浮力等于它排开水的重力；

第三组结论：圆柱体木块浸没在浓盐水中所受的浮力等于它排开浓盐水的重力；

第四组结论：正方体木块部分浸入水中所受的浮力等于它排开水的重力。

由于每一组的实验都存在局限性，但如果把第一、二组和第四组的实验结论综合起来，可以得出浸入水中的物体所受浮力的大小等于物体排开水的重力。

将以上结论与第三组的实验结论归纳起来，我们可以得出：“浸入液体中的物体所受浮力大小等于物体排开的液体所受的重力大小。”这结论是两千多年前古希腊学者阿基米德发现的，为了纪念他，我们把它称为阿基米德原理，即F浮=G排液。

6. 评估

分析存在误差的原因：读数误差；溢水杯滴水问题等。

7. 交流与合作

引导学生对公式进行展开：F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排，根据公式进行讨论：

（1）阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ液改为ρ气。

（2）F浮与ρ液、V排有关，与浸没深度、物体的密度、体积、质量等有关吗？

（3）物体浸在液体中有两种可能：

a. 全部浸入V浸=V排=V物。

b. 部分浸入V浸=V排

（三） 练习巩固

六、 板书设计

§9.2阿基米德原理

一、 探究：浮力的大小与物体排开液体的重力的大小关系

1. 阿基米德原理：课本P174

2. 数学表达式：F浮=G排液=m排g=ρ液gV排（也适用于气体，但公式中ρ液改为ρ气）

七、 教学流程图

参考文献：

[1]义务教育教科书物理教学参考书[S].上海科学技术出版社2017年第6次印刷.

[2]义务教育物理课程标准（2011年版）[S].

作者简介：连伟平，福建省泉州市，福建省泉州市泉港区泉港二中。