摘 要：本教學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究浮力與物體排開(kāi)液體的重力的大小關(guān)系，從而得出阿基米德原理，學(xué)生經(jīng)歷了化抽象為形象的過(guò)程，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究精神。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究；阿基米德原理目標(biāo)

一、 教材分析

阿基米德原理是力學(xué)中較為重要的原理之一，學(xué)好該原理不僅有利于理解壓力、二力合成、二力平衡、液體壓強(qiáng)的概念，也為今后高中受力分析的學(xué)習(xí)做了鋪墊。本節(jié)課是第二課時(shí)，主要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，經(jīng)歷阿基米德原理的形成過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)事求是的探究精神。

二、 教學(xué)目標(biāo)

1. 知識(shí)和技能

理解阿基米德原理。

2. 過(guò)程和方法

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察和猜想的能力；

（2）通過(guò)制訂計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3. 情感、態(tài)度和價(jià)值觀

通過(guò)分析、歸納得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生合作精神。

三、 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：探究阿基米德原理的過(guò)程。

教學(xué)難點(diǎn)：提出猜想浸入液體中的物體所受的浮力可能等于排開(kāi)液體的重力。

四、 教學(xué)準(zhǔn)備

演示實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)（2個(gè)）、水、圓筒測(cè)力計(jì)2把、升降臺(tái)、阿基米德原理實(shí)驗(yàn)器、圓柱體木塊、正方體木塊、鹽水、盛液桶、燒杯。

五、 教學(xué)過(guò)程

（一） 導(dǎo)入新課

前面我們學(xué)習(xí)了浮力的大小與液體的密度、排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而且從定性的角度分析，當(dāng)V排一定時(shí)，ρ液越大，浮力就越大；同種液體，V排越大，浮力也越大。又因?yàn)閙排液=ρ液V排，而G排液=m排液g，那么浮力和物體排開(kāi)液體的重力有什么關(guān)系呢？我們這節(jié)課將從定量的角度來(lái)研究。

（二） 新課教學(xué)

1. 提出問(wèn)題：浮力與物體排開(kāi)液體的重力的大小有什么關(guān)系？

2. 猜想與假設(shè)：浮力的大小可能等于物體排開(kāi)液體的重力的大小。

3. 制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：學(xué)生討論如何測(cè)量物體受到的浮力、如何收集溢出的液體、如何測(cè)量排開(kāi)的液體的重力等。

4. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：

（1）如圖所示，將溢水杯置于升降臺(tái)上，并將水裝至溢水口。在鐵架臺(tái)上掛上分別鉤著物塊及盛液桶的彈簧測(cè)力計(jì)，并分別記下它們的示數(shù)

G、G桶。

下面我們分四組不同的情況，分別來(lái)探究：

①圓柱體木塊部分浸入水中。

②圓柱體木塊浸沒(méi)在水中。

③圓柱體木塊浸沒(méi)在濃鹽水中。

④正方體木塊部分浸入水中。

（2）上升升降臺(tái)，將物塊浸入液體中，觀察兩把彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化。當(dāng)溢水口中的水溢完時(shí)，分別記錄兩把彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，算出浮力大小和排開(kāi)液體的重力。

重復(fù)步驟（2），分別完成四組不同情況的實(shí)驗(yàn)探究。

收集證據(jù)：

圓柱體木塊的重G= N、正方體木塊的重G′= N、盛液桶的重G桶= N。

5. 分析與論證

第一組結(jié)論：圓柱體木塊部分浸入水中所受的浮力等于

它排開(kāi)水的重力；

第二組結(jié)論：圓柱體木塊浸沒(méi)在水中所受的浮力等于它排開(kāi)水的重力；

第三組結(jié)論：圓柱體木塊浸沒(méi)在濃鹽水中所受的浮力等于它排開(kāi)濃鹽水的重力；

第四組結(jié)論：正方體木塊部分浸入水中所受的浮力等于它排開(kāi)水的重力。

由于每一組的實(shí)驗(yàn)都存在局限性，但如果把第一、二組和第四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論綜合起來(lái)，可以得出浸入水中的物體所受浮力的大小等于物體排開(kāi)水的重力。

將以上結(jié)論與第三組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論歸納起來(lái)，我們可以得出：“浸入液體中的物體所受浮力大小等于物體排開(kāi)的液體所受的重力大小?！边@結(jié)論是兩千多年前古希臘學(xué)者阿基米德發(fā)現(xiàn)的，為了紀(jì)念他，我們把它稱為阿基米德原理，即F浮=G排液。

6. 評(píng)估

分析存在誤差的原因：讀數(shù)誤差；溢水杯滴水問(wèn)題等。

7. 交流與合作

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)公式進(jìn)行展開(kāi)：F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排，根據(jù)公式進(jìn)行討論：

（1）阿基米德原理也適用于氣體，但公式中ρ液改為ρ氣。

（2）F浮與ρ液、V排有關(guān)，與浸沒(méi)深度、物體的密度、體積、質(zhì)量等有關(guān)嗎？

（3）物體浸在液體中有兩種可能：

a. 全部浸入V浸=V排=V物。

b. 部分浸入V浸=V排

（三） 練習(xí)鞏固

六、 板書(shū)設(shè)計(jì)

§9.2阿基米德原理

一、 探究：浮力的大小與物體排開(kāi)液體的重力的大小關(guān)系

1. 阿基米德原理：課本P174

2. 數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排液=m排g=ρ液gV排（也適用于氣體，但公式中ρ液改為ρ氣）

七、 教學(xué)流程圖

參考文獻(xiàn)：

[1]義務(wù)教育教科書(shū)物理教學(xué)參考書(shū)[S].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社2017年第6次印刷.

[2]義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].

作者簡(jiǎn)介：連偉平，福建省泉州市，福建省泉州市泉港區(qū)泉港二中。