【物理】《阿基米德原理》（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年人教版（2024）初中物理八年級下冊

《阿基米德原理》（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年人教版（2024）初中物理八年級下冊教材分析《阿基米德原理》是新教材人教版（2024）初中物理八年級下冊第十章《浮力》中的第2節(jié)。它是在學(xué)生學(xué)習(xí)了壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)、氣體壓強(qiáng)、流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系以及浮力的基本概念之后的重要內(nèi)容。浮力知識是力學(xué)知識的進(jìn)一步延伸和拓展，是初中力學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容之一。阿基米德原理不僅是學(xué)習(xí)物體浮沉條件及應(yīng)用的基礎(chǔ)，而且在日常生活、生產(chǎn)技術(shù)（如船舶制造、潛水艇等）、科學(xué)研究（如海洋探測設(shè)備等）中有著廣泛的應(yīng)用。通過對阿基米德原理的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠從定量的角度深入理解浮力，體會物理知識與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。同時(shí)，本節(jié)內(nèi)容中的實(shí)驗(yàn)探究過程，有助于學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新意識。學(xué)情分析在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)、氣體壓強(qiáng)、流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，對壓力、壓強(qiáng)等概念有了一定的理解，也掌握了力的測量、重力、二力平衡等基礎(chǔ)知識。在本章第一節(jié)浮力的學(xué)習(xí)中，學(xué)生了解了浮力的概念，學(xué)會了用稱重法測量浮力的大小，并且探究了影響浮力大小的因素，知道浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。這些知識儲備為學(xué)生學(xué)習(xí)阿基米德原理奠定了良好的基礎(chǔ)。然而，八年級的學(xué)生正處于從形象思維向抽象思維過渡的階段，對于一些抽象的物理概念和復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)探究過程，理解起來可能存在一定的困難。此外，在實(shí)驗(yàn)操作方面，學(xué)生的動手能力和實(shí)驗(yàn)技能還有待進(jìn)一步提高，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析方面也需要教師的引導(dǎo)和幫助。教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1.學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)探究，準(zhǔn)確表述阿基米德原理的內(nèi)容，即浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力，并能正確書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式F浮=G排。2.能夠熟練運(yùn)用阿基米德原理公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排進(jìn)行簡單的浮力計(jì)算，解決相關(guān)的實(shí)際問題。過程與方法：1.通過參與探究浮力大小與排開液體所受重力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)會選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，提高動手能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。2.學(xué)會記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力和邏輯思維能力，嘗試從實(shí)驗(yàn)中歸納出科學(xué)規(guī)律。3.在實(shí)驗(yàn)探究過程中，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、評估交流等科學(xué)探究能力，提高學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)。情感態(tài)度與價(jià)值觀：1.通過實(shí)驗(yàn)探究活動，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的濃厚興趣，培養(yǎng)學(xué)生樂于探究科學(xué)奧秘的精神，保持對科學(xué)的求知欲望。2.在小組合作實(shí)驗(yàn)中，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和交流合作能力，學(xué)會傾聽他人的意見和建議，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的精神。3.體會物理知識與日常生活、生產(chǎn)技術(shù)的緊密聯(lián)系，認(rèn)識到物理知識對社會發(fā)展的重要作用，增強(qiáng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活實(shí)際的意識。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過程，通過實(shí)驗(yàn)得出阿基米德原理的內(nèi)容。2.理解阿基米德原理，并能熟練運(yùn)用其公式進(jìn)行簡單的浮力計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：1.設(shè)計(jì)并完成探究浮力大小與排開液體所受重力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中準(zhǔn)確測量浮力和排開液體的重力，減小實(shí)驗(yàn)誤差。2.深入理解阿基米德原理中“浸在”“排開”“浮力大小等于排開液體所受重力”等關(guān)鍵詞的含義，正確應(yīng)用原理解決實(shí)際問題。教學(xué)策略1.實(shí)驗(yàn)探究法：將學(xué)生分組，讓學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)探究，在實(shí)驗(yàn)中觀察、思考、分析，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探究精神。2.啟發(fā)式教學(xué)法：通過提問、引導(dǎo)、啟發(fā)等方式，激發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。3.多媒體輔助教學(xué)法：利用多媒體展示實(shí)驗(yàn)視頻、動畫、圖片等，直觀形象地展示物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過程，幫助學(xué)生更好地理解物理知識。4.小組合作學(xué)習(xí)法：組織學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，共同完成實(shí)驗(yàn)探究和問題討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和交流合作能力。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課1.播放一段關(guān)于“曹沖稱象”的動畫視頻，提問：曹沖為什么能稱出大象的重量？他利用了什么原理？2.展示一個(gè)空易拉罐，將其慢慢按入水中，讓學(xué)生觀察易拉罐浸入水中的體積變化以及手的感受，提問：為什么把易拉罐按入水中會感覺越來越費(fèi)力？

3.引出本節(jié)課的主題——阿基米德原理，介紹阿基米德的生平以及他發(fā)現(xiàn)阿基米德原理的故事。1.觀看動畫視頻，思考并回答問題，可能會提到曹沖利用了船的浮力以及物體的重力等知識。

2.觀察教師的演示實(shí)驗(yàn)，感受手的受力變化，回答問題，意識到易拉罐浸入水中越深，受到的浮力越大。

3.認(rèn)真聆聽阿基米德的故事，對阿基米德原理產(chǎn)生好奇和探究欲望。1.通過播放“曹沖稱象”的動畫視頻，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生回顧已有的知識，同時(shí)為后面學(xué)習(xí)阿基米德原理做好鋪墊。

2.利用簡單的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀地感受浮力的變化，引出本節(jié)課的主題，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思考能力。

3.講述阿基米德的故事，增加課堂的趣味性，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。新課教學(xué)：影響浮力大小的因素回顧1.提問：在第一節(jié)浮力的學(xué)習(xí)中，我們探究了影響浮力大小的因素，誰能說一說浮力的大小與哪些因素有關(guān)？

2.展示一些圖片，如不同體積的物體浸在相同液體中、相同體積的物體浸在不同密度的液體中等，引導(dǎo)學(xué)生回顧影響浮力大小的因素。1.學(xué)生回顧所學(xué)知識，回答浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)，浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。

2.觀察圖片，結(jié)合圖片內(nèi)容進(jìn)一步理解影響浮力大小的因素。1.復(fù)習(xí)影響浮力大小的因素，鞏固已有的知識，為學(xué)習(xí)阿基米德原理做好知識準(zhǔn)備。

2.通過展示圖片，幫助學(xué)生更直觀地理解影響浮力大小的因素，加深學(xué)生的記憶。新課教學(xué)：阿基米德原理的猜想1.引導(dǎo)學(xué)生思考：既然浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)，那么浮力的大小與物體排開液體的重力之間是否存在某種關(guān)系呢？

2.讓學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出自己的猜想，并說明猜想的依據(jù)。

3.請各小組代表發(fā)言，分享小組的猜想和依據(jù)。1.學(xué)生進(jìn)行小組討論，積極思考，提出自己的猜想，如浮力的大小可能等于物體排開液體的重力，或者浮力的大小與物體排開液體的重力成正比等。

2.各小組代表發(fā)言，闡述小組的猜想和依據(jù)，可能會根據(jù)之前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、生活經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行猜想。1.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識。

2.通過小組討論和發(fā)言，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和交流表達(dá)能力。新課教學(xué)：實(shí)驗(yàn)探究阿基米德原理1.引導(dǎo)學(xué)生思考：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的猜想呢？需要測量哪些物理量？需要用到哪些實(shí)驗(yàn)器材？

2.組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師巡視各小組，參與討論并給予指導(dǎo)。

3.請各小組展示自己的實(shí)驗(yàn)方案，其他小組進(jìn)行評價(jià)和補(bǔ)充，教師進(jìn)行總結(jié)和完善，確定最終的實(shí)驗(yàn)方案。

4.實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測力計(jì)、石塊、溢水杯、小桶、水、細(xì)線。

5.實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）用彈簧測力計(jì)測出小桶的重力G桶。

（2）用彈簧測力計(jì)測出石塊的重力G物。

（3）將溢水杯裝滿水，把石塊用細(xì)線系好，緩慢浸沒在溢水杯中，用小桶收集溢出的水，同時(shí)讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F拉。

（4）用彈簧測力計(jì)測出小桶和溢出水的總重力G總。

（5）計(jì)算石塊受到的浮力F浮=G物-F拉，排開液體的重力G排=G總-G桶。

（6）將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中，多次改變石塊的體積或液體的密度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，記錄多組數(shù)據(jù)。

6.強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：如溢水杯要裝滿水，石塊浸沒時(shí)不要碰到溢水杯壁和底部，彈簧測力計(jì)的使用方法等。

7.學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視各小組，觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程，及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作，解答學(xué)生的疑問。1.學(xué)生進(jìn)行小組討論，思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，討論需要測量的物理量和實(shí)驗(yàn)器材，如需要測量浮力、排開液體的重力，需要用到彈簧測力計(jì)、溢水杯、小桶等。

2.各小組展示實(shí)驗(yàn)方案，認(rèn)真傾聽其他小組的評價(jià)和建議，對自己小組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修改和完善。

3.學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)后，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

4.在實(shí)驗(yàn)過程中，積極與小組成員合作，互相幫助，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。1.通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新思維能力。

2.組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和展示，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和交流表達(dá)能力，讓學(xué)生在交流中互相學(xué)習(xí)，完善自己的實(shí)驗(yàn)方案。

3.詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，確保學(xué)生能夠正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，減小實(shí)驗(yàn)誤差。

4.讓學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)踐操作能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的感性認(rèn)識。新課教學(xué)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析1.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各小組匯報(bào)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，比較石塊受到的浮力F浮和排開液體的重力G排的大小關(guān)系。

3.提問：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，你能得出什么結(jié)論？1.學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫在黑板上的表格中。

2.觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析浮力和排開液體重力的大小關(guān)系，發(fā)現(xiàn)浮力的大小近似等于排開液體的重力。

3.學(xué)生思考并回答問題，得出初步結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力。1.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力和分析歸納能力，讓學(xué)生學(xué)會從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中總結(jié)規(guī)律。

2.通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，引導(dǎo)學(xué)生得出阿基米德原理的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。新課教學(xué)：阿基米德原理的得出與理解1.根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，總結(jié)得出阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力。用公式表示為F浮=G排。

2.深入講解阿基米德原理中“浸在”“排開”“浮力大小等于排開液體所受重力”等關(guān)鍵詞的含義。

（1）“浸在”包括物體全部浸沒在液體中（V排=V物）和部分浸沒在液體中（V排＜V物）兩種情況。

（2）“排開”強(qiáng)調(diào)物體排開液體的體積，而不是物體本身的體積。

（3）通過舉例說明，如將一個(gè)木塊放入裝滿水的溢水杯中，木塊漂浮，此時(shí)木塊排開的水的體積小于木塊的體積，但是木塊受到的浮力仍然等于它排開的水的重力。

3.引導(dǎo)學(xué)生思考：阿基米德原理不僅適用于液體，是否也適用于氣體呢？通過舉例，如氫氣球在空氣中受到浮力上升，說明阿基米德原理同樣適用于氣體。1.認(rèn)真聆聽教師對阿基米德原理的講解，理解原理的內(nèi)容和公式的含義。

2.思考教師提出的問題，結(jié)合實(shí)例理解“浸在”“排開”等關(guān)鍵詞的含義。

3.思考阿基米德原理是否適用于氣體，通過教師的舉例，理解阿基米德原理在氣體中的應(yīng)用。1.幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解阿基米德原理的內(nèi)容和含義，突破教學(xué)難點(diǎn)。

2.通過舉例說明，讓學(xué)生更加直觀地理解阿基米德原理，加深學(xué)生的記憶。

3.引導(dǎo)學(xué)生思考阿基米德原理在氣體中的應(yīng)用，拓展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。新課教學(xué)：阿基米德原理的應(yīng)用1.展示一些與阿基米德原理應(yīng)用相關(guān)的圖片和實(shí)例，如船舶的制造、潛水艇的浮沉、密度計(jì)的工作原理等。

2.結(jié)合實(shí)例，講解如何運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問題。例如，對于一艘漂浮在水面上的輪船，它受到的浮力等于它自身的重力，根據(jù)阿基米德原理F浮=G排，我們可以通過測量輪船排開水的體積，計(jì)算出輪船受到的浮力。

3.給出一些簡單的練習(xí)題，讓學(xué)生運(yùn)用阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算，如已知物體排開液體的體積和液體的密度，求物體受到的浮力；已知物體受到的浮力和液體的密度，求物體排開液體的體積等。

4.請學(xué)生上臺板演解題過程，其他學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)，強(qiáng)調(diào)解題的思路和方法。1.觀察圖片和實(shí)例，思考阿基米德原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

2.認(rèn)真聆聽教師的講解，理解如何運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問題。

3.獨(dú)立完成練習(xí)題，運(yùn)用阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算。

4.認(rèn)真觀看學(xué)生的板演過程，積極參與評價(jià)，學(xué)習(xí)他人的解題方法和思路。1.讓學(xué)生了解阿基米德原理在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，體會物理知識與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

2.通過實(shí)例講解和練習(xí)題，讓學(xué)生掌握運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問題的方法，提高學(xué)生的應(yīng)用能力和解題能力。

3.通過學(xué)生板演和評價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的交流表達(dá)能力和批判性思維能力。課堂小結(jié)1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括阿基米德原理的內(nèi)容、公式、實(shí)驗(yàn)探究過程以及阿基米德原理的應(yīng)用等。

2.請學(xué)生發(fā)言，分享自己在本節(jié)課中的收獲和體會。

3.教師對學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行總結(jié)和評價(jià)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識，鼓勵(lì)學(xué)生在課后繼續(xù)探究與浮力相關(guān)的問題。1.學(xué)生回顧本節(jié)課的內(nèi)容，思考并回答教師的問題。

2.學(xué)生發(fā)言，分享自己在本節(jié)課中的收獲和體會，如學(xué)會了阿基米德原理，掌握了實(shí)驗(yàn)探究的方法，感受到了物理知識的實(shí)用性等。1.通過課堂小結(jié)，幫助學(xué)生梳理本節(jié)課的知識脈絡(luò)，加深學(xué)生對重點(diǎn)知識的理解和記憶。

2.讓學(xué)生分享收獲和體會，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力和交流表達(dá)能力。布置作業(yè)1.書面作業(yè)：教材課后練習(xí)題，鞏固阿基米德原理的知識和應(yīng)用。

2.實(shí)踐作業(yè)：自制一個(gè)簡易的密度計(jì)，并用它測量不