阿基米德原理教案设计（1）

(一)教材：《物理通报》编初中物理第一册

(二)教学目标（用小黑板展示）

1 知道阿基米德原理的内容和运用范围。

2 理解阿基米德原理。

3 会用阿基米德原理计算简单的浮力问题。

(三)教学过程

1 诊断性目标测试

1.1 什么叫浮力？它的方向朝哪？

学生：浸在液体或气体里的物体，都要受到液体或气体向上托的作用。这种作用力叫浮力。它的方向是竖直向上的。

1.2 浮力产生的原因是什么？

学生：浸没在液体中的物体受到向上的压力比向下的压力大，这个上下的压力差就是浮力产生的原因。

2 新课教学

2.1 通过实验观察、提问、引入新课。

教师将一个瘪的空牙膏管放进一个盛水的容器里，则见它沉入水底（课前布置学生带一个空牙膏管和一只杯子，进行边教边让学生自己动手做实验）。这时教师提问：这个瘪的空牙膏壳为什么沉不下去呢？学生答：因为这个牙膏管比水重。

教师对于学生这样的回答，即不肯定也不否定。接着将瘪的牙膏管整成鼓状，再放进水里，鼓的牙膏管却浮于水面并未下沉（图1）。这时教师提问：为什么同一个牙膏管（其重力不变），瘪的就下沉，而鼓的就上浮呢？

学生面对这种“矛盾”的事实，思想活跃，开动脑筋寻找理由来进行解释。这时教师让学生进行讨论。在讨论中有些学生想到：鼓的牙膏管体积变大了，它受到的浮力也变大了，所以上浮了。在这个过程中教师进一步启发学生思考，提出问题：牙膏管浮在水面时，它受到几个力的作用？它们之间的关系怎样？

学生答：受二个力作用，即重力和浮力。接着教师在空牙膏管中加一些细砂粒，并引导学生观察牙膏管将随着加进去的重物的增多而逐渐下沉。

这时教师问：一个浸在水中的物体，它受到的浮力的大小，跟什么因素有关呢？让学生从上述一系列的事实中，通过自己的思考用自己的语言来回答。开始时，学生回答的不准确，不完整，再让同学们讨论补充，然后通过分析、比较得出比较正确的结论：浸在水中的物体受到的浮力的大小跟它浸在水中的体积有关，浸入的体积越大，它受到的浮力越大。

2.2 根据实验、推理导出阿基米德原理。

通过上述实验、观察、分析、讨论，学生对浮力的大小有了初步认识，接着教师提出问题：浸在水中的物体受到的浮力究竟有多大呢？让我们通过下面的两种方法去研究它。

①实验法导出阿基米德原理。

根据教科书（物理通报杂志社编北京出版社出版）118页，演示图2实验，让学生仔细观察分析。溢水杯中盛水，使水面跟溢水杯管口相平，弹簧秤甲吊着铁块，弹簧秤乙吊着一个小容器，并使溢水杯中溢出的水能流入小容器中。

将铁块部分浸入水中，让学生观察、比较知道：弹簧秤甲减小的示数与弹簧秤乙增大的示数相等。再将铁块全部浸入水中，引导学生观察甲、乙弹簧秤示数的变化。发现甲弹簧秤示数减小的仍等于乙弹簧秤示数增加的。这时教师进行分析：甲弹簧秤示数减小的原因是因为铁块在水中受到浮力，浮力大小就是弹簧秤甲的示数减小数值，弹簧秤乙示数增加的原因就是因为溢水杯中流出的水使其重力增大。溢水杯溢出的水就是铁块在水中所排开的水。通过实验、讨论、分析得出结论：铁块在水中受到的浮力大小总是跟它排开水的重力相等。

然后提出把上述的铁块换成石块和铝块等其他物体，把溢水杯中的水换成煤油或盐水等其他液体，得出的结论仍相同。最后教师进行总结得出阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力；浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。

上述通过实验法已导出了阿基米德原理，为了使学生进一步理解、掌握、应用阿基米德原理。教师对阿基米德原理又做了几点说明：a.物体在液体中，不论是部分浸入还是全部浸入，均受到浮力作用；b.浮力的大小和排开的液体所受的重力的大小相等；c.本原理不仅适用于液体，也适用于气体；d.原理的教学表达式为

F浮=G排液

或 F浮=ρ液V排液g

或 F浮=ρ液V物浸g

②推理法导出阿基米德原理

为了使学生加深对阿基米德原理的理解，达到熟练应用。教师又用了另外一种方法——推理法，导出了阿基米德原理。过程如下：

如图3所示，一圆柱体浸入某液体中，上下底面都为S，高为h，则其体积为V=Sh，设圆柱体上底面的压强为p0，则液体对上底面的压力p0S，液体对下底面的压强为：p0+ρ液gh，则下底面所受液体对它的压力为：p0S+ρ液ghS。由浮力产生的原因可知：浸在液体中的物体所受浮力是由上下两底面的压力差产生的。即F浮=F下底-F上底，而F下的方向竖直向上，F上的方向竖直向下，且F下>F上。故浮力的方向与下底面所受压力的方向一致，竖直向上。浮力大小为

F浮=F下-F上=p下S-p上S

=p0S+ρ液ghS-p0S=ρ液gsh

=ρ液V物浸g=ρ液V排液g=m排液g

=G排液

③例题：有一边长为10厘米的正方体，完全浸入水中，它的上表面离水面10厘米，且与水面平行。计算正方体在水中所受的浮力大小。

对上述例题教师采用了计算压力差和应用阿基米德原理两种方法讲解（过程略）。

3 巩固新课（略）

4 布置作业（略）

（四）教学说明

这节课在引入新课时，教师让学生亲自动手做实验，学生对牙膏皮的沉浮即感到迷惑，又觉得有趣，从而激发了学生的求知欲望。接着教师又用实验法、推理法两种不同的方法导出了阿基米德原理。实验法直观、简明、易懂，推理法逻辑思维性强。通过两种不同的方法导出阿基米德原理，使学生认识由浅入深，由知道到理解，突出了重点，又突破了难点。接着教师又举了一个例子，用两种方法解答了它，使学生掌握了运用阿基米德原理解题的思路和方法，达到了理论联系实际的目的，起到了良好的效果。

阿基米德原理教案设计（2）

一、教学目标：

1、通过实验探究，认识浮力。

2、经历探究浮力大小的过程，知道阿基米德原理。

二、课型与课时：科学探究型课2课时

三、重点：在探究浮力的过程中，怎样引导学生去猜想。

难点：设计探究浮力大小的实验。

四、教学准备：弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、烧杯、水。

五、教学思路：本节课的教学顺序没有按照课本的顺序来，因为在“什么是浮力？”后，探究阿基米德原理比较好。从阿基米德洗澡的故事提出问题，再教学生进行猜想，可以直奔主题，且猜想也能很好的实施。中间可以不要对“浮力的大小与哪些因素有关”的内容进行过渡。但“浮力的大小与哪些因素有关”的内容能培养学生的动手能力，训练学生的思维，可以作为第二课时的内容进行。

本节内容分两课时进行：

第一课时，内容是浮力的概念和探究浮力的大小。关于浮力的大小要经历提出问题、猜想、、设计实验与收集证据、评估、交流等环节。

第二课时，探究浮力的大小与哪些因素有关和无关。这要经历分析论证、实验验证两个环节，主要是训练学生的思维能力，培养学生的动手能力

六、教学过程：

1、引入新课

师：同学们平时都喜不喜欢听故事呀！

生：喜欢。

师：今天，在上新课之前先给同学们讲一个故事。相传，2000多年前古希腊的亥尼洛国王做了一顶金王冠。但是，这个国王相当多疑,t他怀疑工匠用银子偷换了王冠中的金子。国王便要求阿基米德查出王冠是否是由纯金制造的，而且提出要求不能损坏王冠。阿基米德捧着这顶王冠整日苦苦思索却找不到问题的答案。有一天，阿基米德去浴室洗澡，当他跨入盛满水的浴桶后，随着身子进入浴桶，他发现有一部分水从浴桶中溢出，阿基米德看到这个现象头脑中马上意识到了什么，便高呼：“我找到了！我找到了！”他忘记了自己还光着身子，便从浴桶中一跃而出奔向王宫。一路上高呼：“我找到了！我找到了！”科学家们发现真理时的喜悦是让人无法想象的，他这一声高呼便宣告了阿基米德原理的诞生。同学们想知道阿基米德原理的具体内容是什么吗？

生：想。

师：今天我们就来学习阿基米德原理。生活中我们都见过万吨巨轮能够载货远航，巨大的热气球能够腾空而起，究竟是什么原因导致了这些现象的发生呢？哪位同学能给我们说一下呢？

生：是因为它们都受到了浮力。

师：这位同学解释的很好！那么究竟什么是浮力呢？这就是我们这节课要解决的第一个问题。首先，我们要通过实验来探究一下什么是浮力。在进行实验探究之前，请同学们听清老师的要求，明白自己在实验中应该做些什么：

第一，同学们先测出石块在空气中的重力G

第二，将石块完全浸入水中，记下此时弹簧测力计的示数，将数据记录在125业蓝筐内。看一看，示数到底是变大了，还是变小了。

第三，将钩码拿出水中，看看用什么样的方法能够达到与第二步相同的结果。

（学生分组实验，教师巡视指导）

师：同学们，现在你们的实验都做完了吗？

生：做完了。

师：实验做完了，哪位同学能够告诉我，你用什么方法能够使空气中弹簧测力

记的示数与第二步相同。

生：用手向上托物体。

师：通过这个实验你能够得到一个怎样的实验结论呢？

生：我得到的实验结论为：液体对浸在其中的物体有一个竖直向上的托力。

师：这位同学回答得很好。液体对浸在其中的物体有一个竖直向上的'托力，那么，

气体对浸在其中的物体是否有托力的作用呢？现在同学们一起来跟我看一下这个实验。

(教师演示书上124业实验7-20)

师：在刚才这个实验中，我们可以看到当把气球的气针插入篮球后，气球膨胀，而此时的杠杆为什么不平衡呢？

生：是因为左边篮球受到的浮力增大的原因。

师：通过刚才的这个实验，同学们又能够得到怎样的一个实验结论呢？

生：气体对浸在其中的物体也有竖直向上的托力。

师：这两个实验都做完了，通过这两个实验同学们又能够得到怎样一个实验结论呢？

生：液体和气体对浸在其中的物体都有竖直向上的托力。

师：这位同学总结的很好，液体和气体对浸在其中的物体都有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力（buoyancyforce）

现在我们仍然回到刚才第一个实验中，我们作实验时可以看到把石块放入水中时，弹簧测力记的示数变小了，是因为受到竖直向上的浮力。现在我们就来分析一下浸入水中的石块到底受到几个力的作用。

生：石块受到重力G、浮力和拉力，

师：很好，这个物体在这三个力的作

用下处于静止状态。所以。

这便是我们学习测量浮力大小的第一种方法，

称之为用称量法计算物体的浮力。浮力是否是力的一种呢？

生：是。

师：它是否满足力的三要素呢？

生：满足。

师：因此，浮力也有它的大小、方向和作用点。由力的平衡的知识可知，物体在向上的浮力和拉力，在向下的重力作用下处于平衡状态，因此浮力的方向与重力的方向相反，是竖直向上的。而这三个力都作用在物体上，所以浮力的作用点在物体上。

师：以上便是我们这堂课所要解决的第一个问题，什么是浮力，以及如何用称量量法计算物体的浮力大小。

刚才通过实验得到的称量法计算浮力的公式：

应用这个公式计算浮力是相当有限的，因为万吨巨轮的重力是不可能用弹簧测力记来测量的，因此我们有必要进一步探究浮力的大小如何计算。

师：上课前，给大家讲的故事，就是2000多年前阿基米德发现计算浮力大小的另一种方法。在阿基米德发现中，他发现浸在液体中的物体所受的浮力与它排开液体的重力有一定的关系。那么，今天我们就要通过实验来重温阿基米德的发现。首先，请同学们来认识一下这个特殊的杯子，它被称为溢水杯，当向溢水杯倒入水后，水高于溢水口时，水便会从溢水口向外流出，等溢净后。将物体放入溢水杯，用烧杯将水接住，就知道物体放入溢水杯后有多少水被排出。那么，哪位同学能大胆的猜想一下，物体所受浮力与物体排开液体的重力有什么样的关系呢？

生：我的猜想结果是：浸在液体中的物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。

师：我们的猜想究竟是否正确呢？我们就要通过实验来验证一下。在这个实验中，我们要验证物体所受浮力与此物体排开液体所受重力的关系。

阿基米德原理教案设计（3）

(一)教材 人教版九年义务教育初中物理第一册

(二)教学要求

1．知道浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积有关，与物体浸入液体中的深度、物体的形状等因素无关。进一步理解阿基米德原理。

2．应用阿基米德原理，计算和解答有关浮力的简单问题。

(三)教具：弹簧秤、玻璃水槽、水、细线、石块、体积相同的铜块、铝块、木块、橡皮泥、烧杯。

(四)教学过程

一、复习提问

1．学生笔答课本章后的“学到了什么”问题1和2。然后由一学生说出自己填写的答案。教师讲评。

2．270克的铝块体积多大？浸没在水中受到的浮力多大？

要求学生在笔记本上演算，一名学生板演。教师巡回指导，并对在黑板上的计算进行讲评。

二、进行新课

1．浮力的大小只跟液体的密度和排开的液体的体积有关，与物体浸入液体中的深度，物体的形状等因素无关。

①浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。

提问：物体浸没在液体中，在不同深度受到的浮力是否相等？

学生回答并说出分析结果和道理。

教师演示实验：把铁块用较长一些的细线拴好，挂在弹簧秤上。先称出铁块重（可由学生读值）。将铁块浸没在水中，弹簧秤的示数减小，问：这是什么原因？由学生读出弹簧秤的示数，计算出铁块受到的浮力。将铁块浸没在水中的深度加大，静止后，由学生读出此时弹簧秤的示数，求出浮力的大小。比较两次浮力的大小，得出：浮力的大小跟物体浸没在水中的深度没有关系。换用其他液体进行实验，可得出同样的结果。

教师从理论上分析：浸没在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。当物体浸没在液体中时，无论物体位于液体中的哪一深度，由于液体的密度和它排开的液体的体积不变，所以它排开的液体受到的重力大小不改变。因此，这个物体无论处于液体中的哪一深度，它受到的浮力都是相等的。

②浮力的大小与物体的形状无关。

提问：浸没在同一种液体中的物体体积相同，它们受到的浮力大小是否相同？

演示实验：取一块橡皮泥，将它捏成立方体，用细线拴好，用弹簧秤称出橡皮泥重。将它浸没在水中，读取此时弹簧秤的示数。求出它浸没在水中受到的浮力。（以上读值和计算由学生完成）将橡皮泥捏成球形，按上述实验步骤，求出它浸没在水中时，它受到的浮力。

总结：比较两次实验测得的浮力大小，得出：浮力的大小与物体的形状无关。

提问：由学生用阿基米德原理解释上述实验结果。教师总结。

③浮力的大小与物体的密度无关。

提问：将体积相同的铜块和铝块浸没在水中，哪个受的浮力大？

演示：将体积相同的铜块和铝块用细线拴好，用弹簧秤测出它们浸没在水中受到的浮力。比较它们受到的浮力大小。

总结：比较两次实验结果得出：浮力的大小跟物体的密度无关。

提问：由学生用阿基米德原理解释上述实验结论。教师总结，并结合复习提问2的分析指出，有的同学认为“较轻的物体受的浮力一定大”的看法是错误的。

④浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。

提问：体积相同的铁块和木块放入水中后放手，铁球下沉，木块上浮，哪个受的浮力大？

学生讨论，教师用阿基米德原理分析它们受到的浮力一样大。总结出：浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。

通过以上的实验和分析，教师总结并板书：“浮力的大小只跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关，而跟物体浸入液体中的深度、物体的形状、密度、物体在液体中是否运动等因素无关。”

2．例题：（出示小黑板）

①如图12-4所示，甲、乙两球体积相同，浸在水中静止不动哪个球受到的浮力大？为什么？哪个球较重？为什么？学生讨论，教师总结。解：甲球受到的浮力较大。根据阿基米德原理。甲球浸没在水中，乙球是部分浸没在水中，故，甲球排开水的体积大于乙球排开水的体积。因此，甲球排开的水重大于乙球所排开的水重。所以，甲球受到水的浮力较大。板书：“F甲浮>F乙浮”

浸在水中的甲、乙两球，甲球较重。分析并板书：“甲球悬浮于水中，G甲=F甲浮

乙球漂浮于水面，G乙=F乙浮

因为：F甲浮>F乙浮

所以：G甲>G乙”

小结：解答浮力问题要学会用阿基米德原理进行分析。对于漂浮和悬浮要弄清它们的区别。对浸在液体中的物体进行受力分析是解答浮力问题的重要方法。

例题：有一个空心铝球，重4.5牛，体积是0.5分米3。如果把这个铝球浸没在水中，它受到的浮力是多大？它是上浮还是下沉？它静止时受到的浮力是多大？

要求全体学生在自己的笔记本上演算，由一个学生到黑板上板演，教师针对演算过程中的问题进行讲评。

要求学生答出：

由于铝球全部浸没在水中，所以V排=V球=0.5分米3=0.5×10-3米3。

F浮=G排水=ρ水·g·V排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.5×10-3米3=5牛。

因为：F浮>G球，所以铝球上浮。

铝球在水中上浮，一直到露出水面，当F浮=G球=4.5牛时，铝球静止在水面上。此时铝球受到的浮力大小等于铝球的重。

小结：解答此类问题，要明确铝球是研究对象。判断上浮还是下沉以及最后的状态要对研究对象进行受力分析，应用公式计算求解。

3．总结计算浮力大小的四种方法：

应用弹簧秤进行测量：F浮=G-F。G为物体在空气中的重，F为物体浸入液体中时弹簧秤的示数。

根据浮力产生的原因，求规则固体受到的浮力。F浮=F向上-F向下。

根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液·g·V排。此式可计算浸在液体中任意行体受到的浮力大小。

根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮=G物，应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。

三、布置作业：本章课文后的习题6、7、9。

阿基米德原理教案设计（4）

沪科版八年级物理，第七章密度与浮力《§7.4　阿基米德原理》教案设计。   课　　题 §7.4　阿基米德原理 授课教师 侯文杰 课　　型 新授 授课时间 2010．3．12 课时安排 3课时 教学目标 知识与技能 1．认识计算浮力的一种方法――称重法。 2．发现浮力的大小与哪些因素有关。 3．知道阿基米德原理。 过程与方法 先用动画激发学生想象，引发“什么是浮力”，浮力大小与哪些因素有关，接着通过实验探究，体验探究过程、建立浮力概念……讲练结合。 价值观 体验科学实验的重要性 重难点 阿基米德原理 易误点 误认为浸在液体中的物体一定都受到浮力作用。 流程 内　　　　　　　容 备　　注 引入 目标 新课 故事引入 大屏幕出示学习目标 1、感受浮力 图片---à 再通过几个实验进一步认识浮力 ①步：测出小石块在空气中所受重力，读数。 猜想：用什么办法可以让弹簧测力计的示数变小？ ②步：将小石块浸没在水中，观察弹簧测力计示数变化。读数 示数变小？受到一个竖直向上的托力 猜想：还有什么办法可以让弹簧测力计的示数变小？ ③步：用手托住小石块，观察弹簧测力计的示数变化。 在水中受到竖直向上的托力 称重法：F浮=G－F’ 下面探究另一个实验 猜想：当阀门打开、气球随即膨胀，这时杠杆还能保持平衡吗？为什么？ (1)、定义： (2)、方向：竖直向上 认识了浮力，那么浮力的大小与什么因素有关呢？ 猜想： 2、浮力的`大小与哪些因素有关 猜想：浸在水中的鸡蛋沉在水底，可以用什么办法让鸡蛋浮起来呢？ 出示结论 (1)、液体的密度 引申：液体密度越大，受到浮力越大 猜想：浮力大小还可能与什么因素有关呢？ ①     测出圆柱体在空气所受重力 ② 当圆柱体浸入液体中的体积逐渐增大时，观察弹簧测力计的示数变化情况 补充：物体排开液体体积＝物体浸入液体中的体积  (2)、物体排开液体的体积 引申：物体排开液体体积越大受到的浮力越大 猜想：会不会与浸没在液体中的深度有关？ 观察小石块浸没在液体中的深度不同时，弹簧测力计的示数是否发生变化？ 小结： 接下来探究阿基米德原理。 3、阿基米德原 ①步：用弹簧测力计分别测出石块和空杯所受的重力 ②步：把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中，用空杯承接从溢杯里被除数排开的水，读出此时弹簧测力计的示数。 ③步：用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总质量。 (1)、定义： (2)、公式：  F浮=G排 = m液g = ρ液g V排 也适用于气体 总结： 课堂练习：讨论 短片 作业：试将沉在水底的鸡蛋浮出水面（注盐）。 计算浮力的方法有四个：称重法（F浮=G－F）；阿基米德原理（F浮=G排液=ρ液gV排）；平衡法（漂浮与悬浮时F浮=G）；压力差法。       板书 出示动画 同时复习弹簧测力计的使用 演示动画   读出此时示数 出示手   称重法 （板书）Z13T2   学生猜想（演示）     完成结论内容 Z14T12 学生猜想 板书   演示动画     板书                   与其它因素无关 JC133               JC134   ρ气   Z13T1、7 Z15T22、21   板书设计 §5.1　力 1．感受浮力 　　称重法：F浮=G－F’ 2．浮力的大小与哪些因素有关 （1）液体的密度 （2）物体排开液体的体积 3．阿基米德原理 课后反思

阿基米德原理教案设计（5）

导入新课（3 分）

给学生展示一组图片和演示：包括巨轮在海上航行，小铁盒漂浮在水面上，在天空中飞行的飞艇和热气球。

师：万吨巨轮能在海面上斩风劈浪，驰骋万里，为什么巨轮不沉入水底呢？

生：根据生活经验回答巨轮受到浮力作用。

师：浮力方向呢？

生：竖直向上。

师：飞艇和热气球能带人类飞向高空，那么飞艇和热气球为什么能在高空遨游呢？

生：根据生活经验回答是因为受到竖直向上的浮力。

师：这些现象都与浮力有关，那么什么是浮力？它的大小与哪些因素有关——引出新课。

推进新课

一 认识浮力(8 分)

1. 气体的浮力

师演示氢气球

结论：气体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力。

2. 液体的浮力

探究1 称重法测浮力

a 在空气中测出物块的重力

b 将物块浸在水中再称

师：观察到什么现象？

生：弹簧测力计示数减小

师：这个现象说明什么问题？

生：浸在液体中的物理受到浮力作用。

板书1）浮力定义：液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力称为浮力。

板书2）浮力的'方向：竖直向上。

通过实验我们可以找到一种用弹簧测力计测浮力大小的方法，即称重法测浮力。

板书3）浮力大小F 浮=G—F’

师：浮力大小和什么因素有关呢？引入下一个探究。

二 影响浮力大小的因素（10 分）

1. 猜想与假设

首先列举例子如：死海读书，把球用力往水中按。进而学生猜想液体密度，排开液体的体积，浸没在液体的深度，物体的密度等。

2. 设计实验

1）把物体分别浸没在 不同密度的清水和盐水中，计算物块在两种液体中的浮力。

说明：物体受到的浮力与液体密度有关，且密度越大物体受到的浮力越大。

2）观察同一个物体的不同体积浸在同一种液体中时弹簧测力计的读数和液面的情况。

说明：物体受到的浮力与排开液体的体积大小有关。排开水的体积越大物体所受的浮力越大。

3）观察同一个物体浸没在同一种液体中不同深度处弹簧测力计的读数。

说明：物体受到的浮力与浸没在液体中深度无关。

3. 结论：物体在液体中受到的浮力大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体体积有关。