阿基米德原理的应用      零陵中学  陶晓彦

一、             教学目标

1．知识与技能

（1）       知道航海载重线的意义。。

（2）       知道液体密度计的工作原理。

（3）     知道船体空心设计的物理意义。

2．过程与方法

    通过情景设问，进一步巩固有关物体沉浮的条件的知识和阿基米德原理。

    通过实验探讨， 体验在航海行驶中载重线的意义。

通过实验探讨，理解密度计的工作原理。

通过实验探讨，知道船体空心设计的物理意义。

3．情感态度与价值观

通过实验，感受浮力知识在实际生活中的应用，体验科学探究的艰辛和乐趣。

通过我国最早的独木舟的介绍,感受我国古代文明的伟大.

二、             教学重点难点

重点：航海载重线的意义，液体密度计的工作原理，船体空心设计的物理意义。

难点：阿基米德原理的应用。

三、             教学资源与实验器材

学生： 大，小量筒（2大一小），螺母若干，水，盐水，橡皮筋。

四、             教学设计思路

本节课从情景设问，复习有关物体沉浮的条件，知道物体的沉浮条件是物体的重力与所受浮力的大小关系决定的。

通过提问的形式，巩固阿基米德原理.

通过实验，体会航海载重线的物理意义;通过实验，体验液体密度计的制作，知道液体密度计的工作原理;通过实验，知道空心船体设计的物理原理。

教学流程

情景Ⅰ 提问

复习，引入

活动1 实验

活动2 实验

航海载重线

活3 实验

液体密度计

船体空心设计

情景2  练习

练习分析

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、             教学过程

（一）引入新课,复习有关知识(物体的浮沉条件,阿基米德原理)

情景Ⅰ：观看图片（大象和人）

（老师：开始今天的内容之前呢，我先请同学们观看一幅图画。如果2个物体同时掉入了水中，那是不是重的物体一定下沉，轻的物体一定上浮呢？

  同学：决定物体沉浮的，不是物体的轻重，而是物体所受的重力和浮力之间的大小关系。）

   板书：F>G   上浮;

F<G   下沉;

F=G    漂浮或悬浮;

      (老师:决定物体的浮沉条件看来同学们都已经掌握了,由物体自身的重力和在液体中所受的浮力的大小关系决定;重力的大小和物体自身的质量的多少有关,那么浮力的大小可以根据阿基米德原理来求出。)(阿基米德原理复习)---浸在液体中的物体所受到的浮力大小等于排开液体的重力.

      (同学:液体密度,排开液体的体积;)

板书:决定浮力大小的2个因素:液体密度,排开液体的体积;

今天呢,我们主要就是要研究阿基米德原理在生活中的一些实际应用.

（二）新课

1． 航海载重线

活动 1小烧杯内逐步增加螺母，看吃水线的位置。

(老师:下面,我们来做个小实验,先请同学们把桌面上的小烧杯放入量筒中去,然后在烧杯中逐步增加螺母,观察一下有什么变化.)

提醒:1.怎么判断排开液体体积的变化呢?(橡皮筋)

学生记录:活动1.实验过程: 小烧杯放入量筒中, 在烧杯中逐步增加螺母始终漂浮.

               实验现象:液面上升(即排开液体体积增大)

          实验结论: 学生分析，得出结论。浮力等于重力，重力增加，浮力增加，液体密度不变，排开液体体积边大.

老师:很好,下面老师回顾一段历史故事,请同学们注意听了.

结合图片,讲述火烧赤壁的片段.

。黄盖。。。。书中诉说：“。。。。。船上插青龙牙旗，即粮船也。”。。

程昱观望良久，谓操曰：“来船必诈。且休教近寨。”操曰：“何以知之？”

程昱曰：“粮在船中，船必稳重；今观来船，轻而且浮。。。。。。”

观察图片，思考问题1。如何用这节课所学到的知识来解释程昱的回答？

学生回答:

老师:好,其实刚才举的例子中的知识,在生活中也有应用,在现在船舶航行中就有这么一个载重线的设计.

下面请同学们来看一下.

1．远洋轮船船体上的国际航行载重线，分别表示淡水，夏季海水，冬季海水。三种液体的密度相比较，淡水最小，夏季海水其次，冬季海水最大，请同学在船体上分别标识出三条载重线表示的液体顺序。(不管学生是否做对,暂时不分析)

2.液体密度计

老师:到底那位同学画的对不对呢?接下来,我们来模仿一下船在不同海域中的情况吧.

活动2。把烧杯放入水和盐水中，观察吃水线的深度。

学生记录:活动1.实验过程:

               实验现象:

              实验结论: 重力等于浮力，重力不变，液体密度越小，排开液体的体积越大，吃水就越深。

回过去分析刚才的例题.

老师:根据这个原理,在生活中呢,人们制作了一个可以测量液体密度的仪器,液体密度计

液体密度计的刻度大小是怎么排列的呢?

练习:标出水的密度,让同学判断,表示酒精和盐水的刻度线在哪里?

老师:在西游记中呢,曾经提到过这么一件事,按照我们现在所学的物理知识,请同学们思考一下.

思考：流沙河中的弱水，弱字是什么意思？(液体密度小)

3.船体空心

老师:下面我出个脑筋急转弯,看看谁能最快回答饿~

思考：脑筋急转：怎么样把一块铁皮在水中浮起来？

老师:这里面有什么物理原理吗?看来还是要通过实验来判断下.

 

 

活动3。观察烧杯漂浮和沉底时候的吃水线变化，得出结论。

学生记录:活动1.实验过程:

               实验现象:

              实验结论:重力不变，液体密度也不变，唯一发生变化的是排开液体的体积。

介绍知识:古书的记载说明，我们的祖先从落叶和树干能在水中飘浮的现象得到启示，从而造出了船。起初的造船方法是，将圆木的一面剖开，掏挖成凹形，如此便加强了在水中的稳定性，也增加了运载量。这就是我国最早的船——独木舟。《易·系辞》所说“伏羲氏刳（剖开）木为舟”，反映的就是上古时代人们制造独木舟的情形。

跨湖桥遗址位于杭州市萧山区湘湖村，该遗址近期出土的一艘独木舟，船史专家认为这是中国迄今发现的最早独木舟。中国考古研究机构的专家学者近日宣布“跨湖桥文化”正式命名，与河姆渡文化、良渚文化、马家浜文化等中国数十个考古文化概念并驾齐驱。

 

（三）巩固训练

老师:下面请同学们完成练习部分.

打印练习部分

 

 (四)小结：（学生复述）

今天我们主要学习了阿基米德原理在生活中的一些实际应用.

航海载重线

液体密度计

以及船舶空心设计的原理.

（五）作业：