水的浮力之阿基米德原理实验的教学反思15
《阿基米德原理》教学设计
《阿基米德原理》教学设计一、教学内容剖析1.教材的地位与作用“阿基米德原理”是鲁科版八年级物理下册第八章的第二节内容。
它包括两个方面的知识，影响浮力大小的因素和阿基米德原理。
教材先用阿基米德在洗澡时获得的启示猜想浮力的大小可能与排开液体的体积有关，引入对浮力大小的研究。
然后让学生通过实验体验阿基米德发现该原理的情景，启发学生思维，再由学生动手探究后总结出阿基米德原理。
最后理论联系实际,把阿基米德原理运用于生活实际,解决生产、生活中有关浮力的实际问题。
本节内容是第一节浮力的延伸应用，又为第三节浮力的利用打下基础,具有承上启下的作用。
阿基米德原理是本章的学习重点,也是初中物理学习的难点,在本章知识体系中有着重要的地位和作用。
2.课标要求经历探究浮力大小与什么因素有关的过程，知道阿基米德原理。
二、学生情况分析1.学情特点学生在学习本节知识之前,已经系统地学习了力的概念、力的测量、力的平衡、压力与压强、浮力的概念、浮力的测量方法等知识;经历了简单的实验探究活动,掌握了实验探究的各个环节,对探究活动有一定的了解和认识,具有一定的观察、分析思维能力。
初中学生在日常生活中对这些知识有一定的感性认知,但缺乏系统的梳理、学习和掌握,所以在教学中,教师要把学生熟悉的日常生活现象引入教学,把生活实例作为课堂实例,体现从生活走向物理、从物理走向社会的课程理念,激发学生的学习兴趣，引导学生的思考方向，促进学生的全面发展，培养创新能力和科学素养。
2.知识储备学生已经学习掌握了力、弹力、重力、力的平衡、液体压强、浮力及测量方法等知识，通过生活经验和动手实验能猜想影响浮力大小的因素，具有理解“影响浮力大小的相关因素”的基础，及初步运用物理方法和知识解决具体问题的能力。
三、教学目标1.物理观念知道阿基米德原理的内容、公式及适用条件。
2.科学思维能运用阿基米德原理计算浮力和解决简单问题。
3.实验探究经历浮力大小与哪些因素有关的探究过程，在活动中能大胆提出自己的猜想，能实事求是地记录数据，根据收集的数据提出自己的见解，善于同他人交流。
阿基米德原理说课稿
阿基米德原理说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的内容是《阿基米德原理》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《阿基米德原理》是初中物理力学中的重要内容，它是浮力计算的基础，也是解决浮力相关问题的关键。
本节课是在学习了浮力的概念和测量方法之后，进一步探究浮力的大小与哪些因素有关，并最终得出阿基米德原理。
本节课的教材内容编排合理，通过实验探究的方式，引导学生逐步发现浮力大小与排开液体的重力之间的关系，培养学生的实验探究能力和逻辑思维能力。
同时，教材中还注重了知识的应用，通过实际问题的解决，让学生体会到物理知识在生活中的广泛应用。
二、学情分析学生在之前的学习中已经对浮力有了初步的认识，知道了浮力的方向是竖直向上的，也掌握了浮力的测量方法。
但是，对于浮力大小的影响因素以及阿基米德原理的理解还比较模糊。
这个阶段的学生具有较强的好奇心和求知欲，喜欢通过实验来探究问题。
但是，他们的抽象思维能力和逻辑推理能力还相对较弱，需要在教师的引导下逐步完成对知识的理解和掌握。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解阿基米德原理的内容。
（2）会用阿基米德原理计算浮力的大小。
2、过程与方法目标（1）经历探究阿基米德原理的实验过程，培养学生的实验操作能力和分析归纳能力。
（2）通过对实验数据的分析处理，培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。
3、情感态度与价值观目标（1）在实验探究中，培养学生的合作精神和实事求是的科学态度。
（2）通过对阿基米德原理的学习，激发学生对科学的热爱和探索欲望。
四、教学重难点1、教学重点阿基米德原理的内容和公式。
2、教学难点（1）探究阿基米德原理的实验设计和操作。
（2）对阿基米德原理的理解和应用。
五、教法与学法1、教法（1）实验探究法：通过实验让学生亲身体验探究过程，获取知识。
（2）启发式教学法：在教学过程中，通过问题引导学生思考，激发学生的思维能力。
阿基米德原理教案设计
阿基米德原理教案设计一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解阿基米德原理的定义和内容；（2）学会使用阿基米德原理计算浮力和排水体积；（3）能够运用阿基米德原理解决实际问题。
2. 过程与方法：（1）通过实验观察和数据分析，引导学生发现阿基米德原理；（2）运用数学方法计算浮力和排水体积；（3）培养学生的观察能力、思考能力和动手能力。
3. 情感态度价值观：（1）培养学生对科学的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探索和坚持真理的精神；（3）培养学生关注生活，学以致用的意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）阿基米德原理的定义和内容；（2）使用阿基米德原理计算浮力和排水体积；（3）运用阿基米德原理解决实际问题。
2. 教学难点：（1）阿基米德原理的数学表达式和计算方法；（2）如何运用阿基米德原理解决复杂实际问题。
三、教学准备1. 实验器材：（1）浮力计；（2）液体；（3）物体；（4）排水容器；（5）量筒等。
2. 教学工具：（1）PPT；（2）黑板；（3）粉笔。
四、教学过程1. 导入：（1）利用PPT展示阿基米德原理的发现历程；（2）引导学生思考阿基米德原理的实际应用。
2. 实验观察：（1）进行实验，观察物体在液体中的浮力现象；（2）引导学生记录实验数据，包括物体体积、液体密度等。
3. 数据分析：（1）引导学生发现物体受到的浮力与排开液体的重力之间的关系；（2）引导学生推导阿基米德原理的数学表达式。
4. 计算与应用：（1）教授如何使用阿基米德原理计算浮力和排水体积；（2）举例讲解如何运用阿基米德原理解决实际问题。
五、作业布置1. 根据实验数据，运用阿基米德原理计算浮力和排水体积；2. 举出一例生活中运用阿基米德原理的现象，并简要说明原理。
六、教学评估1. 课堂提问：（1）通过课堂提问，了解学生对阿基米德原理的理解程度；（2）引导学生运用阿基米德原理解决实际问题。
2. 实验报告：（1）评估学生在实验过程中的观察和分析能力；（2）检查学生对实验数据的处理和阿基米德原理的应用。
阿基米德原理教师教案设计案例
“阿基米德原理教师教案设计案例”一、教学目标1.知识目标：使学生理解阿基米德原理的概念，掌握浮力的计算方法和应用。
2.能力目标：培养学生通过实验观察、分析问题、解决问题的能力。
3.情感目标：激发学生对物理学科的兴趣，培养合作精神和科学素养。
二、教学重点与难点1.教学重点：阿基米德原理的概念、浮力的计算方法。
2.教学难点：阿基米德原理的推导过程、浮力公式的应用。
三、教学过程1.导入新课（1）教师通过展示轮船、木筏等浮力现象，引导学生思考浮力的来源。
2.探究阿基米德原理（1）教师演示阿基米德原理实验，引导学生观察实验现象。
（3）教师讲解阿基米德原理的推导过程，帮助学生理解。
3.浮力的计算方法（1）教师通过实例讲解浮力公式的推导过程。
（2）学生练习使用浮力公式计算浮力。
4.浮力应用案例分析（1）教师展示轮船、木筏等浮力应用案例，引导学生分析浮力在生活中的应用。
（2）学生分组讨论浮力应用案例，分享自己的见解。
5.课堂小结（2）学生分享学习心得，教师给予点评和鼓励。
6.课后作业（1）请学生运用阿基米德原理和浮力公式，设计一个浮力应用案例。
（2）学生提交作业，教师批改并给予反馈。
四、教学反思重难点补充：1.教学重点补充（2）浮力的计算方法：教师用图示和实物模型解释浮力公式F浮=ρ液gV排，通过对话让学生理解，“我们把这个公式拆开来理解，ρ液是液体的密度，g是重力加速度，V排是物体排开液体的体积。
当这三个量相乘，我们就得到了浮力的大小。
”2.教学难点补充（1）阿基米德原理的推导过程：教师可以用实验和互动的方式帮助学生理解，“如果我有一个装满水的桶，并把一个石头放进去，大家会看到水会溢出来。
溢出的水的体积，就是石头排开的水的体积，也就是石头的体积。
这就是阿基米德原理的核心。
”（2）浮力公式的应用：教师可以设计一些情景对话，“假设我们有一个木块，它浮在水面上。
我们如何计算它受到的浮力呢？我们要知道水的密度，然后测量木块浸入水中的体积，用这两个数据乘以重力加速度，就能得到木块的浮力。
9.2阿基米德原理教案
《阿基米德原理》教案作者：徐愉愉性别：男职称：教务单位：东港中学通讯地址：江西省九江市东港中学物理组电话：邮政编码：332400一、教学目标（一）知识与技能1、能通过探究得出影响浮力大小的因素。
2、能复述阿基米德原理并书写出其数学表达式。
3、能利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。
（二）过程与方法1．经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，做到会操作、会记录、会分析、会论证。
2．通过实验过程，初步进行信息的收集和处理，尝试从物理实验中归纳科学规律，解释简单物理现象，进行简单的计算。
（三）情感态度和价值观1．保持对物理和生活的兴趣，增强对物理学的亲近感，乐于探究科学奥秘。
2．通过参与实验活动，体验科学探究的乐趣，学习科学研究的方法，培养实践能力以及创新意识。
二、教学重点、难点（1）重点：阿基米德原理。
（2）难点：①探索阿基米德原理的实验设计及操作过程；②对阿基米德原理的理解。
三、教学过程（一）引入新课讲授“阿基米德解开王冠之谜”的故事（二）新课教学体验一：让学生将空易拉罐慢慢按入水中，学生在实验时观察易拉罐浸入水的多少与排开水的多少的关系，同时感受浮力的大小。
易拉罐浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，所受的浮力越大。
即：物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。
教师引导：因为物体浸在液体中的体积就等于物体排开液体的体积，所以我们就把决定浮力的两个因素就改成：物体排开液体的体积和液体的密度。
请思考：物体排开液体的体积和液体的密度，跟液体的质量有什么关系？跟液体的重力有什么关系？进一步思考浮力和物体排开的液体的重力可能是什么关系呢？学生回答：物体排开液体的体积和液体的密度的乘积就是物体排开液体的质量。
物体排开液体的重力跟物体排开液体的质量成正比。
探究实验浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。
引导学生思考设计实验方案需要解决的两方面的问题：①如何测量物体受到的浮力。
②如何测量被物体排开的液体的重力。
验证阿基米德原理实验报告
验证阿基米德原理实验报告一、实验目的1. 理解阿基米德原理的内容，掌握浮力大小与排开液体体积的关系；2. 培养实验操作的规范性和准确性；3. 学习通过实验验证物理原理。
二、实验原理阿基米德原理是指物体在液体中受到的浮力等于它排开液体的重力。
数学表达式为：F浮= G排= ρ水V排g，其中F浮表示浮力，G排表示排开液体的重力，ρ水表示水的密度，V排表示排开水的体积，g表示重力加速度。
三、实验器材与步骤1. 器材：铁块、弹簧测力计、细线、水、量筒、溢水杯、毛巾等。
2. 步骤：（1）用细线将铁块挂在弹簧测力计下，测出铁块的重力G；（2）将溢水杯装满水，将铁块浸没在水中，用量筒收集排出的水；（3）计算排开水的体积V排= V溢水；（4）根据阿基米德原理，计算铁块受到的浮力F浮= ρ水V 排g；（5）比较浮力F浮与铁块重力G的大小，验证阿基米德原理；（6）实验完毕后，清理器材。
四、实验数据与分析1. 实验数据：（1）铁块重力G（N）：5.0；（2）溢出水的体积V溢水（cm³）：100；（3）水的密度ρ水（kg/m³）：1000；（4）重力加速度g（m/s²）：9.8。
2. 数据分析：（1）计算铁块受到的浮力F浮：F浮= ρ水V排g = 1000 ×100 ×10^-6 ×9.8 = 0.98N；（2）比较浮力F浮与铁块重力G的大小，得出结论。
五、实验结论1. 实验结果表明，铁块受到的浮力与其排开的水的重力相等，验证了阿基米德原理；2. 实验操作规范，数据记录准确，实验成功。
六、实验注意事项1. 实验过程中，要确保铁块完全浸没在水中，避免空气泡的存在；2. 量筒要放在水平位置，确保读数的准确性；3. 实验完毕后，要清理器材，保持实验室整洁。
七、实验报告总结本次实验旨在验证阿基米德原理。
通过实验操作，我们掌握了浮力大小与排开液体体积的关系，并验证了阿基米德原理的正确性。
阿基米德原理教案
阿基米德原理教案教学设计与反思练当堂练习：1.某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力为( )A.一定为0.3N.B.可能为0.2N.C.一定为0.5N.D.可能为0.4N.2.浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( )。
A. 物体的体积和液体的密度B. 物体的密度和物体浸入液体的深度C. 物体浸入液体的体积和液体的密度D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素3.如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则( )A．铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大 B．铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大C．铅球、铁球、铝球受的浮力一样大D．因素太多，无法判断4.重量为1N的水能不能产生大于 1N的浮力？1题考查学生对阿基米德原理的内容的理解，是基础题2题也是基础题考查学生浮力影响因素。
3题是为了让学生明白，F浮＝ρ液gV排是浮力法决定式。
4题旨在让学生明白物体所受浮力的大小与排开液体重力相等而不是排出液体重力馈小测试的形式让学生在学案上完成小结部分。
内容：1，物体____液体的体积越大，液体的_____越大，它所受浮力越大。
2．阿基米德原理：3．阿基米德原理的公式：4．利用阿基米德原理分析与计算物体所受浮力。
这样的小测试，可以直接了解到学生是否真正掌握了本节内容的核心知识，可以第一时间了解学生知识掌握情况。
七、教学评价设计过程性评价成绩=课堂学习表现（10分）+预习、练习检测（10分）注：A等：8-10分；B等5-7分；C等3-4分；D等0-2分评价项目评价依据评价等级评价方式课堂学习表现针对检测做题速度、听讲、发言及小组合作讨论和实验过程中参与情况，小组竞赛中的得分情况进行综合评价，以组长汇总，同学认可程度为主。
做题速度快、听讲认真，积极讨论、发言，积极参与小组活动为A做题速度较快、听讲较认真，较积极讨论、发言，较积极参与小组活动为B自我评价小组评价教师评价参与做题、听讲，讨论、发言，参与小组活动为C不做题、听讲不认真，不能积极讨论、发言，不参与小组活动为D预习、练习检测参照检测评分标准：85分以上为 A；75-84分为B；60-74分为C；60分以下为D 小组评价教师评价八、板书设计设计意图：突出重点，使学生一目了然，了解这节课的收获。
《阿基米德原理》教学设计
《阿基米德原理》教学设计《阿基米德原理》教学设计篇1（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__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。
建模思想在初中物理教学中的运用——关于“浮力”和“阿基米德原理”的教学探讨
ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｗｌｚｘ.ｃｂｐｔ.ｃｎｋｉ.ｎｅｔ㊀㊀㊀㊀中学物理 教学研究㊀㊀２０２２年７月第１４期㊀建模思想在初中物理教学中的运用关于 浮力 和 阿基米德原理 的教学探讨黎㊀莎１㊀谢㊀立２(１.中国传媒大学附属中学㊀北京㊀１０００２１ꎻ２.中国科学院附属实验学校㊀北京㊀１０００２９)㊀㊀摘㊀要:初中物理教学要注重对学生物理学科核心素养的培养ꎬ物理模型是物理概念和物理规律建立的基础ꎬ物理模型建构能力是物理核心素养培养的一个重要方面.通过建立物理模型ꎬ可以发展学生的科学思维ꎬ加深学生对物理知识的理解.本文运用建模思想对初中物理中 浮力 和 阿基米德原理 两节的教学内容进行深入探讨ꎬ使学生对知识形成更深层次的理解.关键词:建模思想ꎻ浮力ꎻ阿基米德中图分类号:Ｇ６３３ ７㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－４１３４(２０２２)１４－００１７－０３作者简介:黎莎(１９８７－)ꎬ女ꎬ山东人ꎬ博士ꎬ中学一级教师ꎬ研究方向:物理教学创新及实验创新ꎻ谢立(１９８９－)ꎬ男ꎬ湖南岳阳人ꎬ博士ꎬ中学一级教师ꎬ研究方向:物理课堂教学.㊀㊀近些年ꎬ中学物理教学非常注重对于学生学科核心素养的培养ꎬ其中包含物理观念㊁科学思维㊁科学探究㊁科学态度与责任.初中物理学科作为学生学习物理的起点ꎬ教师在教学中一般都是从生活实际出发ꎬ通过实验把握内在规律[１].建模作为一种物理方法ꎬ是学生学习物理的一种重要能力[２－３].学习物理是一个提出问题㊁建构合适的物理模型㊁运用实验或数学推导对物理模型进行分析ꎬ从而得出正确的结论ꎬ进而在实际问题中运用物理模型的过程.学生在初中阶段刚接触物理时ꎬ更多停留在感性认识ꎬ教师在讲授的过程中也往往忽视对学生建模能力的培养ꎬ不利于学生多角度多层次理解物理知识.本文运用建模思想ꎬ对 浮力 阿基米德原理 的教学进行深入探讨.以往在 浮力 教学中ꎬ一般情况是教师通过生活实例引入ꎬ引导学生猜想浮力与哪些因素有关ꎬ然后通过控制变量的方法对猜想因素逐一探究ꎬ从而得出浮力与液体密度ρ液和物体排开液体的体积Ｖ排有关的结论.而在 阿基米德原理 的教学中ꎬ教师通过学生一系列猜想引入浮力可能与排开液体的重力有关ꎬ然后通过实验得到Ｆ浮＝Ｇ排.本文对这两节课的教学内容进行整合和改进ꎬ从浮力的产生原因入手ꎬ借助建模思想和学生已有的物理知识ꎬ通过数学推导和合理的科学探究获得相应的物理结论.人教版初中物理在 浮力 这一节中通过建立模型分析并指出浮力的产生原因:浸没在液体中的物体ꎬ其上㊁下表面受到液体对它的压力不同ꎬ这就是浮力产生的原因ꎬ这个结论存在两方面的问题ꎬ一方面是这个结论只适用于教材图示中所指的形状规则的物体(正方体㊁长方体㊁圆柱体等)竖直浸在液体中的情况ꎻ另一方面是这个结论既然已经明确给出ꎬ但并没有在此基础上引导学生利用所学知识进行进一步推导.本文主要针对第二个问题进行阐述.其实在已学知识 液体压强 这一节中ꎬ教材用建模的方法推导出液体压强的表达式ꎬ因此学生已经具备一定的建模和推理能力.基于学生的学习经历和建模经验ꎬ教师在 浮力 这一节的教学中可以在原来的建模基础上引导学生进一步推导ꎬ从而增强学生的逻辑思维能力ꎬ加强学生对浮力这一部分知识的理解和建构.１㊀建立理想模型推导浮力大小一般情况下ꎬ建立的物理模型应选取最简单㊁最容易分析的情况ꎬ在 浮力产生原因 的模型建立过程中ꎬ选取正方体㊁长方体或圆柱体作为模型均可ꎬ目的是更容易分析液体对它的压力情况ꎬ在本文中笔者选取边长为ａ㊁底面积为Ｓ的实心正方体模型作为研究对象.１ １㊀模型一:正方体浸没在液体中首先ꎬ设想将该正方体浸没在液体中ꎬ其上表面与液面平行ꎬ如图１所示ꎬ正方体上表面所处深度为ｈ.接下来ꎬ分析液体对它施加压力的情况.因为液体内部存在压强ꎬ而且当深度不同时压强不同ꎬ再根据Ｆ＝ｐＳ可以得出正方体所受压力的情况.此时ꎬ正方７１中学物理㊀２０２２年７月㊀㊀㊀Ｊｕｌ.２０２２㊀Ｖｏｌ.４０㊀Ｎｏ.１４体左右两个相对的侧面在液体中的深度相同ꎬ所以压强相同ꎬ从而得到正方体左右两个侧面所受的液体压力方向相反ꎬ大小相等ꎬ即Ｆ向右＝Ｆ向左ꎬ相互抵消ꎻ同理ꎬ正方体前后两个侧面所受液体的压力方向相反ꎬ大小相等ꎬ相互抵消.因为液体对正方体下表面的压强大于液体对它上表面的压强ꎬ并且受力面积相同ꎬ从而得到Ｆ向上>Ｆ向下的结论.基于以上分析ꎬ浸没在液体中的正方体所受液体压力的合力不为零ꎬ这个合力就是正方体所受的浮力.接下来ꎬ根据学生之前所学的液体压强知识ꎬ对模型中正方体浸没在液体中所受的浮力作进一步分析和推导ꎬ即Ｆ浮＝Ｆ向上－Ｆ向下＝ｐ下表面Ｓ－ｐ上表面Ｓ＝ρ液ｇ(ｈ＋ａ)Ｓ－ρ液ｇｈＳ＝ρ液ｇａＳ(１)通过推导ꎬ得到Ｆ浮＝ρ液ｇａＳꎬ通过对该式中的物理量分析很容易想到乘积ａＳ等于正方体的体积Ｖ物ꎬ同时也等于正方体排开液体的体积Ｖ排ꎬ那么ａＳ到底应该等于Ｖ物还是Ｖ排为了解决这个问题ꎬ笔者在如图１所示模型的基础上ꎬ再建立另外一个模型ꎬ即假设该正方体的一部分浸在液体中.１ ２㊀模型二:正方体一部分浸在液体中假设将该正方体的一部分浸在液体中ꎬ如图２所示ꎬ正方体的下表面到液面的距离为ｂꎬ根据上述分析ꎬ正方体浸在液体中的左右两个侧面和前后两个侧面所受液体压力相互平衡抵消.而由于正方体没有浸在液体中的部分不受液体的压力ꎬ因此该部分不会产生浮力.基于以上分析ꎬ正方体下表面受到液体的压力就是浮力.基于分析ꎬ得到以下关系Ｆ浮＝Ｆ向上＝ｐ下表面Ｓ＝ρ液ｇｂＳ(２)通过推导ꎬ得到Ｆ浮＝ρ液ｇｂＳꎬ很显然ꎬ其中的乘积ｂＳ为正方体排开液体的体积Ｖ排.结合模型一中的推导结果Ｆ浮＝ρ液ｇａＳꎬ乘积ａＳ显然应该理解为正方体排开液体的体积Ｖ排ꎬ而不是正方体的体积Ｖ物.结合模型一和模型二中的推导ꎬ当正方体竖直浸在液体中时ꎬ可以将正方体在液体中所受的浮力大小展开为以下形式:Ｆ浮＝Ｆ向上－Ｆ向下＝ρ液ｇＶ排(３)通过简单的分析ꎬ可以得到ꎬ对于其他规则的物体ꎬ如长方体㊁圆柱体等竖直浸在液体中时ꎬ其受到的浮力大小也可展开为式(３)的形式.２㊀验证非理想模型的浮力大小也满足推导结果通过建立理想模型ꎬ即选择规则的正方体作为研究对象ꎬ结合所学压强㊁压力知识进行推导ꎬ得到关系Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排ꎬ那么对于现实中的非理想模型是否也满足这样的结论?为了验证结论的正确性ꎬ需要选取形状不规则的物体进行实验.通过多次探究实验验证推导出的结论的正确性.为了方便测量ꎬ对浮力的推导式进行变形ꎬ如下:Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排＝ｍ排ｇ＝Ｇ排(４)综上ꎬ为了验证非理想模型(不规则物体)浸在液体中所受浮力是否也满足理想模型建模得来的浮力结论Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排ꎬ即Ｆ浮＝Ｇ排ꎬ需要笔者设计实验ꎬ探究形状不规则的物体浸在液体中所受的浮力Ｆ浮与物体排开液体所受的重力Ｇ排是否相等?经历多次实验后ꎬ如果Ｆ浮＝Ｇ排ꎬ则对于非理想模型ꎬ也满足Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排ꎻ如果Ｆ浮ʂＧ排ꎬ则对于非理想模型ꎬ不满足Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排.首先设计实验方案.在 探究形状不规则的物体浸在液体中所受的浮力Ｆ浮与物体排开液体所受的重力Ｇ排是否相等? 实验中ꎬ自变量为物体排开液体所受的重力Ｇ排ꎬ因变量为物体浸在液体中所受的浮力Ｆ浮.为了探究Ｆ浮与Ｇ排是否相等ꎬ初中物理探究实验的要求是需要做六次实验.为了达到实验要求ꎬ可以通过选择６个形状不规则且大小不同的石块分别浸没在水中来改变自变量Ｇ排ꎬＧ排的大小可以用溢水杯和弹簧测力计测出ꎬ具体操作如下:在溢水杯中盛满液体ꎬ再将物体浸没在液体中ꎬ让溢水杯的液体流入一个小桶中ꎬ桶中的液体就是被物体排开的液体ꎬ用弹簧测力计测量空桶重力Ｇ桶ꎬ以及桶和水的重力Ｇ桶＋水ꎬ可以通过Ｇ排＝Ｇ桶＋水－Ｇ桶得到Ｇ排.物体所受浮力Ｆ浮的大小可以用弹簧测力计测出ꎬ具体操作如下:先测出物体所受重力Ｇꎬ再读出物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数Ｆꎬ物体所受浮８１建模思想在初中物理教学中的运用ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｗｌｚｘ.ｃｂｐｔ.ｃｎｋｉ.ｎｅｔ㊀㊀㊀力为Ｆ浮＝Ｇ－Ｆ.基于以上考虑ꎬ将实验器材选取为:弹簧测力计㊁溢水杯㊁小桶㊁足够多的水㊁轻质绳以及６个形状不规则且大小不同的石块.实验步骤如下:(１)如图３甲所示ꎬ用弹簧测力计测出空桶所受的重力Ｇ桶ꎬ记录在表格中ꎻ(２)如图３乙所示ꎬ用弹簧测力计测出不规则石块所受的重力Ｇꎬ记录在表格中ꎻ(３)如图３丙所示ꎬ将不规则石块浸没在盛满水的溢水杯中ꎬ稳定后读出弹簧测力计的示数Ｆꎬ记录在表格中ꎻ(４)如图３丁所示ꎬ测出小桶和排开的水所受的总重力Ｇ桶＋水ꎬ记录在表格中ꎻ(５)仿照步骤２~４ꎬ用另外５个形状不规则且大小不同的石块再做５次实验ꎬ并测出相应的Ｇ㊁Ｆ和Ｇ桶＋水ꎬ记录在表格中ꎻ(６)根据Ｇ排＝Ｇ桶＋水－Ｇ桶和Ｆ浮＝Ｇ－Ｆ算出相应的Ｇ排和Ｆ浮ꎬ记录在表格中.实验数据记录见表１.表１Ｇ桶/ＮＧ桶＋水/ＮＧ排/ＮＧ/ＮＦ/ＮＦ浮/Ｎ㊀㊀根据实验数据ꎬ分析形状不规则的物体浸在液体中所受的浮力Ｆ浮与物体排开液体所受的重力Ｇ排在数值上有什么关系.在实验操作正确的基础上ꎬ通过分析数据可以得到Ｆ浮＝Ｇ排.通过这个实验结论ꎬ可以说明对于非理想模型(形状不规则的物体)ꎬ当其浸没在液体中时ꎬ其所受的浮力大小Ｆ浮与物体排开液体所受的重力Ｇ排的关系满足Ｆ浮＝Ｇ排ꎬ结合前面的分析和式(４)ꎬ说明浮力大小也满足Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排.对于部分浸入液体中的物体所受浮力大小Ｆ浮与物体排开液体所受的重力Ｇ排的关系的探究ꎬ也可以按照上述实验设计思路进行探究ꎬ在本文不再赘述.得出的实验结论是一致的.结合上述分析得出结论:不管是对于模型中的理想物体(规则物体)ꎬ还是现实中的非理想物体(不规则物体)ꎬ其浸在液体中所受的浮力大小都满足Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排ꎬ或者变形为Ｆ浮＝Ｇ排ꎬ即阿基米德原理的公式表示.３㊀设计实验ꎬ加深对浮力的理解通过一系列建模㊁推导和探究实验ꎬ得到Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排ꎬ并得到阿基米德原理的公式表示Ｆ浮＝Ｇ排.从Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排中可以看出浮力与液体密度ρ液和排开液体的体积Ｖ排有关ꎬ为了使学生对浮力的认识更全面ꎬ教师可以通过让学生自主设计实验加深对浮力的理解ꎬ比如:(１)自选器材ꎬ设计实验验证物体浸在液体中所受浮力的大小与物体在液体中的深度无关ꎻ(２)自选器材ꎬ设计实验验证物体浸在液体中所受浮力的大小与物体密度无关ꎻ(３)自选器材ꎬ设计实验验证物体浸在液体中所受浮力的大小与物体的体积无关.学生在设计实验的过程中ꎬ既可以增强实验探究能力ꎬ又可以加深对浮力的理解.在新课改实施与深化的背景下ꎬ教师应该注重培养学生的核心素养ꎬ注重科学方法的渗透ꎬ其中物理建模作为一种贯穿物理学习始终的方法和思想ꎬ是物理学科核心素养的一个重要方面ꎬ教师在初中物理教学中循序渐进地培养学生的建模能力ꎬ不仅有助于学生正确理解物理规律ꎬ掌握知识内涵ꎬ而且对后续高中物理的学习也大有好处.参考文献:[１]郭玉芹.精心设计浮力教学ꎬ培养学科核心素养[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０２１ꎬ５０(０８):１９－２０.[２]张晓艳.基于建构主义的 物理模型 教学与创新能力培养[Ｊ].教育理论与实践ꎬ２０１２ꎬ３２(３３):５５－５６.[３]秦园园.刍议物理建模能力的培养[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０１５ꎬ４４(０６):３５.[４]崔傲.初中物理教学中要培养学生建模思想[Ｊ].数理化解题研究ꎬ２０２０(１７):７６－７７.[５]叶海明.初中物理教学中渗透建模思想的探究[Ｊ].新课程导学ꎬ２０１８(２３):９４.(收稿日期:２０２２－０２－２２)９１。
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水的浮力之阿基米德原理实验的教学反思
在上这节课之前，我让学生做了预习工作，可是真正让学生自己动手做起来时，却出现
了许许多多的问题。下面是我上完课后所总结的一些经验和教训。
首先，学生对于实验的心理准备工作没做好，没有达到我所期望的目标。
第一，在做这个实验时，学生对于怎么去承接溢杯流出的水不知所措，怎么去处理实验
数据上也是感到很茫然。我本以为学生在经历了第一个试验后会把“称重法”测浮力的计算方
法学以致用到“阿基米德原理”的探究的实验数据处理上，可是仅有极个别学生想到了。在我
的一再引导下，学生才慢慢的明白了。还有在处理排开水所受的重力时又被卡了一下。有很
多学生不知道杯、水总重减去杯子的重力就是要求的结果。
第二，时间控制上还是不够合理。上课之前备课的时候，我本来打算把时间全部留给学
生，让他们去自己动手完成，自己探索会让知识的吸收和发现更有成就感。可是在这一节课
却让我改变了一些看法。并不是所有的知识放给学生就可以了，在放手学生时应该做到“有
所放有所收”，这样才是良策。作为教师一定要在学生实验时做好指导工作。
最后，课堂引导方式要更具体化。
在上完一个班的课后，我发现笼统的提问引导方式会让学生感到无所是从，根本不知道
怎么去做。比如刚开始，“你怎么去验证一下你所做出的猜想呢？”问完这问题后，学生不知
道怎么去做了，不知道自己学要测量哪些物理量，也不知道该怎么去设计实验计划。之后我
换了一种方式“如何去收集溢杯排开的液体并测出它所受的重力呢”。这样一来，学生会有目
标，有目的去做了。
其实从我这个角度来看并不觉得这一节课是失败的，因为从中我有所收体会和收获，更
多的是教训，这对于我以后教学能力的提高会极有帮助的。