Plan de lección de física para el tercer grado de la escuela secundaria: el principio de Arquímedes

Los siguientes son artículos sobre el plan de lección de física de tercer grado: Principio de Arquímedes compilado por Ninguno para su referencia.

Objetivos docentes: 1. Comprender la flotabilidad a través de la exploración experimental.

2. Experimenta el proceso de explorar el tamaño de la flotabilidad y conócelo.

2. Tipo de clase y horario de clase: Investigación científica Clase 2 Horas de clase

3. Enfoque: Cómo guiar a los estudiantes para que hagan conjeturas en el proceso de exploración de la flotabilidad.

Dificultad: Diseñar un experimento para explorar la magnitud de la flotabilidad.

4. Preparación didáctica: dinamómetro de resorte, piedras, alambre fino, vaso rebosadero, vaso de precipitado, agua.

5. Ideas didácticas: La secuencia didáctica de esta lección no sigue el orden del libro de texto, porque es mejor explorar después de "¿Qué es la flotabilidad?" Al plantear preguntas de la historia de Arquímedes bañándose y luego enseñar a los estudiantes a hacer conjeturas, pueden ir directamente al tema y las conjeturas también se pueden implementar bien. No es necesario pasar al contenido de "qué factores están relacionados con el tamaño de la flotabilidad". Sin embargo, el contenido de "Qué factores están relacionados con el tamaño de la flotabilidad" puede cultivar la capacidad práctica de los estudiantes y entrenar el pensamiento de los estudiantes, y puede utilizarse como contenido de la segunda lección.

Esta sección se divide en dos lecciones:

En la primera lección, el contenido es el concepto de flotabilidad y la exploración del tamaño de la flotabilidad. Con respecto al tamaño de la flotabilidad, debemos seguir los pasos de hacer preguntas, conjeturas, diseñar experimentos, recopilar evidencia, evaluación y comunicación.

En la segunda lección, explora qué factores están y no están relacionados con el tamaño de la flotabilidad. Esto requiere dos pasos: análisis y demostración, y verificación experimental. Entrena principalmente la capacidad de pensamiento de los estudiantes y cultiva la capacidad práctica de los estudiantes

6. Proceso de enseñanza: 1. Introducción de nuevos cursos

Profesor: ¿A los estudiantes normalmente les gusta escuchar cuentos?

Estudiante: Sí.

Profe: Hoy, antes de comenzar la nueva lección, déjame contarte una historia. Según la leyenda, el rey Hainero de la antigua Grecia hizo una corona de oro hace más de 2.000 años. Sin embargo, el rey sospechaba bastante que los artesanos habían cambiado la plata por el oro de la corona. El rey le pidió a Arquímedes que averiguara si la corona estaba hecha de oro puro y le pidió que no la dañara. Arquímedes sostuvo la corona y pensó mucho todo el día pero no pudo encontrar la respuesta a la pregunta. Un día, Arquímedes fue al baño a bañarse. Cuando entró en la tina llena de agua, cuando su cuerpo entró en la tina, descubrió que parte del agua se desbordaba de la tina. Arquímedes vio este fenómeno en su mente. Inmediatamente se dio cuenta de algo y gritó: "¡Lo encontré! ¡Lo encontré!". Se olvidó de que todavía estaba desnudo, así que saltó de la bañera y corrió hacia el palacio. En el camino gritó: "¡Lo encontré! ¡Lo encontré!". La alegría que sintieron los científicos cuando descubrieron la verdad fue inimaginable. Su grito anunció el nacimiento del mundo. ¿Cuál es el contenido específico que los estudiantes quieren saber?

Estudiante: Sí.

Maestro: Estudiemos hoy. Todos hemos visto en nuestra vida barcos gigantes de 10.000 toneladas que pueden transportar carga para viajes largos y enormes globos aerostáticos que pueden elevarse hacia el cielo. ¿Qué causa exactamente que se produzcan estos fenómenos? ¿Qué compañero de clase nos puede decir?

Salud: Porque todos están sujetos a flotabilidad.

Profe: ¡Este alumno lo explicó muy bien! Entonces, ¿qué es exactamente la flotabilidad? Esta es la primera pregunta que queremos resolver en esta clase. Primero, necesitamos explorar qué es la flotabilidad a través de experimentos. Antes de realizar la investigación experimental, se pide a los estudiantes que escuchen atentamente los requisitos del profesor y comprendan lo que deben hacer en el experimento:

Primero, los estudiantes primero miden la gravedad G de la piedra en el aire

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En segundo lugar, sumerja completamente la piedra en el agua, registre la lectura del dinamómetro de resorte en este momento y registre los datos en la canasta azul industrial 125. Eche un vistazo para ver si el número aumenta o disminuye.

En tercer lugar, saque el código del anzuelo del agua y vea qué método se puede utilizar para lograr el mismo resultado que en el segundo paso.

(Los estudiantes agrupan experimentos, los maestros inspeccionan y guían)

Maestro: Estudiantes, ¿han terminado todos sus experimentos ahora?

Estudiante: Ya está.

Profesor: Ahora que el experimento está hecho, ¿algún estudiante puede decirme qué método utiliza para medir la fuerza de un resorte en el aire?

El número registrado es el mismo que en el segundo paso.

Alumno: Sostenga el objeto hacia arriba con las manos.

Profesor: ¿Qué tipo de conclusión experimental puedes obtener a través de este experimento?

Estudiante: La conclusión experimental que obtuve es: el líquido tiene una dirección vertical hacia arriba con respecto al objeto sumergido en él. de apoyo.

Profesor: Este alumno respondió muy bien. El líquido tiene una fuerza vertical hacia arriba sobre el objeto sumergido en él. Entonces,

¿Tiene el gas una fuerza de soporte sobre el objeto sumergido en él? Ahora, estudiantes, permítanme echar un vistazo a este experimento.

(Libro de demostración para maestros 124 Experimento 7-20)

Maestro: En este experimento de ahora, podemos ver que cuando la aguja de aire del globo se inserta en la pelota de baloncesto, el globo se expande. , ¿Y por qué la palanca está desequilibrada en este momento?

Estudiante: Es porque la fuerza de flotación sobre la pelota de baloncesto de la izquierda aumenta.

Maestro: A través del experimento de ahora, ¿qué tipo de conclusión experimental pueden obtener los estudiantes?

Estudiante: El gas también tiene una fuerza vertical hacia arriba sobre los objetos sumergidos en él.

Maestro: Ahora que estos dos experimentos se han completado, ¿qué tipo de conclusión experimental pueden obtener los estudiantes a través de estos dos experimentos?

Estudiante: ¿Cuál es el efecto del líquido y el gas en la ¿El líquido sumergido en él? Los objetos tienen soporte vertical hacia arriba.

Profe: Este compañero lo resumió muy bien. Los líquidos y los gases tienen una fuerza vertical hacia arriba sobre los objetos sumergidos en ellos, esta fuerza se llama fuerza de flotación

Ahora. Todavía volvemos al primer experimento. Cuando hicimos el experimento, podemos ver que cuando se puso la piedra en el agua, el dinamómetro del resorte mostró un número menor debido a la fuerza de flotación vertical hacia arriba. Ahora analicemos cuántas fuerzas actúan sobre una piedra sumergida en agua.

Estudiante: La piedra está sujeta a la gravedad G, flotabilidad y fuerza de tracción.

Profesor: Muy bien, este objeto está en un estado bajo la acción de estas tres fuerzas.

estado estacionario. entonces .

Esta es la primera forma que aprendemos a medir la flotabilidad.

Se llama método de pesaje para calcular la flotabilidad de un objeto. ¿Es la flotabilidad un tipo de fuerza?

Estudiante: Sí.

Profesor: ¿Satisface los tres elementos de fuerza?

Estudiante: Satisface.

Profesor: Por tanto, la flotabilidad también tiene su tamaño, dirección y punto de acción. A partir del conocimiento del equilibrio de fuerzas, se puede saber que la fuerza de flotación hacia arriba y la fuerza de tracción de un objeto están en un estado de equilibrio bajo la acción de la gravedad hacia abajo. Por lo tanto, la dirección de la fuerza de flotación es opuesta a la dirección de la gravedad. es verticalmente hacia arriba. Todas estas tres fuerzas actúan sobre el objeto, por lo que el punto de acción de la fuerza de flotación está sobre el objeto.

Profesor: Lo anterior es la primera pregunta que queremos resolver en esta clase, qué es la flotabilidad y cómo calcular la flotabilidad de un objeto usando el método de pesaje.

La fórmula para calcular la flotabilidad mediante el método de pesaje se acaba de obtener mediante experimentos:

La aplicación de esta fórmula para calcular la flotabilidad es bastante limitada, porque la gravedad de un barco de 10.000 toneladas no se puede medir. con un resorte Tenga en cuenta que se mide, por lo que debemos explorar más a fondo cómo calcular la fuerza de flotación.

Profe: Antes de clase, la historia que les contaré es sobre otro método para calcular la flotabilidad descubierto por Arquímedes hace más de 2.000 años. En el descubrimiento de Arquímedes, descubrió que la fuerza de flotación sobre un objeto sumergido en un líquido está relacionada con la gravedad del líquido que desplaza. Entonces, hoy repasaremos el descubrimiento de Arquímedes a través de experimentos. En primer lugar, conozca esta taza especial. Se llama taza de desbordamiento. Cuando se vierte agua en la taza de desbordamiento, cuando el agua está más alta que la abertura de desbordamiento, el agua saldrá por la abertura de desbordamiento. se borra el desbordamiento. Coloque el objeto en el vaso de desbordamiento y use el vaso para recoger el agua. Sabrá cuánta agua se descarga después de colocar el objeto en el vaso de desbordamiento.

Entonces, ¿puede algún estudiante hacer una suposición audaz sobre la relación entre la fuerza de flotación de un objeto y la gravedad del objeto que desplaza el líquido?

Estudiante: El resultado de mi suposición es: un objeto sumergido en líquido. La fuerza de flotación es igual al peso del líquido desplazado por el objeto.

Maestro: ¿Es correcta nuestra conjetura? Necesitamos verificarla mediante experimentos. En este experimento, verificaremos la relación entre la fuerza de flotación sobre un objeto y la fuerza gravitacional sobre el líquido desplazado por el objeto.