人教版八年级物理下册 103阿基米德原理教学设计.docx

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人教版八年级物理下册103阿基米德原理教学设计

人教版八年级物理下册

第二节阿基米德原理

学校：

临夏县南塬乡江家寨附设初中班小学

教师：

陈兆林

课题：

阿基米德原理

教学目标

　　一、知识与技能

　　1．理解阿基米德原理，学会一种计算浮力的方法。

　　2．进一步练习使用弹簧秤测力。

　　二、过程与方法

　　1．经历科学探究，培养探究意识，发展科学探究能力。

　　2．培养学生的观察能力和分析概括能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力。

　　三、情感、态度与价值观

　　1．增加对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。

　　2．增进交流与合作的意识。

　　3．保持对科学的求知欲望，勇于、乐于参与科学探究。

教学准备

　　空易拉罐、脸盆、水桶、小容器、弹簧秤、烧杯、固体物块、溢水杯。

教学过程

一、复习导入

A:

复习旧知：

1、什么叫浮力？

2、浮力的方向？

3、浮力产生的原因呢?

4、影响浮力大小的因素?

B:

导入新课：

　　我们已经认识了浮力，并且得到了三种计算浮力的方法，它们分别是（师生共同回忆，教师板书）：

　　1．当物体漂浮在液面上时，其所受浮力F浮＝G物；

　　2．用弹簧秤测定物体浮力。

把物体挂在弹簧秤上，当物体静止时，弹簧秤的示数为F1，将物体浸入水中，弹簧秤的示数为F2，则物体所受浮力为F浮＝F1－F2；

　　3．利用物体上、下表面的压力差求得浮力：

F浮＝F下－F上。

　　师生讨论：

这三种方法都有其局限性，第一种只适用于计算漂浮在液面上的物体所受浮力，第二种不适用于质量过大的物体，第三种不适用于形状不规则的物体。

　　教师：

今天我们学习一种既简单又普遍适用的方法，这种方法是2000年前由古希腊学者阿基米德发现的，所以称之为阿基米德原理。

（板书：

阿基米德原理）。

　　二、进行新课

　　1．创设问题情境

　　教师：

首先，我们一起来做个实验：

　　实验：

空易拉罐，慢慢地压入水中，感受手掌受力变化。

2．提出问题：

通过前面的实验，请大家思考这样一个问题：

浮力的大小可能与什么因素有关？

　3．猜想与假设

　　教师：

请同学们根据前面的实验作出自己的猜想，并说出猜想的根据。

　学生：

物体密度，有些物体在水中漂浮，有些物体则会沉底；液体密度，因为同一物体在水中可以沉底，在水银中则可以漂浮；浸入液体的深度，因为易拉罐越往下压，越费劲；浸入液体的深度和物体的底面积，因为用粗细不同的易拉罐，压入水中相同的深度，用力大小不同。

　　教师：

（把各种猜想结果写在黑板上）我们今天着重研究浮力与浸入液体的深度和物体的底面积是否有关。

（并引导学生取得共识）这就是浮力与物体浸入液体的体积，也就是物体排开液体的体积是否有关？

有什么关系？

但是测量液体体积的量筒，对少量液体而言，误差是比较大的。

对某种确定的物质而言，体积和质量、重力是—一对应的。

为了测量的方便（从结果出发指导实验），我们研究浮力与物体排开液体的重力之间的关系。

　　4．制定计划（设计实验）

　　教师：

我们应该如何设计实验去验证我们的猜想？

　　（经过组内同学之间的交流，大部分同学可以确定研究方案）用弹簧秤测量物体所受浮力，用老师提供的烧杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来，用弹簧秤测定其重力。

最后寻找并比较两者之间的关系。

　　5．收集证据（进行实验）

　　分组实验

（在这个过程中，学生们展现了一些个性化的作法：

有些同学在往溢水杯中放物体的同时，测出了物体所受浮力和物体排开液体所受重力；有些同学是先在自备容器中测定物体全都浸入水中时所受浮力，再利用溢水杯测定物体全部浸入水中时排开水所受重力；有些同学在测定物体排开液体所受重力时，因为杯子太轻，事先在杯子里装了适量的水，测出其重力，再把物体排开的水收集起来，测其总重，二者之差即是物体排开水所受的重力……）

记录数据

　6．分析论证分组分析数据

　　在得到测量结果后，同学们自发地对数据进行了分析。

各组交流：

他们发现两只弹簧秤示数变化量是相同的，其中弹簧秤1示数的减少量是物体所受浮力的大小，弹簧秤2示数的增加量是物体排开水所受重力的大小。

师生共同确认：

物体所受浮力大小等于物体排开液体所受重力之大小，即F浮＝G排。

从而证明同学们前面的猜想是有根据的。

阿基米德原理：

浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体受到的重力。

阿基米德原理的公式表示：

F浮=G排

为了更好地理解阿基米德原理，将公式F浮=G排展开，即

F浮=G排=ρ液gV排

这样就为利用阿基米德原理解答实际问题提供方便。

对阿基米德原理的理解：

1、浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体积大小有关，即：

F浮与ρ液、V排有关

F浮与h深度无关

其中F浮表示物体所受的浮力、ρ液表示液体的密度、V排表示物体排开液体的体积。

2、物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。

①．浸没时，V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即

F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物

②．部分浸入时，V排=V浸

F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物

3、同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同.

根据公式F浮=ρ液gV排，浸没时，V排=V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。

突破难点的方法：

把此探究实验做好，真正理解阿基米德原理。

3、例题讲解

例题1：

有一个重7牛的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？

（g取10N/Kg）

已知：

G铁=7N,g=10N/Kg，ρ铁=7.9×10³kg/m³ρ水=1.0×10³kg/m³

　求：

F浮

　解：

因为

所以

铁球排开水的体积等于铁球的体积

铁球排开的水所受的重力

根据阿基米德原理，铁球受到的浮力与它排开的水所受的重力相等即

答：

铁球浸没在水中时，所受的浮力为0.89N.

例2将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力（）

A.相等B.铜球最大C.铝球最大D.铁球最大

知识点考查对阿基米德原理的理解

闯关点拨因为ρ液相等，关键是比较V排的大小

解铜、铁、铝三物质中，铝的密度最小.现在三个球重力相等，则铝球体积最大.浸没在水中后，铝球排开水的体积最大，即排开的水最重，它所受的浮力也最大.正确答案为C.答选C

例3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.

四、课堂小结

A求浮力的方法？

1、称重法

2、压力差法

3、阿基米德原理……

B:

浮力的大小与什么因素有关？

五、课堂训练

1、体积相同的木块和铁块均浸没在水中，铁块将下沉，木块将上浮。

因此浸没时木块受到的浮力大。

（）

2、一个木块漂浮在酒精中排开30克酒精，若它漂浮在水中，可以排开（）克水。

3、按在水底的木块放手后将上浮，在它浮出水面之前，它所受到的浮力（）。

（选填“变大”“变小”或“不变”）

4、如图，甲乙两球体积相同，甲浸没在水中静止不动，乙漂浮在水中，则（）

A、两球受到的浮力一样大B、乙球受到的浮力大C、甲球受到的浮力大D、条件不足，无法确定

5、下面关于浮力的说法中，正确的是（）

A、只要液体密度大，对浸没在其中的物体的浮力就一定大B、只要物体的体积大，所受的浮力一定大

C、物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没液体中的深度无关D、阿基米德原理只适合液体

六、巩固提高：

1、在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，求该石块是密度（取g=10N/kg）

知识点浮力的计算

闯关点拨要求出石块的密度，关键得先求出它的体积.石块浸没在水中时，它的体积等于被它排开的水的体积，即V石=V排.

解浮力F浮=G—F=5N—2N=3N

石块的体积V石=V排=

石块的密度

说明本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法.利用阿基米德原理还能计算液体的密度请看下面一题.

2、[变形题]在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N；浸没在另一种液体中称量，弹簧测力计的示数为1.4N，求这种液体的密度.

解：

F浮液=G—F液=5N—1.4N=3.6N

因为浸没，所以V排液=V石=V排水=

（找出这个隐含条件是本题的关键.）

七、拓展延伸

　教师：

（在得到F浮＝G排之后，首尾呼应）这就是今天我们所要学习的第四种计算浮力的方法。

它是一种普遍适用的，比较简单的方法。

　　现在请同学们对以下问题发表意见。

（通过例题，对今天所学进行巩固，同时强化交流与合作及评价意识）

　　教师：

例：

如图所示：

有一个正方体，浸没在液体中，要求出它所受浮力大小，还需要给出哪些条件？

　　（此题打破常规，没有采用根据已知条件求得未知结果的问题模式，而是已知部分条件和结果，要求同学们给出其他条件）这道题同样调动了同学们的积极性。

根据所学浮力知识，纷纷发表自己的见解（教师随堂记录在黑板上）：

1．液体密度；物体体积2．液体密度；物体边长3．液体密度；物体质量；物体密度

八、历史回顾

1、阿基米德其人：

阿基米德（前287～前212）是古希腊伟大的科学家。

他大物理学方面的贡献主要有两项：

其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆问题。

传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发，由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。

阿基米德还有一句名言：

“给我一个支点，我可以撬动地球。

”

2、阿基米德鉴定王冠真假的故事

古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金，命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠．王冠制成后，国王拿在手里掂了掂，

觉得有点轻。

他叫来金匠问是否掺了假．金匠以脑袋担保，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差．可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的．国王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找来，要他解此难题．

有一天………

一连几天，阿基米德闭门谢客，反复琢磨，因为实心的金块与镂空的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法求算其体积，也就无法验证是否掺了假．他绞尽脑汁也百思不得其解。

阿基米德由澡盆溢水联想到……

阿基米德日思夜想。

一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：

“我知道了！

”竟然一丝不挂地跑回家中。

原来他想出办法了。

　　阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。

他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢出来。

他把两次的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第二次。

于是他断定金冠中掺了银了。

经过一翻试验，他算出银子的重量。

当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。

　　这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。

阿基米德从中发现了一条原理：

即物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。

这条原理后人以阿基米德的名字命名。

九、布置作业：

1、动手动脑学物理：

3、4。

2、配套练习相应内容。

五．教学后记：