八年级 第十章102 阿基米德原理.docx

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八年级第十章102阿基米德原理

阿基米德原理

适用学科

初中物理

适用年级

初中二年级

适用区域

人教版

课时时长（分钟）

60分钟

知识点

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。

教学重点

阿基米德原理

教学难点

阿基米德原理的应用

教学过程

一、复习预习

复习：

引导学生复习浮力的有关知识，并回答下列问题

例题：

有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N。

把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是

A．5N

B．7N

C．14N

D．12N

预习：

1、阿基米德原理的主要内容；

2、利用阿基米德原理解决相关问题。

二、知识讲解

课程引入：

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。

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。

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。

考点/易错点1创设问题情境

实验演示：

1、将空易拉罐，慢慢地压入水中，去感受手掌受力变化。

2、用橡皮泥做成小船，看怎么做才能让装的货物最多。

提出问题：

通过前面的两个实验，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？

考点/易错点2浮力的大小

提出问题:

浮力的大小等于什么呢？

猜想：

设计实验：

进行实验：

小桶重力G桶/N

重力G/N

拉力F/N

浮力

F浮/N

小桶和溢出水总重G总/N

排开水的重力G排/N

分析实验：

得出结论：

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：

大量的实验结果表明，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

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。

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。

三、例题精析

【例题1】

【题干】两个完全相问的容器中，分别密度为ρA、ρB两种液体.将甲、乙两个完全相同的小球分别放入A、B容器中.当两球静止时，容器内液面相平，两球所处的位置如图所示。

此时甲、乙小球受到的浮力为F甲、F乙 ,A、B两种液体对容器底的压强为ρA、ρB。

则

A.F甲=F乙,ρA=ρBB.F甲>F乙,ρA>ρB

C.F甲=F乙,ρA>ρBD.F甲>F乙,ρA=ρB

【答案】C

【解析】∵甲球漂浮，乙球悬浮，∴甲、乙小球受到的浮力：

F甲=F乙=G；∵甲球漂浮，∴ρA＞ρ球，∵乙球悬浮，∴ρB=ρ球，∴两种液体的密度：

ρA＞ρB；

【例题2】

【题干】一装有水的杯中飘浮有一塑料块，如图所示。

沿杯壁缓慢加入酒精并进行搅拌，使塑料块下沉。

在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图中的。

（已知它们的密度关系是ρ水>ρ塑料>ρ酒精）（     ）

【答案】D

【解析】当没有加入酒精时，塑料块漂浮在水面上，此时塑料块受到的浮力等于塑料块的重力；

当给水中缓慢加入酒精时，混合液的密度开始减小，但此时混合液的密度仍会大于塑料块的密度，虽然塑料块开始缓慢下沉，不过塑料块仍处于漂浮状态，只是浸入液体中的体积在增大，而露出的体积在减小，所以此时塑料块受到的浮力仍等于塑料块的重力；

当混合液的密度逐渐减小到等于塑料块的密度时，此时塑料块在液体中处于悬浮状态，塑料块受到的浮力仍等于塑料块的重力；

当水中的酒精越来越多而引起混合液的密度比塑料块密度小的时候，此时塑料块受到的浮力就会小于重力，塑料块出现下沉直至沉到杯子的底部．

由此可知，选项B和C是错误的；虽然选项A中，有一段显示了浮力大小不变，但最后塑料块受到的浮力并不会减小到0，所以选项A也时错误的．

故选D

【例题3】

【题干】如图所示，一块0℃的冰放在盛有0℃水的容器中，已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，当冰块完全熔化为0℃的水后，则容器中水面的位置将

A．上升B．下降C．保持不变D．水面的升或降取决于冰和容器内水的体积

【答案】A

【解析】∵冰熔化前，F浮+F支=G冰，∴F浮=ρ水v排g＜G冰，-------①

冰化水后，G冰=G水，即：

ρ冰v冰g=ρ水v水g，-------②

由①②可得：

ρ水v排g＜ρ水v水g，即：

冰熔化为水的体积大于排开水的体积，

∴冰熔化后，水面将上升．

【例题4】

【题干】如图，对于水中金鱼吐出正在上升的气泡，下列说法正确的是：

       （    ）

A．气泡受到水的压强变小、浮力变大

B．气泡受到水的压强变小、浮力变小

C．气泡受到水的压强变大、浮力变小

D．气泡受到水的压强变大、浮力变大

【答案】A

【解析】气泡上升的过程中体积变大深度变浅，由于F浮=ρ液gV排可知：

ρ液不变，V排增大，故F浮增大；又因为p=ρ液gh，ρ液不变，h变小，故p变小。

故选A.

四、课程小结

本节课主要讲解了以下几点内容：

浮力大小的一般计算方法：

阿基米德原理：

浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

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