八下物理10.2阿基米德原理教案

1 10.2 阿基米德原理

一、教学目标

1、知识与技能

（1）能复述阿基米德原理并书写出其数学表达式。

（2）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。

2、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）通过收集信息、阅读资料、相互交流，培养学生的信息处理能力与自学能力。

（3）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。

3、情感态度与价值观

（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。

（3）初步认识科学对人类社会和生活的实际意义，培养热爱科学、勇于探索的意识。

二、课时安排

2课时

三、教学重点

让学生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，概括、归纳出阿基米德原理。

四、教学难点

利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。

五、教学过程

（一）导入新课

两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，阿基米德是从洗澡中得到启发。他把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢了出来。他取出金冠，把水装满， 2 再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢了出来。他把两次溢出的水加以比较，发现第一次溢出来的多。于是他断定王冠中掺了银子。他揭开了王冠秘密的原理流传下来。你能道阿基米德揭开这个秘密的原理吗？你想知道这个原理是什么内容吗？今天我们就要学到这条原理。

引出课题并板书：（阿基米德原理）

（设计意图：即提高学生学习兴趣，又激发学生强烈的求知欲）

（二）讲授新课

1.阿基米德的灵感

让学生阅读阿基米德的灵感，两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？

让学生做将空易拉罐按入水中的实验，进一步体会物体浸入水中的体积跟物体排开水的体积的关系。

创设情境：指着漂浮在水面上的空矿泉水瓶提出问题，矿泉水瓶浮在水面上，用什么办法能把它浸入水中呢？

用手把空矿泉水瓶向下慢慢压入水桶中，如图所示。

问题：(1)你的手有什么感觉？

(2)矿泉水瓶受到的重力变化了吗？受到的浮力变化了吗？

(3)水面高度有什么变化？

(4)这些都说明了什么问题？

矿泉水瓶浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，即：物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。

矿泉水瓶浸入水中越深，排开水越多，向下按越费力，说明水向上的浮力越大。

回顾：浮力的大小与哪些因素有关？

浮力的大小，跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。

物体浸入水中的体积就是物体排开水的体积。上述结论也可以说浮力的大小，跟它排开液体的 3 体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。

提问：液体的密度和排开液体的体积相乘等于什么？可以求出什么？

浮力的大小和排开水多少，即排开水的重力是否存在定量的关系呢？

2.浮力的大小

（１）设计实验方案

实验所需的器材：弹簧测力计，重物，盛有水的烧杯，溢水杯，空杯等需要解决的两个问题：

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。

思考问题：如何测出铝块排开的水所受的重力呢？

①溢水杯中的水应为多少？②先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢？

实验步骤：

①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；

②用弹簧测力计测出小石块的重力G物；

③将溢水杯中注满水，把铝块浸入溢水杯中，让排出的水全部流人小桶中，读出此时弹

簧测力计的示数F，同时用小桶收集物体排开的水。

④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水；

⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。

次数 物体所受重力

/N 物体在水中弹簧测力计读数/N 浮力/N 小桶和排开的水受到的重力/N 小桶的重力排开水所受到的重力/N 1 3 4 2 4 /N

1

2

师生分析数据，总结归纳出阿基米德原理：

（1）内容：

浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。

（2）表达式：F浮=G排

（3）导出式：F浮= G排= m排g= ρ液 gV排

结合例题指出利用阿基米德原理解决浮力问题时需要注意以下几点：

（1）原理中的“浸入液体里的物体”包含两种状态，一是物体的全部都浸没在液体中，二是物体的一部分浸在液体中，一部分露出液面。

（2）G排是指被物体排开的液体所受的重力，它不是物体的重力，也不是物体浸入的液体的重力。

（3）V排表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V排 =V物。当物体只有一部分浸入液体中时，V排

（4）由F浮=ρ液gV排可以看出，物体受到的浮力只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的重力、密度、体积、形状等无关，与容器中液体的重力等无关。（5）阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。此时F浮=ρ气gV排，对于浸在大气里的物体，V排=V物。

（三）重难点精讲

让学生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，概括、归纳出阿基米德原理。利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。

（四）归纳小结

1、在本节课中都有哪些收获。

2、本节课不仅仅要了解阿基米德原理的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。

六、板书设计 5 阿基米德原理

1、内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力。

2、适应范围：液体、气体

3、表达式：F浮=G排

4、推导式：F浮= G排= m排g= ρ液gV排

5、应用

七、作业布置

1、同步练习册

2、预习下节到学案

八、教学反思

阿基米德原理的公式表达以及推导公式和变形公式的灵活运用是同学们解决实际问题的一个难点，特别是收集题目中的有效信息和获取图像上的有效信息的能力还需要进一步的提升和加强，我想只有在今后的教学中帮助同学们审题，并引导学生如何挖掘题目中的隐含条件，才能真正帮助学生理解阿基米德的原理，才不会出现公式的错用、乱用，所以学生解题的规范、思维方向的正确建立是后期浮力复习的重点。 6 初二下学期期末物理试卷

一、选择题（本题包括10个小题）

1．2018年2月12日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星．在火箭加速升空过程中，下列针对卫星的说法正确的是（）

A．卫星的重力势能变小，动能变大

B．卫星的重力势能变大，动能变小

C．卫星的重力势能变大，动能变大

D．卫星的机械能不变

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

火箭从地面加速升空的过程中，速度增大，则动能增大；高度增大，则重力势能增大，故C正确．故选C．

【点睛】

动能大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，分析题中物体的速度和高度即可得出答案

2．历史上，首次通过实验测出大气压值的物理学家是（ ）

A．伽利略 B．帕斯卡 C．托里拆利 D．阿基米德

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

第一个用实验的方法，准确测出大气压强数值的科学家是托里拆利。

故选C。

3．如图所示，人漂浮在死海上看书，下列分析正确的是

A．海水的密度小于人体的密度 7 B．人所受的重力小于人所受的浮力

C．人所受的重力与海水对人的浮力是一对平衡力

D．人所受的重力与人所受的浮力是一对相互作用力

【答案】C

【解析】

【详解】

A． 液体的密度大于物体的密度时，物体漂浮；人漂浮在死海上看书，即海水的密度大于人的密度，故A错误；

B． 人漂浮在死海上看书，此时的浮力等于自身的重力，故B错误；

CD．人所受的重力与人所受的浮力是作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，故是一对平衡力，故C正确，D错误；

4．杯内装满水，若将手指浸入水中，则水对杯底的压强

A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定

【答案】C

【解析】

【详解】

杯内装满水，若将手指浸入水中，水会溢出，水的深度仍不变，根据p=ρ水gh，则水对杯底的压强将不变。ABD错误，C正确。

5．如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ）

A．小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能

B．小球摆动到最低点B时，动能为零

C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小

D．小球在整个过程中的机械能守恒

【答案】D

【解析】

试题分析：小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能 8 减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最大，动能最大，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D．

【考点定位】机械能转化和守恒

6．如图所示，每个钩码的质量均为50g，在轻质杠杆C处挂2个钩码，则在D处挂几个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡

A．2个 B．3个 C．4个 D．5个

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

如图所示，C点的力臂是D点力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件1221FLFL＝可知：力和力臂成反比，所以D点的力是C点力的2倍，所以应该挂4个钩码，故选C。

7．用一根细线悬吊着一个重为4N的物体，当其完全浸没在水中时，测得它排开的水重为3N，那么松手后，此物体将（ ）

A．一定悬浮 B．一定上浮 C．一定下沉 D．无法判断

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

根据阿基米德原理，当其完全浸没在水中时，测得它排开的水重为3N，即浸没后所受浮力为3N，由于此时浮力小于重力，则松手后物体将下沉；故C符合题意。

故选C。

8．如图所示，将一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中，小球在甲杯中漂浮，在乙杯 中沉底，甲杯中溢出液体的重力为0.5N（g取10N/kg），则下列说法正确的是（ ）