第10章 第2节 阿基米德原理
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《阿基米德原理》教学设计方案(第一课时)
一、教学目标
1. 理解阿基米德原理的内容和基本观点。
2. 掌握浮力的计算方法,能够运用阿基米德原理进行浮力计算。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点
1. 教学重点:理解阿基米德原理,掌握浮力的计算方法。
2. 教学难点:如何引导学生观察、分析和解决实际问题。
三、教学准备
1. 准备教学PPT,包括图片、视频等多媒体素材。
2. 准备实验器械,如水槽、金属块、溢水杯等。
3. 准备相关案例和问题,用于引导学生思考和讨论。
4. 安排实验室或户外实验,帮助学生直观理解阿基米德原理。
四、教学过程:
1. 引入新课:
教师准备一些与浮力相关的实例,如用泡沫块和钩码比较浮力大小,潜水艇的工作原理等,让学生感受浮力现象在生活中的应用。然后向学生提问:“物体为什么可以浮在水面上?浸在水中的物体受到哪些力的作用?” 2. 探究实验:
(1)教师准备实验器械:溢水杯、量筒、大小相同的小金属块、细线、弹簧测力计。教师向学生演示实验步骤,并诠释实验目标:通过实验观察小金属块在水中受到的浮力和重力之间的干系,从而得出阿基米德原理。
(2)学生分组实验:每组学生应用相同的器械,重复上述实验,记录数据,并通过数据分析得出结论。
(3)讨论实验结果:学生对实验结果进行讨论,教师引导学生总结阿基米德原理的内容。
3. 拓展应用:
教师展示一些与浮力相关的应用实例,如轮船、气球、潜水艇等,让学生了解阿基米德原理的应用。然后让学生思考一些与浮力相关的实际问题,如如何判断物体的浮沉、如何计算物体的浮力等。
4. 教室小结:
教师总结本节课的主要内容,包括阿基米德原理的内容和应用。同时鼓励学生分享自己的收获和感受,并提出一些建议和改进措施。
5. 课后作业:
学生完成相关习题,稳固所学知识;同时搜集一些与浮力相关的实际应用案例,以便进一步了解阿基米德原理的应用。 教学设计方案(第二课时)
1 阿基米德原理 同步练习
1.在河里行走时,河底的石子会硌脚;但是,在由河边浅水处走向深水处的过程中,石子硌脚引起的疼痛会越来越轻,这主要是因为( )
A.人受到的重力越来越小 B.水对脚的压强越来越小
C.受到的浮力越来越大 D.人体的质量越来越小
2.将质量相等的实心铁块和铜块浸没在水中(ρ铁<ρ铜),关于铁块、铜块的体积V铁、V铜和受到的浮力F铁、F铜的判断,正确的是
A.V铁<V铜 ,F铁>F铜 B.V铁>V铜 ,F铁>F铜
C.V铁<V铜 ,F铁<F铜 D.V铁>V铜 ,F铁<F铜
3.物体A浸没在甲、乙两种不同液体中静止时,数字测力计示数如图所示,( )
A.物体A在甲液体中所受浮力大
B.物体A在乙液体中所受浮力大
C.甲液体的密度比乙液体小
D.物体A在甲液体中所受浮力大于它所受重力
4.小明将质量为100g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出80cm3的水(g取10N/kg),则物体受到的浮力为( )
A.1N B.0.8N C.0.2N D.1.8N
5.在弹簧测力计下挂一一个实心物体,弹簧测力计的示数为F;如果把物体浸没在水中,物体静止时弹簧测力计的示数是13F。则该物体的密度是( )
A.1.25×103k/gm3 B.1.0×103k/gm3
C.1.5×103k/gm3 D.0.8×103k/gm3
6.如图所示,三个体积相同而材料不同的球A、B、C,分别静止在不同深度的水里,则三个小球所受的浮力AF、BF、CF的大小关系( )
A.ABCFFF B.ABCFFF C.ABCFFF D.ABCFFF
7.盛有水的圆柱形溢水杯置于水平桌面,小球A、B的密度均小于水的密度。先放入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出水的质量为20g,再往溢水杯中放入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出水的质量为60g,此时A、B小球受到的浮力分别为AF浮、BF浮,水对溢水杯底部的压力比两小球放入溢水杯前增加了F,则( )
第二节 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(自备,每组2/5个)、小容器(自备,每组至少1个)、弹簧秤2×9只、纸杯9只、固体物块9个、溢水杯9只、橡皮泥9块、钉子若干。
教学过程
一、新课引入
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。
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,我们一起来做两个实验:
实验一:
每组分发一块大小相等的橡皮泥(当众分发,增加可信度),给大家3-5分钟的时间,利用橡皮泥做一条小船,看哪一组的船装“货物”最多“货物”是规格相同的钉子。
分组实验:
(由于问题具有挑战性且贴近学生实际,极大地调动了同学们的积极性,各组成员分工协作,争先恐后,开始行动。有的用手捏,有的先用笔杆轧成“饼”,再把四周折起,做成“船”,做完后纷纷放入水中,投放“货物”。“„„10、11、12„„20„„”。在这九个组中,有八个组“装货”在十个以上,有两个组在20枚钉子以上。在整个过程中,同学们兴奋不已,继而每个同学却为自己的“小船”最终“沉没”而惋惜顿足。虽然老师还没有提出做船的目的,但事实上他们在做的过程中都在思考着这样一个问题:“怎样做,才能装货更多?”)
【巩固练习】
一、选择
1.如图所示,体积相等,形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在水中不同深度处,则( )
A.铁板受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大
C.铅球受到的浮力大 D.它们受到的浮力一样大
2.游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,则人感觉( )
A.脚会越来越疼,因为水对脚的压力越来越大
B.脚会越来越疼,因为水对人的浮力越来越大
C.脚疼越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小
D.脚疼越来越轻,因为水对人的压力越来越大
3.如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,全部浸于水中,弹簧测力计的示数为F,若让弹簧测力计
的示数变小,做法可行的是(
)
A.往烧杯里加水 B.往烧杯里加些盐
C.往烧杯里加些酒精 D.把弹簧测力计向上提一下,但物体不露出水面
4.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.浸没在液体中的物体所受浮力的大小( )
A.与物体的形状和浸没液体的深度有关 B.与物体的体积和液体的密度有关
C.与物体浸没液体的体积和液体密度有关 D.与物质的密度及液体的密度有关
6.(多选)如图,已知甲、乙两弹簧测力计的示数分别为5N、4N,把甲测力计下移,使金属块刚好没入
水中时,甲的示数变成了3N。则此时( )
A.乙的示数为6N B.乙的示数为5N
C.金属块受到的浮力大小为2N D.金属块受到的浮力大小为3N
7. (2012 兰州)将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的1/4 浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为( )