第2节 阿基米德原理2 第2课时 阿基米德原理的应用

阿基米德的原理的应用简介阿基米德的原理（Archimedes’s Principle），是古希腊数学家阿基米德在古代发现的一个原理。

它描述了在受到浸没或悬浮物体上的浮力等于所排除流体的重量的现象。

阿基米德的原理在物理学、工程学和日常生活中都有广泛的应用。

本文将介绍阿基米德原理的应用，并具体列举一些应用场景。

应用场景1.潜艇的浮沉控制–潜艇利用阿基米德原理来进行浮沉控制。

通过改变潜艇内部的水的体积和重量，可以控制浮力的大小，从而实现浮起和沉没。

当潜艇排水量超过所处水体的重量时，潜艇会浮起；当潜艇排水量小于所处水体的重量时，潜艇会沉没。

2.漂浮物体的浮力–当一个物体浸没在液体中时，液体对物体施加的浮力等于所排除液体的重量。

因此，我们可以利用阿基米德原理来解释为什么一些物体能够浮在液体表面。

例如，一个铝制船体在水中能够浮起，是因为铝制船体的体积很大，排除的水的质量大于船体本身的质量，因此浮力大于重力，船体就能够浮起。

3.清洗食品的浮力分选机–在食品加工行业中，常常使用浮力分选机来从食品中分离杂质。

浮力分选机利用阿基米德原理，通过调节流体的密度和流速来实现食品中杂质的分离。

由于不同材质的杂质和食品有不同的密度，因此可以通过调节流体的密度使食品浮起并且杂质沉降，从而实现分选的目的。

4.水力发电站的运作原理–水力发电站利用水流的动能转化为电能。

其中一个关键原理就是利用阿基米德原理来控制水的流动。

在水力发电站中，水从高处流入涡轮，涡轮转动，并将动能转化为电能。

阿基米德原理帮助发电站控制水的流动，并保证涡轮能够持续转动，从而产生更多的电能。

5.石油开采中的沉积物控制–在石油开采过程中，沉积物是一个常见的问题。

为了控制沉积物的产生，常常利用阿基米德原理来控制流体的流动。

通过改变流体的密度或流速，可以改变沉积物的悬浮状态，从而减少沉积物的产生。

结论阿基米德原理的应用广泛，涵盖了物理学、工程学和日常生活的各个领域。

从潜艇的浮沉控制到石油开采中的沉积物控制，阿基米德原理在各个应用场景中发挥着重要的作用。

第2节阿基米德原理知识与技能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。

2．能表述阿基米德原理并书写其数学表达式。

3．能运用阿基米德原理解决简单的问题。

过程与方法1．经历科学探究浮力大小的过程，培养探究意识，提高科学探究能力。

2．培养学生的观察、分析、概括能力，发展学生处理信息的能力。

3．经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。

情感、态度与价值观1．通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣。

2．通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。

教学重点阿基米德原理的实验探究及其应用。

教学难点实验探究浮力与排开液体重力的关系，正确理解阿基米德原理的内容。

教具准备易拉罐、水桶、弹簧测力计、石块、细线、大烧杯、小烧杯、溢水杯、多媒体课件等。

一、情景引入阿基米德出生在古希腊的贵族家庭，他从小热爱学习，善于思考，喜欢辩论。

有一次，国王要金匠给他做一顶金王冠，做王冠用的金子事先称过重量。

王冠做好了，国王听说工匠在王冠中掺进了白银，偷走了一些金子。

可是，王冠的重量，并没有减少；从外表看，也看不出来。

没有证据，就不能定金匠的罪。

国王把阿基米德找来，要他判断这顶王冠有没有掺进白银，如果掺了，掺进去多少。

据说，阿基米德是从洗澡得到启发，才解决了这个难题。

这天，他去澡堂洗澡，心里还想着王冠问题。

当他慢慢坐进澡盆的时候，水从盆边溢了出来。

他望着溢出来的水发呆，忽然，高兴地站了起来：“找到了！找到了！”阿基米德连衣服都来不及穿好，就从澡堂跑回家里。

原来，阿基米德已经想出了一个简便方法，可以判断王冠是不是纯金做的。

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，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白银。

然后，他又经过一番试验，算出了白银的重量。

当他宣布这个结果的时候，金匠们一个个惊得目瞪口呆。

第2课时阿基米德原理的应用【教学目标】一、知识与技能1.会用阿基米德原理计算浮力.2.掌握计算浮力的几种方法.二、过程与方法通过收集、交流关于浮力应用的资料, 了解浮力应用的社会价值.三、情感、态度与价值观通过利用多种方法求浮力, 建立用不同角度、不同思维方式去解决问题的意识.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1课时【稳固复习】教师引导学生复习上一课时内容, 并讲解学生所做的课后作业〔教师可针对性地挑选局部难题讲解〕, 加强学生对知识的稳固.【进行新课】知识点1 浮力的计算师同学们想想有哪些方法可以计算物体受到的浮力.生1：称重法：F浮=G-F.生2：二力平衡法：F浮=G〔漂浮时〕.生3：阿基米德原理：F浮=ρ液gV排.教师鼓励学生的答复, 并用多媒体播放课件“浮力的计算〞, 并讲解.浮力的计算〔多媒体课件〕①公式法〔阿基米德原理〕：F浮=G排=ρ液gV排.a.物体浸没在液体中时, V排=V物；物体的一局部浸在液体中时, V排＜V 物.b.对于同一物体, 物体浸入液体中的体积越大, 物体所受的浮力就越大.当物体全部浸入液体中时, 物体排开的液体的体积不再变化, 它所受的浮力大小也不再变化.c.阿基米德原理也适用于气体.由于大气的密度是变化的, 所以大气中的物体所受的浮力也是变化的.②压力差法：F浮=F向上-F向下.浸入液体中的物体受到的浮力等于物体上下外表受到液体的压力之差.③称重法：F浮=G-F拉〔或F浮=G-G′〕.空气中测得物体所受重力为G, 物体浸在某种液体中时, 弹簧测力计示数为F拉, 那么F浮=G-F拉〔注：当物体处于漂浮状态时, 弹簧测力计示数为0, 那么F浮=G〕.例题 1 〔用多媒体展示〕某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中, 如下图, 静止时,其下外表距水面.请根据此现象和所学的力学知识, 计算出两个与该木块有关的物理量.(不要求写计算过程, g取10N/kg)〔1〕；〔2〕答案：〔1〕木块所受浮力F浮=ρ水gV排=6N 〔2〕木块所受重力G木=6N 〔3〕木块质量m木= 〔4〕木块密度ρ木=0.6×103kg/m3 〔5〕木块下外表受到的压力F=6N〔6〕木块下外表受到的压强p=600Pa〔任选两个〕知识点2 利用阿基米德原理测密度师我们运用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可以求浮力, 反过来我们知道物体受到的浮力和物体排开液体的体积, 是否可以求出液体的密度呢？师请同学们思考, 假设我们想测物体的密度, 又该如何呢？生：可以通过公式ρ=m/V计算得出.师规那么的物体可以通过测量计算出体积, 不规那么的物体的体积又如何求出呢？生：可以通过排液法.师同学们答复得很好, 我们既然可用排液法求体积, 是否也可以用阿基米德原理求出物体排开液体的体积呢？我们再看一个例题.例题2 〔用多媒体展示〕一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N, 把它全部浸没在水中时, 测力计的示数为17N, 取g=10N/kg,那么：〔1〕该金属块受到水对它的浮力是多大？〔2〕物体的体积是多少？〔3〕金属块的密度是多大？分析：〔1〕金属块在水中受到重力G、拉力F和浮力F浮的作用, 物体所受浮力F浮=G-F；〔2〕由阿基米德原理F浮=ρ液gV排, 可求出排开水的体积, 由于金属块完全浸没在水中, 那么有V物=V排；〔3〕再根据密度公式ρ=m/V可求出金属块的密度.解：〔1〕物体所受浮力F浮=G-F=27N-17N=10N；〔2〕由阿基米德原理F浮=ρ液gV排, 变形得V排=F浮/ρ液g=10N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=1.0×10-3m3；〔3〕由于金属块完全浸没在水中, 那么有V物=V排=1.0×10-3m3, 那么金属块的密度ρ=m/V=G/(gV物)=27N/(10N/kg×1.0×10-3m3)=2.7×103kg/m3.【教师结束语】通过这节课的学习, 我们知道了计算浮力大小的常用方法：阿基米德公式法、称重法、二力平衡法、压强差法.好, 谢谢大家!课后作业完本钱课时对应练习.1.引导学生寻求测量物体所受浮力的各种方法, 培养了学生分析、概括归纳的能力, 充分发挥学生的创造性思维.2.在探究利用浮力求出物体〔或液体〕的密度中, 教师通过一问一答的形式, 引导学生进行思考, 强化了学生分析问题的能力, 调动了学生学习的积极性和主动性.第1节家庭电路新课引入小莉想在卧室安装一盏电灯, 但面对复杂的电路烦了愁, 怎么办？聪明的你能否帮她把图中的电灯和开关接入电路？有的学生质疑、有的学生跃跃欲试, 此时让学生将其接入电路中, 不同接法的再予以展示, 那么, 哪种接法正确呢？今天我们就来研究一下这个问题, 从中导入新课.合作探究探究点一：家庭电路的根本组成活动1：小组之间交流、讨论, 说出一个简单电路的根本组成以及每一局部的作用.展示课件：总结：〔1〕一个最简单的电路包括电源、导线、开关、用电器. 〔2〕名称作用电源提供电能的装置开关控制电路中电流的有无导线给电流提供流经的路径用电器消耗电能活动2：引导学生观察教室中电路的组成, 通过小组讨论、交流后, 让学生试着画出完善的电路图.展示电路图：活动3：教师根据学生所画的电路图, 进一步延伸, 出示课件, 展示家庭电路的组成图, 逐一介绍每一个部件的名称. 让学生熟悉家庭电路的组成.课件展示：归纳总结：名称作用连接方式火线、零线提供电能串联在干路中电能表测量家庭电路中消耗电能多少串联在干路中闸刀开关控制整个家庭电路串联在干路中保险盒保护家庭电路串联在干路中插座供可移动的用电器供电与其他用电器并联灯座供灯泡工作与其他用电器并联开关控制支路用电器与控制的支路用电器串联拓宽延伸：名称两孔插座三孔插座实物图接线原那么左零右火左零右火中接地作用连接用电器, 给可移动的用电器供电安装并联在家庭电路中活动1：让学生自学课本P106的内容, 完成以下内容：〔1〕试电笔的作用以及结构？〔2〕如何正确使用试电笔来区分火线和零线？活动2：小组之间说明自己的答案, 答案不同的再交流、讨论.归纳总结：〔1〕作用：区分火线和零线的；〔2〕用手按住笔卡, 用笔尖接触被测导线, 如果氖管发光说明是火线, 氖管不发光说明是零线.探究点三：三线插头和漏电保护器活动1：让同学们走进生活, 列举出生活中使用两孔插座和三孔插座的用电器, 针对学生的答复总结出使用三孔插座用电器的特点.总结：使用三孔插座的用电器一般电功率较大.活动2：根据同学们现有的知识, 老师出示课件, 展示问题, 看能否解决？〔1〕为什么有金属外壳的用电器要接地？〔2〕生活中假设将三孔插座换成两孔插座使用有什么危害？〔3〕为什么三孔插座中间的那个脚长？活动3：让不同的小组发言, 说明自己组的观点, 意见不同的再补充, 最后师归纳总结.归纳总结：〔1〕为了防止用电器的外壳和电源火线之间的绝缘皮损坏, 使外壳带电, 这样金属外壳接地, 电流就会流入大地, 不致与对人体造成伤害.〔2〕会导致用电器的外壳带电, 对人体造成伤害.〔3〕中间的脚长一些, 目的是可以在插插头时, 能使家用用电器的金属外壳先接地, 拔插头时能使金属外壳先离开地线, 即使家用电器因绝缘不好漏电, 电流也会从接地导线流过, 人体接触外壳就没有危险了.板书设计第1节家庭电路教学反思在这节的授课过程中, 我把家庭电路的课堂参与定为学习本课的指导思想, 让学生积极主动发言、讨论、思考、观察, 学生是课堂的主体, 教师变成了筹划者. 一言堂变成百家鸣. 整齐划一变为灵活多变, 任务分配到小组, 学生主体作用充分发挥, 集体的智慧得到了充分的展示. 课堂活动多元, 全体学生参与体验. 此外, 加强了学生的实践活动, 学生主动的调查和参与, 提高了自身的社会实践能力.。