第2课时阿基米德原理

第2节阿基米德原理第1课时阿基米德原理【教学目标】一、知识与技能1.知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论.2.理解阿基米德原理的内容.二、过程与方法经历探索阿基米德原理的过程，培养学生的分析概括能力、动手操作能力.三、情感、态度与价值观1.初步认识科学技术对社会发展的影响.2.初步建立应用科学知识的意识.【教具准备】多媒体课件、弹簧测力计、细线、石块、木块、烧杯、水、酒精、小桶等.【教学课时】1课时【巩固复习】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部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们认识了浮力，那么物体在什么情况下受到的浮力比较大，什么情况下受到的浮力较小，浮力的大小和什么因素有关呢？生：浮力的大小和液体的密度和排开液体的体积有关.师同学们说得很对，那我们试着再想想浮力的大小是否和排开液体的重力有关呢？学生讨论，并产生疑问.师大家别着急，我们下面就来探究浮力的大小和排开液体的重力的关系.【进行新课】知识点阿基米德原理教师引导学生分组进行下列实验：，把小桶放在溢水杯旁边；第一组：A.先用弹簧测力计测出小桶的重G桶B.用弹簧测力计测出小石块的重G石；C.将石块浸没在盛满水的溢水杯中（溢水杯中溢出的水全部流入小桶中），读出弹簧测力计的示数（即石块在水中的重），则石块受到的浮力为:F浮=G石-F；D.用弹簧测力计测出装有溢出水的小桶的总重G总，算出溢出的水的重量即排开的水的重量，G排=G总-G桶；E.比较浮力F浮及排开的水的重力的大小，发现F浮=G排.实验结论：浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重相等.第二组：分别将石块浸没在水和酒精中进行实验（步骤同上），虽然在酒精和水中受到的浮力不同，但在水中和在酒精中受到的浮力分别和排开水的重力和排开酒精的重力相等.第三组：用木块进行实验.先称出木块的重力G木；然后将木块放在溢水杯中，木块浮在水面上，算出木块排开的水的重力G排，发现木块的重力G木和木块排开水的重力G排相等，即G木=G排.因为木块浮在水面上，所以木块受到的浮力和重力相等.因此，木块所受到的浮力大小也等于木块排开的水的重力.师归纳同学们的实验结果，我们能得出的结论是什么？生：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力.（F 浮=G排）师这就是著名的“阿基米德原理”，如果用V排表示物体排开液体的体积，用ρ液表示这种液体的密度，那么物体排开液体的重力G排=ρ液V排g.所以阿基米德原理可以用公式F浮=G排=ρ液V排g表示.板书：1.阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力.2.阿基米德表达式：F浮=G排=ρ液V排g，在表达式中，ρ液——液体的密度，单位为kg/m3；V排——物体排开液体的体积，单位为m3；g是常数，g=9.8N/kg.3.阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体.注意：飞机在空中飞行靠的是升力而不是浮力，飞机的升力是飞机机翼上、下表面空气流速不同，而造成机翼上、下表面所受压强不同形成的；而飞机在空中受到的浮力是由飞机上、下表面所处大气层的位置不同，而造成上、下表面压强不同而形成的，故飞机受到的升力和浮力成因不同，不是同一个力.例题教师用多媒体播放教材P55页例题，并讲解.【教师结束语】通过这节课的学习，我们知道了阿基米德原理，后面将继续用阿基米德原理求浮力大小等问题.课后作业完成本课时对应练习.首先引导学生思考物体受到的浮力与排开液体受到的重力之间的关系，然后用实验得出结论F浮=G排，进一步推导出阿基米德原理和表达式F浮=ρ液gV排.通过提出假设，进行实验验证，得出结论的过程，加深了学生对阿基米德原理的理解.这样学生不仅学到了知识，还学会了解决物理问题的方法，体现学生的主体地位.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【巩固复习】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部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【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.教师鼓励学生的回答，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；物体的一部分浸在液体中时，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表面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，则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，则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，如图所示，静止时，其下表面距水面0.06m.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=0.6kg （4）木块密度ρ木=0.6×103kg/m3 （5）木块下表面受到的压力F=6N（6）木块下表面受到的压强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，假如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.师规则的物体可以通过测量计算出体积，不规则的物体的体积又如何求出呢？生：可以通过排液法.师同学们回答得很好，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,则：（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，则有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，则有V物=V排=1.0×10-3m3，则金属块的密度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！课后作业完成本课时对应练习.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.。

《阿基米德原理》教学设计一、教学内容剖析1.教材的地位与作用“阿基米德原理”是鲁科版八年级物理下册第八章的第二节内容。

它包括两个方面的知识，影响浮力大小的因素和阿基米德原理。

教材先用阿基米德在洗澡时获得的启示猜想浮力的大小可能与排开液体的体积有关，引入对浮力大小的研究。

然后让学生通过实验体验阿基米德发现该原理的情景，启发学生思维，再由学生动手探究后总结出阿基米德原理。

最后理论联系实际,把阿基米德原理运用于生活实际,解决生产、生活中有关浮力的实际问题。

本节内容是第一节浮力的延伸应用，又为第三节浮力的利用打下基础,具有承上启下的作用。

阿基米德原理是本章的学习重点,也是初中物理学习的难点,在本章知识体系中有着重要的地位和作用。

2.课标要求经历探究浮力大小与什么因素有关的过程，知道阿基米德原理。

二、学生情况分析1.学情特点学生在学习本节知识之前,已经系统地学习了力的概念、力的测量、力的平衡、压力与压强、浮力的概念、浮力的测量方法等知识;经历了简单的实验探究活动,掌握了实验探究的各个环节,对探究活动有一定的了解和认识,具有一定的观察、分析思维能力。

初中学生在日常生活中对这些知识有一定的感性认知,但缺乏系统的梳理、学习和掌握,所以在教学中,教师要把学生熟悉的日常生活现象引入教学,把生活实例作为课堂实例,体现从生活走向物理、从物理走向社会的课程理念,激发学生的学习兴趣，引导学生的思考方向，促进学生的全面发展，培养创新能力和科学素养。

2.知识储备学生已经学习掌握了力、弹力、重力、力的平衡、液体压强、浮力及测量方法等知识，通过生活经验和动手实验能猜想影响浮力大小的因素，具有理解“影响浮力大小的相关因素”的基础，及初步运用物理方法和知识解决具体问题的能力。

三、教学目标1.物理观念知道阿基米德原理的内容、公式及适用条件。

2.科学思维能运用阿基米德原理计算浮力和解决简单问题。

3.实验探究经历浮力大小与哪些因素有关的探究过程，在活动中能大胆提出自己的猜想，能实事求是地记录数据，根据收集的数据提出自己的见解，善于同他人交流。

5.在水中上浮的木块,从刚露出水 面到最后漂浮在水面的过程中受 到的浮力是( ) A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.不变 D.无法判断 6.一块棱长为10cm的正方体实心铝 球浸没在水中时受到的浮力是多 少?
1.一个小石块放入装水容器中,它 排开9.8N的水,小石块受到的浮力 为多大？
2.一个小石块放入装水容器中, 它排开1dm3的水,小石块受到的 浮力为多大？
第四节 阿基米德原理
(第二课时)
一.学习目标: 知道浸入液体中 的物体受到的浮力大 小和物体排开液体重 力的关系.
二.学习指导:
认真阅读课本p126的内容,并思考下 列问题: 1.要研究物体受到的浮力和物体排开液 体重力的关系, 应该测出哪些物理量? 2.我们用什么方法来测出这些物理量? 3.要测量这些物理量,我们应该选择哪 些测量工具? 4受到的浮力(F浮) 2.物体排开液体的重力(G排)
测量方法:
1. 浮力的测 量方法 称重法测浮力 , (F浮=G-F )
2.排开液体 重力的测 量方法
测量工具:
弹簧测力计、小烧杯、 溢杯、细线、小石块、 水
实验步骤：
步骤
烧杯和溢 石块重 空烧杯的 浸入液体中时 , 出水的总 力G石 重力G杯 测力计的示数F 重G总
实验步骤： 1.把石块和小烧杯分别挂在弹簧测力计上,测出石
块的重力---G石、小烧杯的重力---G杯 2.把石块挂在弹簧测力计上,然后让石块完全浸没 , 在溢水杯中,计下之时弹簧测力计的示数 F 3.待溢水杯中的水面平静后，用弹簧测力计测出 小烧杯中溢出的水和小烧杯的总重力 G总 4.用称重法计算浮力的公式计算出石块受到的浮 力 , F浮=G石-F 5.用小烧杯和溢出水的总重力减去小烧杯的重力 得到石块排开水的重力 G排=G总-G杯 6.比较 F浮 和 G排 ,就可以得到物体受到的浮力和

3.一艘浮在河面上的轮船，不装货物时，浸没在 一艘浮在河面上的轮船，不装货物时，排开 3，则轮船受到的浮力是多少？ 3，则轮船受到的浮力是多少？ 水中的体积为 水的体积为200m 200m
分析：题中的已知条件是V排，因此采用公式F浮 =ρ液V排g 。
已知：V排=200m3,ρ水=1.0×103kg/m3
F浮
解：
（2） F合 F浮 G 1.29N 1N 0.29N
G
（1）F浮 气V排g 1.29kg / m3 0.1m3 10N / kg 1.29N
答：气球受到浮力为1.29N，气球受到的合力大小为0.29N。
第二节 阿基米德原理 （第二课时）
阿基米德
实验探究(二)：探究浮力的大小
看课本173—174页，思考下列问题：
⑴探究目的：
验证物体所受浮力与物体排开液体所受重力的关系。
⑵如何测量石块的浮力？
G排 = G总 - G桶
称重法：F浮=G-F´
⑶怎样测出石块排开的水的重力？
⑷所记录的数据有哪些？
将实验收集到的数据记录在下表中
求：F浮 解：F浮=ρ液 V排g
=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m3
பைடு நூலகம்
=2×106N
4、如右下图所示，是一个重1N、体积为100dm3的氢气球在地 面附近沿竖直方向升空的照片，求：（1）气球所受浮力是 多少N？（2）气球受到的力的合力大小多少N？（地面附近 空气的密度为1.29kg/m3）。
研究对象 石块 重 G石/N 空杯重 G杯/N 石块浸没水 中弹簧测力 计的示数 F´/N 杯、水总 浮力的大 排开水所 重G总/N 小F浮/N 受的重力 G排/N
阿基米德原理：