10.2阿基米德原理教学设计

1、第十章 第 2 节 阿基米德原理、教学目标 :知识与技能 1、经历探究浮力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、能复述阿基米德原理并书写其数学表达式； 3、能应用公式 计算简单的浮力问题； 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。二、教学重点 1、会测量浮

2、力的大小。2、实验探究阿基米德原理。三、教学难点阿基米德原理的应用四、教学方法观察、讨论、实验探究。五、课时安排课时教学准备弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、大烧杯、小桶、水等。七、教学过程导入新课 复习导入复习提问： 1 .什么是浮力？浮力的施力物体是谁 ?浮力的方向？2. 测量浮力的方法？3. 影响浮力大小的因素？学生回答： 1. 浸在液体或者气体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。 浮力的施力物体是液体或者气体。浮力的方向始终是竖直向上的。2.称重法F浮=G-F3. 影响浮力大小的因素：液体的密度和物体浸在液体中的体积教师：今天我们来学习解决浮力问题的新内容阿基米德原理。. 阿基米德的灵

3、感阿基米德其人：阿基米德（前287前212）是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。 他在物理学方面的贡献主要有两项： 其一是关于浮力问题； 其二是关于杠杆问题。 传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发，由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。阿基米德还有一句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”据说两千多年以前， 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，阿基米德冥思苦想了很久都没有结果。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他突然想到物体浸在液体中的体积不就是物体排开的

4、液体的体积吗？交流分析： 根据上一节课我们知道， 物体浸在液体中的体积越大、 液体的密度越大，它受到的浮力就越大。 现在根据阿基米德的故事， 如果我们用 “物体排开液体的体积” 取代“浸没在液体中物体的体积” 来陈述这个结论，可以得到，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。教师引导学生统一说法： 把物体浸入液体的体积称为物体排开液体的体积。 液体的密度、排开液体的体积是不是和排开液体的质量有一定的联系呢？浮力的大小会不会和排开液体所受的重力有一定的关系呢？（步步引导、层层过渡。）由于物体的体积与密度的乘积等于物体的质量，可以进一步推想， 浮力的大小跟排开液体所受的重力也密

5、切相关。二、浮力的大小猜想与假设： 教师点拨学生猜想 ：通过以上的分析我们知道， 物体浸入液体的体积越大 （即物体排 开液体的体积越大） ，液体的密度越大， 物体所受的浮力越大。也就是说浮力的大小与物体排开液体的重力是有关的，它们之间有什么数量关系呢?制定计划与设计实验:学生讨论:经过讨论，设计出实验的方案，教师评价。思考交流：浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用，所受浮力的大小可以用弹簧测力 计测出。物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出。实验探究：探究浮力的大小与排开液体的重力的关系 1.实验器材：弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、水。2. 思考问题：如何测出石块排开的水所受的重

6、力呢?溢水杯中的水应为多少？先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢?小组讨论，汇报方案，教师点评。学生分组实验，把数据记录在表格中。2.实验步骤(1)如图所示，测出石块所受的重力G和小桶所受的重力 G1 (2)将溢水杯中注满水，把石块浸入溢水杯中，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。(3)用弹簧测力计测出小桶和水的总重力G2则排开水的重力 G f=G2-G1(4)根据F浮=G-F算出浮力，与G排比较大小。-" 1 _ U a- L b 一y 宀 * .£ 1 - 7 : J- 33.实验数据记录表格物体的重物体浸在物体

7、所受排出水和空桶重物体排开组别量g/n水中时弹浮力F浮/N桶总重G1/N水重量G排簧秤示数G2/N/NF/N1234. 分析与讨论:运用比较的方法，通过比较F浮和G排得出结论。结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力,个结论叫做阿基米德原理。用公式表示为:F浮=0排.称为阿基米德原理。实验证明，这讲述:上述结论是阿基米德早在两千多年前就已发现, 个结论对气体同样适用。例如空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受到的重 力。设计说明：阿基米德原理的得出采取将“物体所受的浮力大小”与“排开水的重力”两 个物理量分开测量的方法是为了简化实验步骤，将实验难点分

8、散。特别提醒：对阿基米德原理的说明:阿基米德原理的表达式：F浮=Gsf .由F浮=G排G排=m排g可得F浮=G排=m排g由F浮=m排gm排=P液V排可得F浮=P液 V排g阿基米德原理也适用于气体F s=G排气=卩气V排气g V排气=V物体5. 关于阿基米德原理的理解 物体浸在液体中有两种可能:物体排开液体的体积等于物体浸入液体中的那部分的体积:a.全部浸入V排"浸=V物F浮=P液gV排=P液gV浸=P液gV物b.部分浸入 V排=V浸V V物 F浮=P液gV排=P液gV浸p液gV物如图所示部分浸入全部浸入公式中注意单位代入Kg/m3N/KgV 排-m3F浮=p液gV排表明浮力大小只和p

9、液、V排有关。p液一液体的密度；V排一物体排开的液体的体积;物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，受到的浮力越大。液体的密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的力越大例题巩固:例1.比较下列物体受的浮力体积相同的铜、铁、铝浸没水中，哪一个物体受到的浮力大?解：因为体积相同的铜、铁、铝浸没水中，所以排开的液体的体积相同。又因为都浸没在水中，液体的密度相同，所以三个物体受到的浮力相同。例2.比较下列物体受的浮力如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大?（P水 P酒精）解: F 浮 A > F 浮 B例3.计算0.8 X03 kg/m3的煤油中,把密度为7.8 X 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为受到的浮力为多少牛？ 解：铁块完全浸没在煤油中,根据阿基米德原理铁块受到的浮力为：F浮=P 液g V排=0.8 X 103kg/m3x9.8N/kg x 5 x 10-4吊=3.92N本课小结1阿基米德原理的探究实验2阿基米德原理的数学表达式3阿基米德原理的公式理解4利用阿基米德原理的分析与计算4.课后习题第 4 题和第 5 题 .板书设计1.第二节 阿基米德原理阿基米德原理 : 浸在液体中的物体受到向上的浮力， 浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力，这