10.2 阿基米德原理

教学目标

知识与技能:

  1.       知道阿基米德原理的内容,理解公式中各物理量的含义
  2.       能根据阿基米德原理进行简单的浮力计算

过程与方法:

  1.       通过实验探究,理解阿基米德原理的内容
  2.       经历阿基米德原理探究的过程,进一步掌握科学探究的方法

情感态度与价值观:

  1.       通过情景观察与体验,提高实验观察和科学猜想能力,形成严谨的科学态度和合作交流的意识
  2.       提高对物理知识的兴趣及探究欲望

教学重点:

1.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

2.阿基米德原理及数学表达式

教学难点:

探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。

教学用具:

多媒体设备、阿基米德原理演示器,烧杯,水,铁架台等

教学方法:

实验探究、归纳总结、讨论

教学过程:

【投影】本节课的学习目标

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.能复述阿基米德原理并书写其数学表达式。

3.能应用公式F=GF=ρg V计算简单的浮力问题

一.复习导入

(一)复习提问

我们在上节课一起学习了《浮力》,那么测量浮力的方法是什么?(幻灯片展示)

  1. 测量浮力的方法

生答:称重法(

接下来,我们来体验一下,把一个矿泉水瓶慢慢压入水中,有什么感觉?

生答:感觉越往下压越费力。

师问:从这种感觉,我们可以知道什么?

生答:浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。

师问:除了物体浸在液体中的体积影响浮力大小之外,还有哪些因素也影响着浮力大小?

2..影响浮力大小的因素有哪些?(幻灯片展示)

 

生答:液体的密度。

(二)新课引

师:物体在液体中的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大,浮力就越大那么,浮力大小跟液体密度,浸在液体中的体积之间有什么样的数量关系呢?这就是今天我们要研究的问题。

板书课题:阿基米德原理

幻灯片展示学习目标,学生齐读。

二、讲授新课

(一)阿基米德的灵感

据说两千多年以前,古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否是用纯金制成的,要测量王冠的体积,冥思苦想了很久都没有结果。一天,当他跨进盛满水的浴缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,突然想到:物体浸在液体中的体积,不就是物体排开液体的体积吗?随后,他设计了实验,解决了王冠的鉴定问题。

物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大,它受到的浮力就越大。

 

排开液体的体积取代浸在液体中的体积

 

物体排开液体的体积越大、液体密度越大,它受到的浮力就越大。

学生通过阿基米德的灵感,获得新知:物体浸在液体中的体积,等于排开液体的体积

通过数字教材视频,得知:

物体的体积与密度的乘积等于物体的质量,物体的体积越大、密度越大,其质量就越大。

 

如果排开液体的体积越大、液体的密度越大,排开液体的质量也就越大。

 

浮力的大小跟排开液体的质量密切相关。

 

液体的重力大小跟它的质量成正比,因此,浮力的大小跟排开液体所受的重力也密切相关。

 

物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有什么定量关系

(2)浮力的大小

提出问题:物体所受浮力的大小跟它排开的液体所受的重力有什么关系?

进行猜想:物体所受浮力的大小跟它排开的液体所受的重力相等。

设计实验

结合PPT,引导学生了解实验步骤,然后分小组讨论,设计实验探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

教师展示实验表格,学生分组实验。

 

次数

物体的重力G/N

物体在液体中测力计示数F'/N

浮力F/N

小桶和排液的总重G/N

小桶的重力GN

排开液体的重力G/N

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

分析和论证:

教师收集三组实验数据进行总结,得出结论;

物体所受浮力大小跟物体排开液体所受重力相等

投影展示

1、内容:浸在液体中的物体所受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体所受的重力。

2公式:F=G排       F=ρg V

3、对阿基米德原理的理解

1)物体浸在液体里包括全部浸入部分浸入两种情况。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)同一物体浸没在不同的液体中时,由于液体的密度不同,所受的浮力也不同。

3)阿基米德原理也适用于气体。

课堂小结

  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的重力,即

2.浮力大小与排开液体密度、体积之间的关系: F=ρg V

 

 

四.达标练习:

  1.       跳水运动员在离开跳台后,从接触水面到全部浸入水中,他受到的浮力将________,当他全部浸入水中下沉的过程中,受到的浮力将________。
  2.       将重6 N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4 N的水,物体受到的浮力是(  )

A10 N  B6 N  C4 N  D2 N

3.一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上,它的2/3体积露出水面,它受的浮力是          多大?g10 N/kg

 

 

 

板书设计:

(一)阿基米德的灵感

(二)阿基米德原理

1、内容:浸在液体中的物体所受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体所受的重力。

2公式:F=G排       F=ρg V