阿基米德原理-(34).doc

第2节 阿基米德原理
庆阳五中 伏巧巧
一、新课导入
通过复习计算浮力大小的两种方法称重法和压力差法，并说明称重法的局限性是不能计算质量过大的物体受到的浮力，压力差法的局限性是不能计算不规则物体受到的浮力，今天我们学习一种简单并普遍适用的计算浮力的大小的方法，这种方法是由2000多年前古希腊学者阿基米德发现的，叫阿基米德原理--------引入课题。
二、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。做到会操作、会记录、会分析、会论证。
2、能描述阿基米德原理并书写其数学表达式。
3、能应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。
三、新课讲解
（一）阿基米德的灵感
展示阿基米德鉴定王冠的故事，这个故事给了我们很大的启示。并让我们知道了V浸=V排
根据这个关系引导学生将决定浮力大小的两个因素可以表述为物体排开液体的体积和液体的密度。那么这两个因素之间有什么联系呢？
由于浮力的大小跟这两个因素有关，那么浮力的大小自然跟这两个物理量的乘积有关--------物体排开液体的质量有关。物体排开液体的质量跟物体排开液体所受的重力成正比，由此引出本节要探究的内容------探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。
（二）浮力的大小
实验：-探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。
实验目的; -探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系.
实验器材：弹簧测力计 烧杯 水槽 水 钩码 小桶 溢水杯
实验设计:让学生阅读课本54—55页的实验内容，并回答下列问题?
1、如何测量物体受到的浮力？
2、如何求得排开水的重力？
3、需要测量那些物理量？
根据这几个问题设计实验，并说出实验步骤。
实验步骤：1、先用弹簧测力计测出小桶的重G桶和物体的重G物，记下测力计示数。
2、将溢水杯盛满水，再将物体缓慢浸没在水中，直到溢水杯中的水不再溢出，读出测力计的示数F，则F浮=G物-F，记录数据。 （说明:用称重法计算浮力）
注意：溢水杯水要加满（当有小部分水流出，等到水面静止时，说明水加满了）
3、用弹簧称测出装有溢出水的小桶总重G总， 则G排=G总-G桶。记录数据。

实验结论：浸在液体中物体受到的浮力，大小等于它排开的液体所受到的重力，用公式表示为F浮=G排=ρ液gV排.
●教师点拨
1、浸在液体中的物体所受的浮力可以用弹簧测力计测出。先测出物体所受的重力，再读出物体浸在液体中时测力计的读数，两者之差就是浮力的大小；
2、 物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和测力计测出。此处，应注意物体排开的液体会有丢失，不易全部收集，引起测量的误差产生；
3、阿基米德原理适用于物体受到的液体或气体对它的浮力的计算，浮力大小只与物体排开的液体体积和排开的液体密度有关，与其它因素(如：物体体积等)没有关系.
●跟踪训练
1.鱼缸中装满水，在水中轻轻放入一只小船，小船漂浮在水面上，从鱼缸中溢出5×10-4m3的水，则小船受到的浮力是 5 N，小船所受的重力与浮力的关系是 平衡力 (g＝1O N/kg)。
　　 2.2011年7月26日，我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟龙号”成功突破5000米水深大关，这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平．
（1）“蛟龙号”在下潜过程中，所受压强将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）“蛟龙号”潜水器在下潜过程中，排开水的体积约为23米3，则潜水器受到的浮力为　2.3×105　牛（海水的密度取ρ=1.0×103千克/米3）．
3.一同学在岸上最多只能搬得起质量是30kg的鹅卵石．如果鹅卵石的密度是2.5×103kg/m3，则该同学在水中最多能搬得起质量是 50　 kg的鹅卵石（石头不露出水面）．这时石头受到的浮力是 200　N（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）。
4.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.下图表示探究过程及有关数据.

(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟排开的液体体积有关.
(2)分析图D、E，说明浮力大小跟液体密度有关.
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是2.4N.
5.某教师在“阿基米德原理”教学过程中，做了如下演示实验．
（1）在弹簧下端挂上小筒和金属块，记下弹簧伸长后指针位置O，如图甲所示．
（2）溢水杯中装满水，把金属块全部浸入溢水杯的水中，用烧杯收集排开的水，弹簧缩短，如图乙所示．
（3）把烧杯中的水全倒入小筒中，弹簧指针又恢复到原来位置O，如图丙所示．乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到浮力的作用；丙图弹簧指针又恢复到位置O，说明物体受到浮力的大小等于物体排开水所受的重力．

课堂小结;
1．阿基米德原理的探究实验
2．阿基米德原理的内容及数学表达式
3．阿基米德原理的应用
课后作业
1、 必做题：课本56页3、4、5题
2、 选做题：在抗洪抢险中，几位同学找到了一张总体积为0.3m3、质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入水中，床垫有五分之一体积浸没在水中，求：
（1） 此时床垫受到的浮力。
（2） 床垫的密度。
（3） 若被救的人的平均质量为50kg，则该床垫上一次最多能承载多少个人？