阿基米德原理-(23).docx

《阿基米德原理》教案
炳辉中学 汪文达
三维目标
一、 知识与技能
1、知道阿基米德原理，会求浮力的大小；
2、尝试用阿基米德原理解决简单的问题，能解释生活中一些与浮力有关的物理现象。
二、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。
三、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
教学方法
观察、讨论、实验探究。
教学准备
一、学生用的实验器材包括：弹簧测力计、木块、石块、细线、橡皮泥、溢水杯、量筒、大烧杯、小桶、塑料瓶、水、酒精等。
二、教师演示用器材：铁架台（1个）、大弹簧测力计（1个）、石块（1个）、细线、大小烧杯（各1个）、溢水杯（1个）。
教学过程
一、导入新课
（ 故事导入）
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。国王把阿基米德找去，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，高兴地叫了起来：“找到了！找到了！”阿基米德连衣服都来不及穿好，竟然赤着身子，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银子。然后，他又经过一番试验，算出了银子的重量。当他宣布这个结果的时候，金匠们一个个惊得目瞪口呆。他们怎么也弄不清楚，为什么阿基米德会知道他们的秘密。
当然，说阿基米德是从洗澡中得到启发，并没有多大根据。但是，他用来揭开王冠秘密的原理流传下来，就叫做阿基米德原理。直到现代，还在利用这个原理测定船舶载重量。
你能知道阿基米德揭开这个秘密的原理吗？你想知道这个原理是什么内容吗？今天我们就要学到这条原理。
引出课题并板书：阿基米德原理。
二、推进新课
（1）阿基米德的灵感
创设情境：指着漂浮在水面上的空易拉罐提出问题，易拉罐浮在水面上，用什么办法能
把它浸入水中呢？
方法1：用手把空易拉罐瓶向下慢慢压入水桶中。
问题：（1）你的手有什么感觉？
（2）易拉罐受到的重力变化了吗？受到的浮力变化了吗？
（3）水面高度有什么变化？
（4）这些都说明了什么问题？
学生活动：通过实验发现将易拉罐压入水桶的过程中，易拉罐所受的浮力越来越大，排
开的水越来越多。说明浮力的大小和排开液体多少有关系。
方法2：将易拉罐踩扁放入水中下沉。
问题：（1）易拉罐为什么会沉下去？它受到的重力变化了吗？受到的浮力变化了吗？
（2）易拉罐踩扁后放入水中，什么变了？
（3）这些都说明了什么问题？
学生活动：思考讨论。易拉罐的重力没有变，之所以会下沉，是因为它受到的浮力减小
了。易拉罐踩扁后，体积变小，放入水中，排开水的体积也变小了。说明浮力的大小跟易拉
罐排开水的体积有关，体积越小，受到的浮力越小。
方法3：将易拉罐灌满水后放入水中下沉。
问题：易拉罐灌满水后受到的重力变了吗？受的浮力变了吗？
学生活动：思考讨论。易拉罐灌满水后，受到的重力变大了，受到的浮力怎么变化不
清楚。
思考问题：浮力的大小和排开液体多少是否存在定量的关系呢？
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？排开液体的质量是不是和排开液体所受的重力有一定的联系呢？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
体所受的重力也密切相关。
（2）浮力的大小
猜想与假设：
[教师点拨学生猜想]：由前面实验我们知道，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量是有关的，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、烧杯、小桶、水。
思考问题：a如何测出石块排开的水所受的重力呢？
b水杯中的水应为多少？
c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
a测出石块所受的重力G和小桶所受的重力
b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。
c用弹簧测力计测出小桶和水的总重力，则为排开水的重力
3、实验数据记录表格
4、分析与讨论：
运用比较的方法，通过比较 得出结论。
结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力 的大小等于被它排开的液体所受的重力 这个结论叫做阿基米德原理。用公式表示为：F浮=G排
[讲述]：上述结论是阿基米德早在两千多年前就已发现，称为阿基米德原理。实验证明，这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。
特别提醒（对阿基米德原理的说明）：
①阿基米德原理的表达式： F浮=G排
②物体浸在液体中有一种可能：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。
浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，与其他任何因素都无关。
浮力的大小与物体全部进入液体后的深度无关。