【教案一】第2节-阿基米德原理.doc

第2节 阿基米德原理
课型
新授课
课时
1课时
教材分析
阿基米德原理是初中物理教学的重要内容，在力学知识的学习过程中起着承上启下的作用。浮力是前面所学的力学知识的延伸扩展，是初中力学部分的又一个重点；浮力是本章的关键，为以后研究物体浮沉条件奠定基础；浮力知识对人们的日常生活、生产技术、科学研究有着广泛的现实意义。由于这部分内容有一定的难度，学生学起来总有种望而生畏的感觉。因此，教学过程中注重学生对知识的理解，通过实验、推理等方法，努力激发使这一部分教学不枯燥，争取调动全体学生学习兴趣提高学生成绩。
学生分析
“浮力”对于学生来说，既熟悉又陌生。说熟悉，是因为在日常生活的积累中和在小学自然常识课的学习中已有了一定的感性认识；说陌生，是因为要把有关浮力的认识从感性提高到理性，需要综合运用各方面的知识，如力的测量、重力、二力平衡、二力的合成等重要知识，还需要对这些知识进行科学的分析、推理、归纳等。在第一节浮力的教学过程中，已经学习了称重法求浮力的方法，学习了影响浮力的相关因素，为进一步学习《阿基米德原理》做好了铺垫和准备。如何调动他们的学习兴趣是一个关键问题。
教学目标
1.经历探究浮力大小的过程，知道阿基米德原理。
2.会用阿基米德原理进行简单计算。
教学重点、难点
重点：知道阿基米德原理
难点：经历探究浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系的实验过程，概括归纳出阿基米德原理。
教法、学法

教法：启发提问、分析归纳和实验探究相结合。
学法：实验法、推理法与合作学习法相结合。
实验仪器
分组实验：矿泉水瓶子，烧杯、水、阿基米德原理实验器、弹簧测力计
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图

一、知识回顾：
什么是浮力？
影响浮力大小的因素有哪些？浮力的大小怎么测量？
这些小物体，我们能通过测力计测出浮力，那么，海面上的万吨油轮受到的浮力怎么测量？有没有普遍的原理或者公式来计算浮力大小呢？
浸在液体中的物体受到液体对物体向上浮的力叫浮力。
物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
复习影响浮力的相关因素，为下面做铺垫和准备。

教
学
过
程
二、新课教学
小故事：阿基米德的灵感
创设情境：指着漂浮在水面上的空矿泉水瓶提出问题，矿泉水瓶浮在水面上，用什么办法能把它浸入水中呢？

用手把空矿泉水瓶向下慢慢压入水桶中，如图所示。
问题：(1)你的手有什么感觉？
(2)矿泉水瓶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？

矿泉水瓶浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，即：物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。
矿泉水瓶浸入水中越深，排开水越多，向下按越费力，说明水向上的浮力越大。
回顾：浮力的大小与哪些因素有关？
浮力的大小，跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
物体浸入水中的体积就是物体排开水的体积。上述结论也可以说浮力的大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
提问：液体的密度和排开液体的体积相乘等于什么？可以求出什么？
浮力的大小和排开水多少，即排开水的重力是否存在定量的关系呢？

探究阿基米德原理
（１） 设计实验方案
实验所需的器材：弹簧测力计，重物，盛有水的烧杯，溢水杯，空杯等
 需要解决的两个问题：
①如何测量物体受到的浮力。 
②如何测量被物体排开的液体的重力。

思考问题：如何测出铝块排开的水所受的重力呢？
①溢水杯中的水应为多少？②先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢？

实验步骤：
①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；
②用弹簧测力计测出小石块的重力G物；
③将溢水杯中注满水，把铝块浸入溢水杯中，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。
④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水；
⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。实验数据记录在表格中
1
3
44
2

次数
浸在液体中体积
物体所受的重力G物（/N）
物体在水中时测力计示数F（/N）
浮力F浮
（/N）
1
浸入1/4

2
浸入1/2

3
浸入3/4

4
全部浸入

小桶和排开的水所受的总重力
G总重（/N）
小桶所受的重力
G桶(/N)
排开水所受的重力G排（/N）
F浮与
G排的关系

（2）进行实验，分析总结：
物体所受浮力的大小和物体排开水的重力相等

阿基米德原理：
浸在液体中的物体受到的浮力的大小，等于被物体排开的液体受到的重力的大小
数学表达式：F浮＝G排。
（3）在上节课的探究中,已知浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。我们可以通过阿基米德原理推导上节课的结论是正确的：
F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g
ρ液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积
从展开的式子看出，液体对物体的浮力，只与液体密度有关排开液体的体积有关。

排开体积是否就是物体的体积？
完全浸没时V排=V物
部分浸没时V排=V浸为490g，浸没在水中称时，测力计示数为4.5N．王冠受到的重力是___________N,王冠浸没在水中受到的浮力是_______N，它排开的水重____________N
2．如图所示，物体浸没在水中时，受到的浮力大小为_______N；物体浸没在盐水中时，受到的浮力大小为_______N，排开盐水所受的重力为____________N.

3. 海面上满载货物的轮船，排开海水的质量是1×104t，轮船所受的浮力是____________N
先学生动手实验再由学生上台边操作边讲解。

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。

学生回答：
重力

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。

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

学生结合以前所学的相关公式，进一步推导阿基米德原理的计算式

通过生活实例，引入新授课──浮力的大小与排开液体的体积有关。体现物理来源于生活的理念。

复习影响浮力的相关因素，为下面做铺垫和准备。

通过讨论让学生设计出切实可行实验方案

体验科学探究的过程

发展学生收集、处理、交流信息的能力。

应用所学知识解决实际问题，提高学生理论联系实际的能力。

板书设计
第2节 阿基米德原理
一、 影响浮力大小的因素
浸在液体中的体积=排开液体的体积
液体密度
二、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。
表达式：F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
评价与反思

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