资源简介

阿基米德原理
第2课时　阿基米德原理的应用
教材分析
一、课标分析
利用阿基米德原理解决浮力问题。
二、内容和地位分析
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,是前面所学的力学知识的延伸扩展,是初中力学的另一个重点,为以后浮沉条件的学习奠定基础,对人们的日常生活、生产实践、科学研究有着广泛的现实意义。尤其是阿基米德原理的理解及应用,物理量复杂,变形公式多,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通过实验、推理等方法激发学习兴趣,努力使教学不枯燥,争取调动全体学生学习兴趣,提高学生对阿基米德原理的理解和灵活运用。
学情分析
已有知识及方法:浮力对学生来说已经比较熟悉了,有日常生活积累、小学科学课和前面几节课的学习,学生已经能够通过实验验证阿基米德原理,对知识的理解从感性提高到了理性。要运用阿基米德原理解决实际问题,还要利用前面所学的重力、质量、密度、二力平衡、力的合成等知识,以及科学分析、推理、归纳等方法。
未知知识及方法:利用阿基米德原理求体积和密度。数学与物理结合,利用图象分析浮力部分物理问题,及与实际应用相结合分析解决问题的方法。
教学目标
1.灵活运用阿基米德原理求浮力、体积、密度。
2.能运用阿基米德原理解决简单的问题。
3.培养学生数形结合的思维方法。
核心素养
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。
重点难点
重点:运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题。
难点:利用阿基米德原理对浮力现象中的有关问题进行计算。
教学过程
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节一:知识回顾 1.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 2.阿基米德原理用公式表示为F浮=G排。 　　回忆相关知识,默写阿基米德原理公式及推导公式。 　　复习上节课所学知识,熟悉公式中的字母含义,为本节计算和应用做准备。
环节二:导入新课 两千多年前的阿基米德在洗澡时得到启示,想办法通过排开水的体积测出王冠的体积,从而测出王冠的密度。请同学们思考一下,如果没有测量体积的量筒,你能够通过浮力知识想办法得到王冠的体积和密度吗 　　思考、讨论王冠的体积、密度与浮力之间的关系。 　　创设问题情境,让学生思维碰撞,主动探索,用所学知识解决实际问题。
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环节三:新课教学 1.阅读课本第55、56页,完成以下问题: (1)关于阿基米德原理的讨论。 ①物理公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排。G排是指物体排开液体所受的重力;ρ液是指液体的密度;V排是指物体排开的液体的体积。 ②公式F浮=ρ液gV排表明,浮力的大小只和ρ液、V排有关,浮力的大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 (2)对阿基米德原理的理解。 ①如图所示,物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”两种情况。 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言,浸没时受到的浮力大,部分浸入时受到的浮力小,而且浸入的体积越小,所受的浮力也越小。 ①a.浸没时:V排=V浸=V物,此时物体所受的浮力等于排开液体的重力,即F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物。 b.部分浸入时:V排=V浸续表
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环节四:课堂例题 1.利用阿基米德原理求物体受到的浮力。 例2.一个体积为300 cm3的物体浮在水面上,它体积的露出水面,它受的浮力是多少 (g取10 N/kg) 例3.如图所示,用一细绳拴住体积为0.6 dm3,重为4 N的木块,使它浸没在水中,此时绳的拉力为多大 2.利用阿基米德原理求物体的体积和密度。 在物体全部浸没或知道浸入比例的情况下,根据变形式V排=,可以得到V排,继而求得物体的体积V物,物体完全浸没时,V物=V排;知道了物体浸入的比例,也可以得到V物。由物体的体积V物和物体的重力G就可以求得物体的密度ρ物。 例4.如图甲所示,水平面上有一底面积为 5.0×10-3 m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5 kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5 m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10-5 m3。(g取10 N/kg,水的密度ρ水=1×103 kg/m3)求: (1)物块受到的浮力大小。 (2)物块的密度。 3.利用阿基米德原理求液体的密度。 例5.如图所示,一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5 N,下表面受到液体的压力F2为13 N。下列说法错误的是(　　) A.正方体受到的浮力为8 N B.液体的密度为0.8×103 kg/m3 练习: 学生答题、讲解。 可以让不同层次学生上台讲解。 通过把自己的想法、结果展示给大家,学习交流和合作,体验成功的愉悦。给学生表现空间。 此例引导学生学会用阿基米德原理来分析解决浮力问题,培养学生良好的物理计算能力。
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环节四:课堂例题 C.正方体上表面到液面的距离h=5 cm D.液体对正方体下表面的压强为1.3×103 Pa 注:利用阿基米德原理不需要天平和量筒就可以巧妙地测出固体、液体的密度。 4.综合应用。 例6.如图所示,当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的时,弹簧测力计的示数为 5.0 N;当物体浸在水中的体积为物体体积的时,弹簧测力计的示数为 3.5 N。从弹簧测力计上取下物体将其缓慢地放入水中(容器足够大,水足够多),则物体静止时受到的浮力为(　　) A. 9.0 N　B. 8.5 N　C. 8.0 N　D. 7.5 N 5.结合图象。 例7.如图甲所示,将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示,则下列说法正确的是(　　) A.物体的重力为40 N B.物体浸没时受到的浮力为15 N C.物体的密度为2.5×103 kg/m3 D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800 Pa 结合数学正比例,或者方程组的思想解决问题。 学生讨论图象和坐标轴交点、拐点的含义,从图象得出信息,结合公式解决问题。 总结归纳求浮力的几种方法。 要求学生看懂图象是解题的关键,同时综合运用所学浮力知识正确计算浮力的大小和物体的体积。
课堂练习 相关练习
课堂小结 本节课你学到了什么 有哪些收获呢
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板书设计 第2节　阿基米德原理 第2课时　阿基米德原理的应用 一、对阿基米德原理的理解:阿基米德原理适用于液体和气体。 二、阿基米德原理的应用 1.利用阿基米德原理求物体受到的浮力。 2.利用阿基米德原理求物体的体积和密度。 3.利用阿基米德原理求液体的密度。 三、浮力的图象分析
作业布置 1.第十章第2节第2课时。 2动手动脑学物理第3~5题。

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