资源简介

第2节　阿基米德原理
1．物理观念：
(1)知道阿基米德原理的内容及其表达式。
(2)运用阿基米德原理解决简单的浮力问题。
2．科学思维：
(1)在实验顺序的讨论中，能够批判容易产生误差的实验操作，培养质疑创新的能力。
(2)用具体的实验数据，分析得出物体所受浮力的大小与排开液体所受的重力大小相等。
3．科学探究：
(1)经历科学探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系的过程，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，提升处理信息的能力。
4．科学态度与责任：
(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：实验探究浮力大小与排开液体所受重力的关系，正确理解阿基米德原理的内容。
易拉罐、水桶、弹簧测力计、细线、小桶、溢水杯、多媒体课件等。
情境展示 如图所示，把装有半罐水的易拉罐缓慢放入装满水的水桶中，使易拉罐漂浮在水面上，此时易拉罐处于静止状态，所受浮力等于易拉罐的所受总重力。桶中的水会溢出，溢出的水所受的重力是多大？溢出水所受的重力和装有水的易拉罐所受的总重力有关系吗？
探究点一　阿基米德灵感的启示
自主学习 阅读教材P68－P69“阿基米德灵感的启示”的内容，体会他鉴定王冠是否是纯金的过程。
教师引导学生讨论、总结：阿基米德鉴定王冠是否是纯金的过程告诉我们物体浸在液体中的体积就是物体排开液体的体积。结合上一节中我们探究得到的结论，可知：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，所受的浮力就越大。而同种物质，质量与体积成正比，则物体排开液体的质量越大，所受的浮力就越大。又由于物体所受的重力和它的质量是成正比的，由此可以想到：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有直接的关系。
探究点二　浮力的大小
过渡提问 物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有怎样的定量关系呢？我们用实验来探究一下。
实验 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
实验思路：本实验需要测量物体所受的浮力和物体排开液体所受的重力。可以用弹簧测力计采取称重的方式先后测出物体所受的浮力和排开液体所受的重力。注意调整测量的顺序以减小误差，使测量结果尽量精确。
实验过程：
1．用弹簧测力计测量小桶所受的重力，如图甲。
2．用弹簧测力计悬挂一个物体，读出物体在空气中静止时弹簧测力计的示数，如图乙。
3．读出物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数，如图丙。计算物体在水中所受浮力的大小。同时用小桶将排开的水收集起来。
4．用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力，如图丁。计算排开的水所受的重力。
把测量的实验数据记录在下表中。
次数 小桶所受的 重力G桶/N 物体所受的 重力G物/N 物体在水中时弹簧测 力计的读数F拉/N 小桶和排开水所受 的总重力G总/N 浮力 F浮/N 排开水所受的 重力G排/N
1
2
3
…
实验结论：根据实验数据，看看该物体所受浮力的大小与它排开的水所受的重力有什么关系。
结论 大量的实验结果表明，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。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是F浮＝G排。
相关解释及注意：
1．阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。
2．阿基米德原理的表达式可展开为F浮＝G排＝m排g＝ρgV排。ρ表示液体(或气体)的密度，单位为kg/m3；V排表示物体排开液体(或气体)的体积，单位为m3。
补充 公式变形：(1)V排＝(求体积)；(2)ρ＝(求密度)。
第2节　阿基米德原理
1．阿基米德灵感的启示：
影响浮力大小的因素
2．浮力的大小：
(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)用公式表示为F浮＝G排＝m排g＝ρgV排。
本节课采用探究式的教学方法，使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程，从而更深刻地理解这一原理的内涵，同时有利于学生加深对科学本质的认识。学生通过讨论并在动手实验的基础上去验证猜想，然后引导学生通过分析、归纳的方法提出物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力相等的假设，最后让学生分组进行实验设计和实验操作去验证这一假设。在教学的各个环节中，有意识地引导学生主动思考并给学生讨论、交流的机会。

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