资源简介

10.2　阿基米德原理
【素养目标】
【知识要求】
1.知道阿基米德原理。
2.能用阿基米德原理公式进行相关计算。
【教学重难点】
1.阿基米德原理的理解。
2.用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题。
教学准备
石块、弹簧测力计、溢水杯、适量的水、小桶等
教学过程
导入新课
阿基米德的启示：两千多年以前，古希腊学者阿基米德，为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到，物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？
新课讲解
一、阿基米德灵感的启示
实验1：用手把空易拉罐向下慢慢压入水桶中，如下图所示。手有什么样的感觉？越往下压，水面的高度如何变化？
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的多少有关系。
教师提问：那么浮力的大小和排开液体的多少是否存在定量的关系呢？小组同学讨论一下。
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。所以可以得到：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。
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。
例题讲解：
【例1】将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中，放手后发现实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面，如下图所示。比较实心球和乒乓球静止时受到的浮力大小，则（　　）
A.实心球受到的浮力大
B.乒乓球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.不能确定
【解析】由图可知，实心球全部浸没水中，而乒乓球只有一部分浸入水中，且实心球排开水的体积比乒乓球排开水的体积大，根据浮力大小的影响因素可判断实心球所受的浮力大。
【答案】A
二、浮力的大小
实验2：详见课本“实验”
分析数据并结合课本内容得出结论：
1.浸在液体中的物体受到向上的浮力。
2.浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。
3.阿基米德原理
（1）内容：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）表达式：F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排。
4.几点说明
G排表示物体排开液体的重力，m排表示物体排开液体的质量，ρ液表示液体的密度，V排表示排开液体的体积。
（1）阿基米德原理阐明了浮力的三要素：浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力，即F浮＝G排；浮力的方向是竖直向上的；浮力的作用点在浸在液体中的物体上。
（2）由F浮＝ρ液gV排可以看出浮力的大小跟液体的密度ρ液、物体排开液体的体积V排有关，而与物体自身的重力、体积、密度、形状、浸没的深度、在液体中是否运动、液体的多少无关。
（3）V排表示物体排开液体的体积。当物体浸没在液体里时，V排＝V物；当物体只有一部分浸入液体里时，V排＝V浸＜V物。
（4）阿基米德原理也适用于气体，F浮＝G排＝ρ气gV排，浸没在大气里的物体，V排＝V物。
例题讲解：
【例2】详见课本例题。
板书设计
第2节　阿基米德原理
1.阿基米德的灵感
影响浮力的因素
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，浮力的大小等于被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＝ρ液gV排
教学反思
　　本节课先从手压易拉罐入水桶的过程使学生体会浮力的大小与水面之间的关系，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，同时有利于学生对科学本质的认识。学生根据所学的知识，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所排开液体的重力相等的假设。在教学的各个环节中，有意识地引导学生主动地思考并给学生讨论、交流的机会。

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