资源简介

阿基米德原理
【教学目标】
1．知道浸在液体里的物体会排开一定体积的液体。浸在液体里的物体所排开的体积等于该物体的体积。
2．掌握浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开的液体的所受的重力的关系。
3．通过猜想、设计实验、动手验证自己的猜想等活动，培养学生的思维能力，动手能力，以及物理探究的能力。
4．通过边学边实验的探究性学习，培养学生学习科学的兴趣，同时也培养起他们实事求是的科学态度和良好的学习习惯。
【教学重难点】
1．阿基米德原理。
2．浮力大小与排开液体体积的关系。
3．探究浮力大小与哪些因素有关，并如何去设计实验验证猜想。
【教学准备】
弹簧秤、细线系好的小石块、清水、盐水、水槽、体积相等的铜块、铝块、量筒、大量杯、溢水杯、小桶、物块。
【教学过程】
一、实验演示，创设情境，引入新课。
教师演示：同学们请看，这乒乓球为什么能浮在水面上而不沉下去呢？
学生：乒乓球受到水对它的浮力的作用。
师：那浮力是什么样的一种力呢？
生：我们已经知道浸在液体或气体里物体受到流体对他竖直向上的力的作用。
师：浮力它是如何产生的呢？
生：浮力的产生是上下表面的压力差，给予球浮力，公式表示为
。
师：其实在此之前我们还学过一个公式：称重法测量浮力：公式表示为
。
师：但是这两个公式都有着自己的局限性，第一个公式不能适用于不规则的物体，第二个公式不能适用于质量太大的物体。
师：过渡：那对于任何一个物体浸在流体中，我们能不能准确的知道其所受的浮力的大小呢？或者我们能不能知道浮力大小和哪些因素有关呢？
板书：浮力大小的影响因素。
那好，今天就来研究浮力大小跟哪些因素有关？
师：（引导启发）在小学科学里你们可能接触到这样一个实验，鸡蛋在清水中下沉，但是当我不断地向清水中加盐的时候，鸡蛋就会慢慢的浮上来了。鸡蛋在盐水中所受的浮力是不是比在清水中的受到的浮力要大一些呢？那我就猜想，浮力的大小可能和液体的密度有关系。
师：这是我的猜想。根据你们所学的知识和生活经验，你觉得浮力的大小还和哪些我们所学习的物理量有关系呢？说说看，你们的猜想。
二、合作交流、学生猜想：
猜想1：浮力大小可能与物体所处的深度有关系；
猜想2：浮力大小可能与液体的密度有关；
猜想3：浮力大小可能与浸入液体的体积有关；
猜想4：浮力大小可能与物体的密度有关系；
猜想5：浮力大小可能与物体的体积有关系；
猜想6：浮力大小可能与物体的形状有关系；
猜想7：浮力大小可能与物体所受重力有关；
猜想8：浮力的大小与物体所排开的水的多少有关。
师：一石引起千层浪。猜测是科学发现的前奏，你们已经迈出了精彩的一步。那这些是你们的猜想，如何来验证你的猜想是不是正确呢？
生：探究实验。
师：我们科学上研究实验一般应该使用哪种方法？
生：控制变量法。
师：那你们思考一下看看，我们该如何来设计实验来证明我们的猜想呢？今天我们就来研究这几个影响因素（液体的密度、物体的密度、V排、浸入到液体中的深度）选择性的进行探究。
三、探究新知，设计实验。
学生活动：以小组为单位讨论。
1．讨论浮力的大小与物体浸入与液体中的深度有关。
实验过程：控制液体的密度相同、同一物体浸没到液体中，只是浸入液体的深度不相同。
读出两次实验的弹簧秤的示数差相等。
结论：说明，物体在液体中所受的浮力与物体浸入到液体中的深度无关。
2．探究浮力的大小可能与液体的密度的关系。
器材：一烧杯盐水、一杯清水、石块。
过程：控制同一物体，在浸入到液体中的体积相同、浸入到液体中的深度相同。但是一次浸入到清水中，一次浸入于盐水中，记录两次实验的结果。
实验结果：两次实验的弹簧秤的示数差不等。
结论：物体在液体中所受到的浮力与液体的密度有关。
3．探究浮力的大小与浸入液体的体积的关系。
器材：相同的可以脱卸的塑料钩码，第一次三个钩码浸入到清水中，第二次四个钩码浸入到清水中排开水的体积。
实验结果：两次弹簧秤的示数不相等。
结论：物体在液体中所受到的浮力与浸入到液体中的体积有关。
4．探究浮力的大小与物体的密度的关系。
器材：体积相同的铜块和铝块，完全浸没到水中相同的深度处，比较两次弹簧秤的示数差。
实验结果：两次弹簧秤的示数差相同。
结果：物体在液体中所受的浮力的大小与物体的密度无关，之与浸入到液体中的体积有关系。
结论：物体在液体中所受的浮力与物体的密度有关系。
四、交流分享实验成果。
总结：通过刚才的实验，我们发现物体在液体中所受的浮力和物体的密度，物体的质量、物体浸入到液体中的深度、物体的体积等均无关，而跟物体所受到的浮力与液体的密度和进入到液体中体积有关。
五、了解阿基米德定律。
F浮=G排液=ρ液gV排。
师补充：这个公式对浸在气体中的物体也同样适用。
六、深入理解公式。
液体的密度，而不是物体的密度。
V排的理解，是排开液体的体积，而不是物体的体积。
只有当物体浸没与液体中时，排开液体的体积才和物体的体积相等。
当物体只有一部分浸入液体中时，排开液体的体积小于物体的体积。
而浮力的影响因素是液体的密度和排开液体的体积。
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