人教版八年级物理下册《10.2阿基米德原理》

第十章第二节 阿基米德原理学习目标：1、 通过体验感知浮力大小与什么因素有关；2、 经历探究浮力大小的过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力，会处理简单的信息，知道阿基米德原理；3、 尝试用阿基米德原理解决简单的问题，会求浮力的大小；重点： 阿基米德原理的实验探究难点 运用阿基米德原理解决实际问题教学方法 观察、讨论、实验探究。教学准备 学生实验器材包括：弹簧测力计、圆柱体物体、溢水杯、小桶、大烧杯、水等。 教师演示用器材：弹簧测力计（1个）、圆柱体（1个）、细线、大烧杯（1个）、溢水杯（1个）、小桶。教学过程:创设情境：轮船为什么能漂浮在水中，热气球为什么能载人升空？这些现象都与浮力有关，那么什么是浮力？它的大小与哪些因素有关？设计意图：引导学生对浮力的大小跟什么因素有关进行猜想，从而激发学生的学习兴趣，为引入新课做好铺垫。回顾复习：自主学习，2分钟，提问检测。1、浸在液体或气体的物体受到液体或气体_的托力，这个托力叫浮力；一块石头在水中搬运时比较省力，就是因为石头在水中受_力的作用.2、浮力的方向： ，求浮力的方法： 。设计意图：称重法测量浮力，是测量浮力的常见方法，对本节探究浮力与排开液体所受重力的关系的实验有必然的联系，所以在此进行复习检测。导入新课一、阿基米德的灵感 将空圆柱体放在装满水的溢水杯，缓慢压入水中，让溢出的水流入小桶中，手有什么感觉？当圆柱体浸入水的体积增大时，被排开的水的体积将怎么改变？任务一：自学指导1、阅读课本53页，想想做做： 3分钟 评价方式：提问检测方法：用手把空圆柱体放入装满水的溢水杯中，慢慢压入溢水杯，感受浮力的变化？物体浸入水的体积和物体排开水的体积有什么关系？ 学生活动：通过实验发现将空圆柱体压入水桶的过程中，圆柱体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。活动一设计意图：通过此活动可以说明，物体浸入液体的体积和物体排开液体的体积是相等的，也可以从感觉上发现浮力的大小的确与物体排开液体的多少有关，从而可以推理出F浮与G排 有关。学生的实验活动能够激发学生的探究兴趣，也可以体验到浮力大小与物体排开液体的多少有关，有注意理解浮力的影响因素。 思考问题：浮力的大小和排开液体多少是否存在定量的关系呢？ 交流分析：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。现在根据阿基米德的故事，如果我们用“物体排开液体的体积”取代“浸没在液体中物体的体积”来陈述这个结论，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。 教师引导学生统一说法：把物体浸入液体的体积称为物体排开液体的体积。液体的密度、排开液体的体积是不是和排开液体的质量有一定的联系呢？排开液体的质量是不是和排开液体所受的重力有一定的联系呢？浮力的大小会不会和排开液体所受的重力有一定的关系呢？（步步引导、层层过渡。） 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。二、任务二：自学指导2，阅读课本54页内容，思考以下问题：小组合作学习5分钟探究浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系？ 猜想与假设： 教师点拨学生猜想：由前面实验我们知道，物体浸入液体的体积越大（即物体排开液体的体积越大），液体的密度越大，物体所受的浮力越大。也就是说浮力的大小与物体排开液体的重力是有关的，它们之间有什么数量关系呢？自学课本54页，联系刚才所做的想想实验，设计方案，怎么测量浮力？怎么测量物体排开液体的重力？活动二设计意图：通过学生自主学习，想办法测量哪些物理量，从而可以测出浮力和G排， 这个活动小组成员之间进行讨论，设计出合理的实验方案并进行组间的交流，可以发现方案的不合理之处，从而进行改进，也形成的小组的分工和合作机制。 制定计划与设计实验： 学生讨论：经过讨论，设计出实验的方案。教师评价。 思考交流：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。 实验探究：探究浮力的大小与排开液体的重力的关系 1实验器材：弹簧测力计、物体、溢水杯、烧杯、小桶、水。 思考问题：如何测出物体排开的水所受的重力呢？ 溢水杯中的水应为多少？先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢？ 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。 2实验步骤(1)如图所示，测出物体所受的重力G和小桶所受的重力(2)将溢水杯中注满水，把物体浸入溢水杯中，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。(3)用弹簧测力计测出小桶和水的总重力则排开水的重力进行实验：小组合作进行实验，分工明确，分两次做实验，第一次，物体浸入一半，第二次，物体完全浸没，将数据记录所设计的表格，进行初步的分析和归纳，同时将出现的问题进行解决；设计意图：通过小组的合作能基本完成此探究过程，但是有些小组却出现了一些测量过程中的问题，此时进行适时的点拨，引导学生进行分析问题和解决问题，尤其是测力计的使用和数据的处理，是学生出现的典型问题。测量两次实验所得出的浮力不同，也可以说明浮力跟物体排开液体的体积有关。3实验数据记录表格次数物体重力G/N物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F示 /N物体受到的浮力F浮/N小桶重G1 /N排开的水和桶的总重G2 /N排开的水重G排/N124分析与讨论：运用比较的方法，通过比较得出结论。学生对数据进行分析，从而发现规律。进行多次实验的目的是什么？为了使得出的结论具有普遍性。结论：浸在液体中的物体受浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力这个结论叫做阿基米德原理。用公式表示为： 讲述：上述结论是阿基米德早在两千多年前就已发现，称为阿基米德原理。实验证明，这个结论对气体同样适用。例如空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受到的重力。 特别提醒：对阿基米德原理的说明：阿基米德原理的表达式：物体浸在液体中有两种可能：物体排开液体的体积等于物体浸入液体中的那部分的体积： 浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，与其他任何因素都无关。浮力的大小与物体全部进入液体后的深度无关。当堂检测，练习题： 评价方式：提问、展示1、 一个重为2.5N的物体,放入盛满水的杯中,从杯中溢出0.5N的水,则物体受到水的浮力为_N。2、在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，如果王冠在空气中重5牛，浸没在水中称时重为4.7牛，则该王冠浸没在水中所受的浮力为 N，他排开的水重为 N。设计意图：此环节可以对本节的内容做一个基础的检测，从而考察学生是否可以运用阿基米德原理解决实际问题。课堂小结通过本节课学习你对浮力的测量方法有什么收获，对实验探究所遇到的问题有什么总结？对浮力的计算你还有疑惑吗？引导学生归纳出本节课的主要内容： 1阿基米德原理的内容及相关因素；2求浮力的方法弹簧测力计法（称量法），阿基米德原理法（公式法）。课后作业：自学课本55页例题，尝试完成练习题。1.质量为5.4kg的实心铝球,若将它浸没在水中,则铝球受到的浮力是多大?(g=10N/kg