阿基米德定律

阿基米德原理一、教学目标：1、知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。2、理解阿基米德原理的内容。3、掌握用阿基米德原理解答和计算有关浮力的一些简单的问题。二、教学重点1、阿基米德原理的讲解。三、教学难点：1、浮力与体积的关系。2、物体浮力大小与其重力无关。3、相同体积、不同重力的物体浸没在水中所受的浮力相同。四、教学方法：通过指导学生一起参与实验，提高学生动手能力及在合作中学习，并通过提问的方式让学生通过自己思考理解接受本课知识。五、教学仪器：量筒、盐、鸡蛋、溢水杯、烧杯、自来水、水桶、阿基米德定律演示器一套教学过程：a)复习提问：上一节课我们学习了浮力，那么同学们可不可以告诉我：（1）什么是浮力？（2）浮力是怎样产生的？浮力的方向是怎样的？学生回答：“液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。浮力的方向是竖直向上的。”老师：“对，没错这就是浮力。”b)进行新课：（1）引入课题：前一节课我们已经学习了浮力产生的原因，今天我们来研究一下物体受到浮力大小与哪些因素有关。首先我们通过实验来研究这个问题。（2）课文内容：先向同学简单介绍一下阿基米德（略）：说到浮力我们就不得不说说阿基米德。阿基米德是古希腊一位伟大的科学家。他在物理学方面的贡献方根有两个，一个是杠杆平衡问题，另一个就是今天我们要学习的关于浮力问题。问：“大家认为浮力与哪些因素有关呢？”答：“与物体的大小有关”答：“与物体的重力有关。”答：“与何种液体有关。”好大家说了许多自己的见解，那么浮力到底与哪些因素有关，我们来看看下面的这个实验。实验一：如右图所示进行实验。问：“我先将鸡蛋放在清水中，大家发现了什么现象呢？”答：“鸡蛋沉在水底？”老师：“对，很好鸡蛋沉在水底。现在同学们想一想有什么方法可以让鸡蛋浮起来？”答：“可以在水里加盐。”老师：“好，老师向烧杯中加盐，看下是否是大家想的一样？”向水中不断加入盐，一会儿后。问：“大家看现在鸡蛋怎么啦？”答：“鸡蛋慢慢浮了起来。”问：“大家观察的很细致，对鸡蛋浮了起来，大家知不知道这是为什么吗？”答：“因为水中加了盐，鸡蛋的浮力变大了。”问：“是的，水中加了盐，那么水发现了什么变化了呢？”答：“水的密度变大了。”解说：“对，很好。这是因为水变成了盐水，盐水的密度比水的大。从这个实验中我们可以发现当液体的密度变大了，液体中的物体的浮力也变的大了。那么浮力的大小是不是与液体的密度有关呢？”答：“是。”进一步提问：“那么还会有什么因素会影响浸在液体中的物体所受浮力的大小呢？继续猜想。”答：“1可能与物体浸在水中的深度有关”“2可能与物体排开液体的体积有关”实验二：按导学稿上的要求进行实验（学生实验）提醒同学注意观察的重点：“我先将重物用弹簧称挂起，将其一小部分放入烧杯中，观察同一个物体浸在相同液体中的体积不同时，弹簧测力计示数的变化情况。”问：“弹簧测力计的示数为什么不一样呢？”答：“因为物体当浸入水中的体积不同。”答：“因为物体在水中的深度不同。”答：“因为水面升高了。”引出下一个小实验并提醒同学注意观察的重点：“那浮力到底是不是和这些原因有关呢？那么现在我们带着这些问题来做下面这个实验。观察同一个物体浸没在液体中的深度不同时，弹簧测力计的示数是否发生变化。”问：“为什么弹簧测力计的示数没有变化呢？”答：“因为物体在水中的体积没有改变。”答：“因为水面没有升高。”对问题进行说明：“我们结合这两实验是不是可以得出物体在水中的深度与它所受的浮力没有直接的关系。而水面高度不同是不是因为物体进入水中的体积不同而造成的呢？因此我们可以说水面高度不同和物体进入水中的体积其实是一回事，它所造成的影晌都是物体排开液体的体积不同。”对之前的问题进行解释说明：“所以刚才老师要一直强调是体积相同的物体，如果不同，那么排开的水的体积是不是也不相同了呢？”总结两个实验得出结论：“因此我们结合一开始的鸡蛋实例和刚才所做的两个实验我们可以得出下面的结论。”物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。“下面我们通过实验再来具体的看一看，浮力大小与排开水的体积到底有何种具体的关系。”实验三：（对难点进行进一步讲解）阿基米德演示实验(学生实验)（简介溢水杯的使用）“大家有没有发现溢水杯与一般的烧杯有什么不同吗？”答：“在杯壁上多了一个导水口。”问：“是的，这个小口的作用在这个实验中很大。它可以把物体排开的水导出，引入小杯中。”进行具体实验操作：将水倒入溢水杯中，水面到达溢水口。将塑料圆柱体浸入溢水杯的水中，被物体排开的这部分水从溢水口流出。用空小桶接住流出的水，桶中水的体积和浸入水中物体的体积相等。说明注意事项：塑料圆柱体浸没在溢水杯中，不要使塑料圆柱体触及杯底或杯壁。接水的小桶要干净，不要有水。“我们可按导学稿上的这些问题一步步的做实验，并将所测得的实验数据填在下表中。”（可先将下表抄于黑板上）塑料圆柱体在空气中重（N）塑料圆柱体浸没在水中时弹簧秤的示数(N)塑料圆柱体受到水的浮力(N)小桶重(N)小桶和被塑料圆柱体排开水的总重(N)小桶中的水重（N）通过以上数据可以得出实验结：塑料圆柱体排开水的重量与塑料圆柱体所受浮力相同。现在同学们分组用不同的液体进行同样的实验。塑料圆柱体浸没在液体X中时弹簧秤的示数(N)塑料圆柱体受到液体X的浮力(N)小桶和被塑料圆柱体排开液体X的总重(N)小桶重(N)小桶中的液体X重（N）问：“在这个实验中我们发现了什么现象？”答：“我们发现小桶中液体的重量都与物体受到的浮力相同。”（这个现象比较明显可引导学生得出）结论：浸没在液体中的石块受到的浮力跟它排开的液体的重力相等。实验四：说明实验目的：“在这个实验中我们研究浮在水上的木块受到的浮力跟它排开的水的重量有什么关系？”大家跟着我按照下面的步骤进行实验：1、在空气中测量木块和空杯的重量。2、木块放在水面恰好与溢口相平的溢杯中，用空杯承接从溢枰里被排开的水，读出弹簧测力计的示数。c)用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重。木块重(N)木块漂浮在水面受到的浮力(N)小桶和木块排开水的总重(N)小桶重(N)木块排开水的重力（N）问：“在这个实验中我们观察到了什么？”答：“我们发现小桶中的水的重力总是与木块的重力相同。”老师：“对同学们观察的很认真，也很正确，我们发现浮着的物体它所受到的浮力与它的重力总是相同的。”对之前的课进行回顾：“这是什么原因呢？”答：“这是不是因为物体在水中静止，所以受力平衡，因此浮力大小与重力相同而方向相反。”老师：“同学们说得很好，对之前课本知道掌握的也很也，就是这个原因。”总结推广得出：漂浮在水上或悬浮在水中的物块受